Plant Factory : Perkembangan Indoor Vertical Farming Masa Kini dan Aplikasinya Pada Agroindustri Cabai Merah

Indonesia merupakan salah satu negara dengan populasi penduduk yang terbanyak pada lingkup Asia Tenggara yaitu sebesar 268.583.016 jiwa dalam kurung waktu lima bulan terakhir. Angka tersebut merupakan peningkatan seiring bertambahnya tahun dan perkembangan zaman yang diikuti dengan meningkatnya kebutuhan sandang, pangan, dan khususnya papan bagi setiap jiwa. Oleh karenanya ketersediaan lahan di Indonesia saat ini pemanfaatannya banyak digunakan untuk kebutuhan mendirikan papan, hunian atau lahan usaha khususnya di perkotaan.

Ketahanan pangan merupakan hal yang selalu menjadi perhatian negara bahkan dalam lingkup dunia dari masa ke masanya. Hal ini yang menjadi alasan lahirnya berbagai macam ide untuk menjaga ketahanan pangan khususnya pada masyarakat perkotaan dengan memaksimalkan keterbatasan lahan yang ada untuk tetap dapat memiliki nilai dan guna dalam menyokong aktifitas pertanian dan pangan. Urban farming lahir sebagai suatu langkah pencerahan yang digunakan untuk semua permasalahan yang menyangkut dengan keterbatasan lahan sampai ancaman ketahanan pangan. Urban farming merupakan kegiatan bertani yang dapat dilakukan dengan memanfaatkan lahan pekarangan atau lahan kosong yang dapat dilakukan oleh seluruh lapisan masyarakat di area rumah masing-masing (Nurlaelih dan Damaiyanti, 2019).

Salah satu metode yang dapat diaplikasikan dalam pendekatan urban farming yaitu dengan menerapkan vertical farming sebagai pemanfaatan ketersediaan lahan. Vertical farming merupakan strategi pertanian dalam hal pemanfaatan dalam sebagai sarana pertumbuhan buah-buahan atau sayuran dengan menggunakan teknologi seperti hidroponik, aeroponik, lampu buatan hemat energi (light emitting-diode (LED) dan sistem control otomatis (Lu & Grundy, 2017). Adapun penggunaan vertical farming dapat mereduksi penggunaan tanah sampai 0%, menghasilkan produk panen yang lebih banyak sampai 90%, mereduksi penggunaan air dengan pemanfaatan sistem hidroponik, aeroponik dan aquaponik sampai 5%, penghentian penggunaan pesitisida hingga mereduksi kebutuhan jarak transportasi dan kebutuhan bahan bakar jika dibandingkan dengan pertanian konvensional  (Solekhan, 2019).

Seiring dengan perkembangan teknologi juga mendukung pengembangan lebih lanjut terkait penerapan vertical farming yaitu dengan lahirnya teknologi plant factory. Plant factory bertujuan untuk memperoleh kualitas produk yang lebih baik tanpa adanya gangguan dari luar lingkungan pertumbuhan karena metode ini dilakukan didalam ruangan dengan mengatur sumber cahaya, kadar karbon dioksida, suhu, kelembaban, air dan nutrisi yang digunakan selama proses pertumbuhan tanaman (Hwang et al, 2014). Namun kemajuan teknologi pasti memiliki kelebihan dan kekurangan dalam proses penjalanannya, kelebihan dan kekurangan dari penggunaan teknologi plant factory.

Kelebihan dari plant factory yaitu dalam hal produksi metode ini tidak terbatas musim dan menghasilkan produk panen lebih tinggi dari metode konvensional, tidak memerlukan lahan yang luas, produk yang dihasilkan dapat diatur dalam hal ukuran atau bentuk sesuai dengan yang diinginkan serta memiliki nutrisi yang baik sehingga lebih sehat karena tidak digunakannya pestisida dan memiliki daya tahan yang lebih tinggi, proses produksi tidak terhambat oleh cuaca atau hal lain karena dilakukan di ruangan tertutup sehingga produk  (Yamori et al, 2014).

Kekurangan dari plant factory yaitu dalam hal kebutuhan biaya yang digunakan lebih tinggi karena pada metode ini memiliki kontruksi bangunan dan pemeliharaan bangunan yang berkala, karena menggunakan teknologi sehingga kebutuhan energi yang digunakan juga lebih tinggi dibanding dengan metode konvensional, perlu adanya kemampuan khusus dalam mengoperasikan plant factory karena berkaitan dengan teknologi yang ada, serta dalam proses produksinya metode ini memerlukan perawatan yang lebih terampil dan intensif karena berkaitan dengan prinsip dari metode ini dalam pengaturan lingkungan dan kandungan nutrisi serta perlunya sterilisasi alat agar tidak adanya kontaminasi (Yamori et al, 2014).

