Masa Depan Makanan (unduhan PDF gratis)
Pertanian modern rusak jauh sebelum pandemi, perang, gangguan rantai pasokan, dan kekurangan pupuk. Pertanian regeneratif dapat memperbaikinya.
Pertanian modern sangat bergantung pada pupuk kimia, dan mendegradasi tanah.
Apa kesamaan Unilever dan Vandana Shiva? Unilever adalah salah satu dari 10 perusahaan yang mengendalikan hampir setiap merek makanan dan minuman besar di dunia. Shiva adalah pemimpin lingkungan terkenal di dunia dan penerima Hadiah Nobel Perdamaian Alternatif 1993 (Penghargaan Mata Pencaharian yang Tepat).
Siwa memiliki sejarah aktif menentang komodifikasi dan perampasan sumber daya alam untuk kepentingan perusahaan. Unilever berada di jantung web perusahaan internasional.
Shiva, seorang penulis yang produktif, baru saja menerbitkan bukunya terbarunya: "Agroekologi dan Pertanian Regeneratif: Solusi Berkelanjutan untuk Kelaparan, Kemiskinan, dan Perubahan Iklim". Unilever, yang produknya membutuhkan sekitar 4 juta hektar lahan untuk menanam bahan bakunya, baru-baru ini menerbitkan seperangkat prinsip pertanian regeneratif baru.
Harus ada sesuatu tentang pertanian regeneratif. Mari kita lihat apa itu dan mengapa itu penting, apa yang dikatakan data kepada kita tentang hal itu, dan bagaimana analitik dan AI dapat membantu ke depannya.
Pertanian konvensional adalah bagian dari masalah
Persamaan "Tanah Sehat=Makanan Sehat=Orang Sehat" dikaitkan dengan J.I. Rodale. Rodale adalah seorang pengusaha dari New York City yang berjuang dengan masalah kesehatan sepanjang hidupnya. Pada tahun 1940, ia membeli sebuah pertanian kumuh di Pennsylvania dan mulai bereksperimen dengan cara menanam makanan tanpa bahan kimia yang ia ciptakan "organik". Di sana, ia mendirikan Yayasan Tanah dan Kesehatan pada tahun 1947, yang saat ini dikenal sebagai Institut Rodale.
Menurut Rodale Institute, Robert Rodale, putra J.I. Rodale, menciptakan istilah "organik regeneratif" untuk membedakan jenis pertanian yang melampaui keberlanjutan. Pertanian regeneratif adalah tentang melampaui keberlanjutan - tidak hanya memelihara sumber daya, tetapi juga meningkatkannya. Itu mungkin tampak seperti perintah yang sulit di dunia di mana bahkan janji keberlanjutan tidak terpenuhi. Namun, ini penting karena sejumlah alasan.
Menurut Organisasi Pangan dan Pertanian (FAO), sekitar sepertiga dari tanah dunia telah terdegradasi. Kecuali jika pendekatan baru diadopsi, jumlah global lahan subur dan produktif per orang pada tahun 2050 hanya akan seperempat dari tingkat pada tahun 1960, FAO melaporkan, karena pertumbuhan populasi dan degradasi tanah.
Para ahli mengidentifikasi penyebab kerusakan tanah termasuk teknik pertanian yang padat bahan kimia, deforestasi yang meningkatkan erosi, dan pemanasan global. Di sinilah letak paradoks: Populasi bergantung pada pertanian untuk makanan, tetapi praktik pertanian yang diterapkan menyebabkan kerusakan tanah, yang menyebabkan kerawanan pangan.
Pada tahun 2014, diperkirakan bahwa 30 lapangan sepak bola tanah hilang setiap menit, sebagian besar karena pertanian intensif. Tren itu tampaknya tidak terbalik - sebaliknya. Ditambah dengan gangguan rantai pasokan yang disebabkan oleh COVID, dan dampak perang di Ukraina serta sanksi terkait diperkirakan akan terjadi pada pasokan pertanian, pupuk kimia, dan ketersediaan zat pengendalian hama, dan Anda mulai mendapatkan gambarannya.
Tapi itu belum semuanya. Tanah memainkan peran kunci dalam menyerap karbon dan menyaring air, yang tampaknya lebih pas dan efisien dibandingkan dengan upaya solusi teknologi. Penghancuran tanah menciptakan lingkaran setan, di mana lebih sedikit karbon yang disimpan, dunia menjadi lebih panas, dan tanah semakin terdegradasi. Jika tingkat degradasi saat ini terus berlanjut, semua tanah atas dunia bisa hilang dalam waktu 60 tahun, menurut perkiraan FAO.
Selengkapnya: Robot self-driving kunci masa depan makanan kita
Prinsip-prinsip pertanian regeneratif
Jika mengatasi masalah seperti ketahanan pangan dan perubahan iklim tidak berarti banyak bagi Anda, bagaimana dengan peningkatan hasil keuangan? Penelitian menunjukkan bahwa pertanian regeneratif memiliki potensi untuk meningkatkan kesehatan tanah, memulihkan keanekaragaman hayati, berkontribusi pada profitabilitas pertanian, mengurangi polusi dari bahan kimia pertanian, dan meningkatkan ketahanan.
Mitchell Hora akan membuktikannya. Hora adalah petani generasi ketujuh, yang keluarganya telah bertani sekitar 700 hektar jagung, kedelai, dan gandum hitam di Iowa selama 150 tahun terakhir. Hora juga pendiri perusahaan kesehatan tanah dan data Continuum Ag, yang menurutnya dapat membantu petani menghemat lebih dari $100 per hektar.
"Kami membantu petani untuk menerapkan sistem pertanian regeneratif dalam skala besar, dan menghindari risiko dalam melakukannya. Memastikan bahwa mereka tidak mengacaukan segalanya, mereka tidak kehilangan hasil, mereka tidak kehilangan uang, dan mereka memiliki sumber daya yang mereka butuhkan untuk menjadi sukses dan untuk meningkatkan profitabilitas mereka.
Dengan menerapkan sistem pertanian regeneratif, kita juga dapat menciptakan banyak hasil lingkungan yang sangat positif, seperti meningkatkan jejak karbon kita, meningkatkan dampak kualitas air kita, dan mengurangi banjir," kata Hora.
Hora melihat pertanian regeneratif sebagai sesuatu yang muncul dari apa yang dia sebut gerakan kesehatan tanah; penerapan prinsip-prinsip kesehatan tanah yang berkelanjutan. Jadi apa saja prinsip kesehatan tanah?
Pertama, minimalkan gangguan pada tanah. Minimalkan penerapan bahan kimia, dan minimalkan pengolahan tanah untuk mempertahankan pelindung di tanah. Kedua, menjaga sisa tanaman untuk menjaga kelembaban tanah dan melindungi dari erosi. Prinsip ketiga adalah mempertahankan akar hidup.
Hora menawarkan contoh tanaman jagung. Jagung ditanam pada bulan April atau Mei, dan kemudian dipanen pada bulan September, Oktober, mungkin November. Dalam periode dari Oktober hingga April berikutnya, biasanya tidak ada yang tumbuh di ladang itu, karena mereka tertelanjang. Dalam pertanian regeneratif, idenya adalah memiliki tanaman penutup setiap saat, berpotensi mengintegrasikan tanaman tahunan juga.
Prinsip pertanian regeneratif keempat adalah menumbuhkan keragaman alih-alih monokultur: alih-alih hanya menanam jagung atau hanya kedelai atau hanya gandum, cobalah untuk mendapatkan tanaman yang lebih beragam tumbuh sepanjang musim dan dari waktu ke waktu.
Prinsip kelima adalah mengintegrasikan ternak. Ini meniru padang rumput alami dan kerbau, dengan memiliki ternak menyimpan bahan organik untuk merangsang aktivitas biologis. Last but not least, kata Hora, prinsip keenam adalah bahwa semua praktik ini dan semua sistem ini perlu diintegrasikan ke dalam konteks yang tepat - ini bukan satu ukuran untuk semua.
Selengkapnya: Pelajaran dari AgTech: Bagaimana Bushel mendigitalkan pertanian tanpa mengganggunya
Mengukur manfaat
Ini cukup menyimpang dari pertanian konvensional; Hora mengklaim hal itu dapat menyebabkan pengurangan 25% hingga 50% dalam kebutuhan pupuk. Plus, kualitas produk dengan pertanian regeneratif secara signifikan lebih baik, karena protein dan metrik kualitas lainnya dalam tanaman ditingkatkan.
"Itu hanya meniru Ibu Pertiwi. Ini hanya kembali ke keseimbangan, karena dalam sistem pertanian kita saat ini, kita benar-benar membuang keseimbangan. Kami telah menerapkan pupuk secara berlebihan, dan itu membuat segalanya terganggu dan menyebabkan masalah seperti masalah kualitas air.
Kami telah melakukan terlalu banyak pengolahan tanah, yang memasukkan terlalu banyak oksigen ke dalam tanah dan merangsang mikroba secara berlebihan, dan kemudian mereka membakar karbon yang ada di sana. Mereka memakannya dan mereka menghirupnya kembali, dan kita kehilangan banyak karbon itu, banyak bahan organik itu. Itulah mengapa pertanian saat ini sebenarnya adalah 12% dari jejak karbon AS dan sekitar 15% dari jejak karbon global.
Dan banyak dari itu terjadi karena sebagian besar pertanian menggunakan pengolahan tanah dan itu melepaskan terlalu banyak karbon. Jika Anda tidak memiliki tanaman hidup di luar sana untuk menangkap karbon itu, karbon itu naik ke atmosfer, itu menyebabkan masalah. Jadi kami dapat menangkap CO2 itu dengan lebih baik dan mendaur ulangnya. Karena karbon sebenarnya adalah elemen yang paling dibutuhkan untuk menghasilkan tanaman," kata Hora.
Teknologi dan alam tidak harus bertentangan, menurut Continuum Ag
Kami meminta Hora tentang pendapatnya tentang metrik spesifik untuk mengukur dampak pertanian regeneratif. Itu adalah pertanyaan utama, tetapi jawaban yang kuat tidak benar-benar ada pada saat ini, kata Hora. Tidak ada standar industri untuk mendefinisikan kesehatan tanah, meskipun prinsip-prinsip yang ditetapkan Hora tampaknya menyatu dengan pendekatan Unilever.
Banyak perusahaan ingin mengukur hasil regeneratif, dan terutama untuk mengukur jejak karbon. Hora berpikir tempat yang baik untuk memulai adalah mengukur metrik yang lebih mendasar yang berasal dari tanah. Langkah nomor satu adalah mengukur aktivitas biologis, yang dapat dilakukan dengan mengukur jumlah respirasi tanah dan mengukur CO2 yang keluar dari tanah:
"Mikroba pada dasarnya memanfaatkan oksigen melalui proses respirasi mereka, seperti menghirup oksigen seperti yang kita lakukan, dan mereka menghembuskan CO2 seperti yang kita lakukan. Dan kita benar-benar dapat menangkap CO2 itu dan mengukurnya dalam analisis laboratorium atau di sensor lain. Dan semakin banyak CO2, semakin aktif aktivitas mikroba di tanah. Dan semakin aktif aktivitas mikroba, semakin tangguh [tanah], semakin sedikit ketergantungan kita pada pupuk sintetis," kata Hora.
Hora juga suka mengukur nutrisi organik di dalam tanah, seperti nitrogen organik dan fosfor organik. Metrik lain termasuk bentuk padat karbon di dalam tanah, yang penting untuk pasar karbon, dan infiltrasi air, yang mencerminkan sejauh mana curah hujan atau irigasi tetap berada di dalam tanah.
- Lihat juga: FBI memperingatkan serangan ransomware yang menargetkan sektor pangan dan pertanian
Menskalakan pertanian regeneratif dengan data
Continuum Ag menggunakan metrik tersebut dalam platformnya yang disebut TopSoil. Saat Hora membantu petani memanfaatkan alat kesehatan tanah baru yang disebut Tes Kesehatan Tanah Haney untuk mengelola kesuburan mereka dengan lebih baik dan membuat keputusan yang lebih baik, dia membangun kumpulan data yang sangat besar. Dengan demikian, diperlukan sistem untuk mengelola data dan memberikan wawasan.
TopSoil memetakan metrik kesehatan tanah. Ini memetakan ladang dan menggabungkan data petani dengan kumpulan data lain (misalnya pemerintah) untuk menjalankan analisis variabilitas spasial. Platform ini menggunakan pembelajaran mesin dan algoritme untuk mengevaluasi varians spasial dalam operasi pertanian. Dari penilaian variabilitas itu, ia menyediakan zona untuk memetakan berbagai area variabel di dalam lapangan. Berdasarkan itu, diberikan rekomendasi pupuk.
Rekomendasi tersebut menghasilkan kemampuan untuk mengurangi pupuk hingga rata-rata $106 per hektar, kata Hora. Continuum Ag adalah satu-satunya yang bekerja dengan Tes Kesehatan Tanah Haney, dan mereka mengenakan biaya $10 per hektar, lanjutnya menambahkan.
TopSoil juga mencakup praktik manajemen petani: petani mengisi profil di platform, memberikan informasi tentang praktik manajemen mereka di pertanian mereka, dan Continuum Ag membantu mereka mengubah praktik mereka menjadi lebih berkelanjutan dan mengintegrasikan prinsip-prinsip pertanian regeneratif.
Hora percaya bahwa ke depannya, lebih banyak titik data yang berasal dari sensor akan terintegrasi. Dia pikir itulah masa depan, dan mengatakan platform siap untuk itu. Namun, saat ini, alat terbaik untuk digunakan adalah sekop. Itulah yang digunakan orang untuk mengambil sampel tanah. Continuum Ag bekerja dengan jaringan global lebih dari 400 ahli agronomi yang dapat membantu.
TopSoil digunakan di 36 Negara Bagian di AS dan 15 negara secara internasional. Continuum Ag adalah salah satu pelopor, karena sistem pertanian regeneratif seperti tanaman penutup hanya digunakan pada 4% tanah tanaman AS dan tidak ada pengolahan tanah hanya digunakan pada sekitar 30% tanah tanaman AS saat ini, kata Hora. Tapi itu berubah, karena ada minat yang meningkat.
Inisiatif 1000 Pertanian dari Yayasan Ecdysis adalah salah satu proyek terbesar hingga saat ini untuk mengumpulkan data tentang praktik pengelolaan pertanian, kesehatan tanah dan air, keanekaragaman hayati, dan keuntungan di lebih dari 1.000 pertanian dan peternakan. Dan startup yang mengembangkan input biologis untuk tanaman mengumpulkan lebih dari $892 juta di seluruh dunia tahun lalu, menurut data awal dari AgFunder.
"Pengetahuan yang telah diwariskan kepada sebagian besar petani saat ini adalah cara tradisional dalam melakukan sesuatu. Dan banyak informasi yang berasal dari universitas atau perusahaan pertanian besar sudah cukup ketinggalan zaman. Kita hampir harus melupakan dan mempelajari kembali banyak hal ini.
"Ini adalah minoritas petani yang mempraktikkan pertanian regeneratif saat ini, tetapi sekelompok besar sekarang perlu datang ke arah ini. Mereka melihatnya, mereka ditekan untuk menjadi lebih berkelanjutan, dan para petani itu membutuhkan bantuan. Melalui data dan platform kami, kami meningkatkan kemampuan kami untuk bekerja dengan para petani tersebut, dan kami bekerja dengan pelanggan perusahaan besar untuk membawa sistem kami ke skala yang lebih besar.
"Kami juga membutuhkan lebih banyak konsumen dan perusahaan rantai pasokan dan lembaga keuangan dan semacamnya. Kami membutuhkan orang-orang yang datang ke meja juga untuk memungkinkan ini berkembang. Butuh waktu lama untuk mengubah kapal besar seperti pertanian, tetapi kami bergerak ke arah yang benar dan ada masa depan yang sangat cerah di depan untuk ruang ini," kata Hora.