Penulis: Zhang Chaoqin. Sumber: DIGITIMES

Pesatnya pertumbuhan penduduk dan tren urbanisasi diperkirakan akan mendorong dan mempromosikan perkembangan dan pertumbuhan industri pertanian vertikal. Pertanian vertikal dianggap mampu memecahkan beberapa masalah produksi pangan, tetapi apakah ini dapat menjadi solusi berkelanjutan untuk produksi pangan, para ahli percaya bahwa masih ada tantangan dalam praktiknya.

Menurut laporan Food Navigator dan The Guardian, serta survei oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa, populasi global akan tumbuh dari 7,3 miliar jiwa saat ini menjadi 8,5 miliar jiwa pada tahun 2030, dan 9,7 miliar jiwa pada tahun 2050. FAO memperkirakan bahwa untuk memenuhi dan memberi makan populasi pada tahun 2050, produksi pangan akan meningkat sebesar 70% dibandingkan tahun 2007, dan pada tahun 2050 produksi biji-bijian global harus meningkat dari 2,1 miliar ton menjadi 3 miliar ton. Produksi daging perlu digandakan, meningkat menjadi 470 juta ton.

Menyesuaikan dan menambah lahan untuk produksi pertanian mungkin tidak serta merta menyelesaikan masalah di beberapa negara. Inggris telah menggunakan 72% lahannya untuk produksi pertanian, tetapi masih perlu mengimpor makanan. Inggris juga mencoba menggunakan metode pertanian lain, seperti menggunakan terowongan perlindungan serangan udara peninggalan Perang Dunia II untuk penanaman di rumah kaca. Penggagasnya, Richard Ballard, juga berencana untuk memperluas jangkauan penanaman pada tahun 2019.

Di sisi lain, penggunaan air juga menjadi kendala dalam produksi pangan. Menurut statistik OECD, sekitar 70% penggunaan air adalah untuk pertanian. Perubahan iklim juga memperburuk masalah produksi. Urbanisasi juga menuntut sistem produksi pangan untuk memberi makan populasi perkotaan yang tumbuh pesat dengan tenaga kerja pedesaan yang lebih sedikit, lahan yang terbatas, dan sumber daya air yang terbatas. Masalah-masalah ini mendorong pengembangan pertanian vertikal.
Karakteristik penggunaan lahan yang rendah dari pertanian vertikal akan menghadirkan peluang untuk memungkinkan produksi pertanian masuk ke kota, dan juga dapat lebih dekat dengan konsumen perkotaan. Jarak dari pertanian ke konsumen berkurang, memperpendek seluruh rantai pasokan, dan konsumen perkotaan akan lebih tertarik pada sumber makanan dan akses yang lebih mudah ke produksi nutrisi segar. Di masa lalu, tidak mudah bagi penduduk kota untuk mengakses makanan segar yang sehat. Pertanian vertikal dapat dibangun langsung di dapur atau halaman belakang rumah mereka sendiri. Ini akan menjadi pesan terpenting yang disampaikan oleh pengembangan pertanian vertikal.

Selain itu, penerapan model pertanian vertikal akan berdampak luas pada rantai pasokan pertanian tradisional, dan penggunaan obat-obatan pertanian tradisional seperti pupuk sintetis, pestisida, dan herbisida akan berkurang secara signifikan. Di sisi lain, permintaan akan sistem HVAC dan sistem kontrol akan meningkat untuk menjaga kondisi terbaik bagi pengelolaan iklim dan air sungai. Pertanian vertikal umumnya menggunakan lampu LED khusus untuk mensimulasikan sinar matahari dan peralatan lain untuk mengatur arsitektur dalam atau luar ruangan.

Penelitian dan pengembangan pertanian vertikal juga mencakup “teknologi pintar” yang telah disebutkan sebelumnya untuk memantau kondisi lingkungan dan mengoptimalkan penggunaan air dan mineral. Teknologi Internet of Things (IoT) juga akan memainkan peran penting. Teknologi ini dapat digunakan untuk merekam data pertumbuhan tanaman. Panen tanaman akan dapat dilacak dan dipantau oleh komputer atau telepon seluler di tempat lain.

Pertanian vertikal dapat menghasilkan lebih banyak makanan dengan lahan dan sumber daya air yang lebih sedikit, dan jauh dari pupuk dan pestisida kimia yang berbahaya. Namun, rak-rak bertingkat di dalam ruangan membutuhkan lebih banyak energi daripada pertanian tradisional. Bahkan jika ada jendela di ruangan tersebut, cahaya buatan biasanya tetap dibutuhkan karena alasan pembatasan lainnya. Sistem pengontrol iklim dapat menyediakan lingkungan tumbuh yang terbaik, tetapi juga cukup boros energi.

Menurut statistik dari Departemen Pertanian Inggris, selada ditanam di rumah kaca, dan diperkirakan sekitar 250 kWh (kilowatt jam) energi dibutuhkan per meter persegi area tanam setiap tahunnya. Menurut penelitian kolaboratif terkait dari Pusat Penelitian DLR Jerman, pertanian vertikal dengan luas area tanam yang sama membutuhkan konsumsi energi yang luar biasa sebesar 3.500 kWh per tahun. Oleh karena itu, bagaimana meningkatkan penggunaan energi yang dapat diterima akan menjadi topik penting untuk pengembangan teknologi pertanian vertikal di masa depan.

Selain itu, pertanian vertikal juga memiliki masalah pendanaan investasi. Begitu para pemodal ventura menarik diri, bisnis komersial akan berhenti. Misalnya, Kebun Binatang Paignton di Devon, Inggris, didirikan pada tahun 2009. Itu adalah salah satu perusahaan rintisan pertanian vertikal paling awal. Mereka menggunakan sistem VertiCrop untuk menanam sayuran berdaun. Lima tahun kemudian, karena kurangnya dana lanjutan, sistem tersebut juga gulung tikar. Perusahaan penerusnya adalah Valcent, yang kemudian menjadi Alterrus, dan mulai membangun metode penanaman rumah kaca di atap di Kanada, yang akhirnya berakhir dengan kebangkrutan.