Plant factory bekerja dengan memanfaatkan penggunaan cahaya atau sinar dan terbagi menjadi tiga jenis dengan perbedaan karakteristik sumber cahaya yang digunakan yaitu ada yang menggunakan sinar matahari penuh, kemudian kombinasi dari  sinar matahari langsung dan cahaya buatan dari lampu dan penggunaan penuh sinar buatan dari lampu (Yamori et al, 2014). Perkembangan plant factory banyak digunakan dan disinyalir menjadi teknologi pintar masa depan yaitu dengan menggunakan sumber sinar buatan atau dapat disebut dengan Plant Factory Artificial Light (PFAL).

Teknologi Plant Factory Artificial Light (PFAL) bekerja dengan menggunakan sumber energi cahaya yang berasal dari light emitting-diode (LED) dalam pertumbuhan tanaman. Metode ini dinilai dapat menjawab beberapa kehawatiran dalam ketersediaan sumber daya alam seiring dengan perkembangan zaman diantaranya mengenai kekurangan atau ketersediaan pangan yang tidak stabil, kekurangan sumber daya dan degradasi lingkungan. Teknologi PFAL memiliki kelebihan atas ketersediannya di malam hari sehingga tidak terbatas waktu dalam pertumbuhan tanaman dan penggunaan LED dinilai lebih hemat dibandingkan dengan penggunaan lampu pijar sehingga teknologi PFAL menjadi suatu penverahan dalam mengembangkan produksi tanaman pada wilayah perkotaan. Namun disisi lain kekurangan dari metode ini yaitu adanya penggunaan energi listrik (Kozai et al., 2018).

Salah satu komoditi yang pertumbuhannya dapat menggunakan teknologi Plant Factory Artificial Light (PFAL) yaitu cabai merah. Cabai merah sebagai salah satu tanaman holtikultura yang banyak terdapat di daerah Indonesia menjadi primadona pada beberapa daerah seperti Sumatera Barat maupun Jawa Barat karena memiliki kemampuan dalam meningkatkan nafsu makan yang cocok dengan masyarakat Sumatera Barat dan Jawa Barat yang cenderung menyukai rasa pedas. Tanaman cabai tumbuh pada lahan yang tidak terlalu basah dan tidak terlalu kering dengan mempertimbangkan faktor suhu, rH, nutrisi dan cahaya dalam pertumbuhannya.

Penggunaan PFAL menggunakan LED dilakukan dengan memancarkan sinar LED pada masing-maisng rak tanaman didukung dengan pengaturan suhu dan nutrisi didalam ruangan. Pada tanaman cabai metode PFAL dapat mempengaruhi produktivitas hasil panen tanaman dengan mengkombinasikan lampu berwarna merah dan biru. Selain itu penggunaan plant factory dalam petumbuhan tanaman cabai mampu mengontrol suhu dan kelembaban secara berkala dan menghasilkan produk dengan kualitas yang lebih baik (Maharani et al., 2018). Hal ini dapat dijadikan dasar dalam agroindustry cabai merah karena kegiatan ini dapat dilakukan dengan baik dalam wilayah perkotaan.

Seiring dengan perkembangannya teknologi plant factory dinilai memiliki banyak manfaat yang dapat dipertimbangkan penggunaannya dalam wilayah perkotaan karena teknologi ini cocok dengan gaya modern dan kemmapuan yang dimiliki oleh masyarakat dengan keterampilan pendidikan yang mumpuni yang cenderung domisili di wilayah perkotaan. Oleh karenanya plant factory menjadi angin segar dalam solusi menjaga ketahanan pangan dan ketersediaan sumber daya alam.  Adanya masyarakat sudah tidak perlu takut akan perkembangan zaman dan teknologi modern karena seiring dengan perkembangannya maka lahir metode -metode baru dalam optimalisasi metode konvensional dengan menyesuaikan dengan keadaan penduduk saat ini.

Referensi

Hwang, J., Jeong, H., & Yoe, H. (2014). Design and implementation of the intelligent plant factory system based on ubiquitous computing. In Ambient Intelligence-Software and Applications (pp. 89-97). Springer, Cham.

Kozai, T., Next, T., Indoor, G., & Farms, V. (2018). Smart Plant Factory. In Smart Plant Factory. https://doi.org/10.1007/978-981-13-1065-2

Lu, C., & Grundy, S. (2017). Urban Agriculture and Vertical Farming. In Encyclopedia of Sustainable Technologies (Vol. 2). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.10184-8

Maharani, D. M., Malin Sutan, S., Arimurti Jurusan Keteknikan Pertanian -Fakultas Teknologi Pertanian -Universitas Brawijaya Jl Veteran, P., & Korespondensi, P. (2018). Pengontrolan Suhu Dan Kelembaban (Rh) Terhadap Pertumbuhan Vegetatif Cabai Merah (Capsicum Annuum L.) Pada Plant factory. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis Dan Biosistem, 6(2), 120–134.

Nurlaelih, E. E., & Damaiyanti, D. R. R. (2019). Urban Farming untuk Ketahanan Pangan. Universitas Brawijaya Press.

Solekhan, M. N. (2019). Kampung Vertikal Jogoyudan, Yogyakarta Dengan Pendekatan Urban Farming.

Yamori, W., Zhang, G., Takagaki, M., & Maruo, T. (2014). Feasibility study of rice growth in plant factories. Rice Research: Open Access.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *