Komoditas Budidaya

Serealia tidak bisa dibudidayakan di pertanian vertikal. Alasan mengapa penurunan biaya pun tidak akan mengubah itu

Bulir gandum sebagai simbol tema bahwa serealia tidak bisa dibudidayakan di pertanian vertikal

“Sekarang belum memungkinkan, tapi kalau biaya sudah turun, apakah kita bisa menanam serealia di pabrik?” — banyak orang yang ditugaskan mengkaji budidaya serealia dalam konteks ketahanan pangan membawa pertanyaan ini bahkan sebelum mereka membuka mesin pencari. Kebanyakan berpikir bahwa jawabannya akan datang kalau kita cukup sabar menunggu kemajuan teknologi. Namun jika dilihat dari angka hari ini — harga saat ini, teknologi saat ini — keputusan apakah akan masuk atau tidak sudah bisa diambil. Ini bukan pertanyaan yang perlu ditunda.

Tiga sumbu serealia yang semuanya berlawanan dengan sayuran daun

Mari kita uraikan apa artinya menanam serealia di pertanian vertikal. Budidaya pabrik untuk sayuran daun dan herba sudah menjadi hal biasa. Sehingga muncul keinginan untuk berpikir, “Kalau begitu gandum dan beras pun, pada akhirnya kalau teknologi berkembang, bisa dibudidayakan di pabrik juga, kan?” Saat ketahanan pangan menjadi topik, pertanyaan ini juga sering muncul dari sisi pembaca. Masalahnya ada pada kata “pada akhirnya” itu — kata itu membuat kita terus menunda keputusan.

Pemicunya biasanya adalah arus besar bernama ketahanan pangan. Kalau sayuran daun bisa, mungkin makanan pokok pun bisa diproduksi sendiri di pabrik, begitu pikirnya. Kita juga sering mendengarnya dalam konteks ketahanan terhadap bencana dan kedaruratan. Tapi ada yang mengganjal. Sayuran daun cocok dengan pabrik karena “harga satuan tinggi, perputaran cepat, dan tanaman pendek”. Serealia adalah kebalikan dari ketiganya. Apakah boleh membicarakannya sebagai kelanjutan dari jalur yang sama?

Mari kita susun ketiga sumbu itu dengan angka hari ini. Dari sisi harga satuan, gandum dan beras jauh lebih rendah dibanding sayuran daun — berbeda ordo besaran. Mereka adalah contoh utama komoditas, dan secara praktis berada di liga yang berbeda dari sayuran daun. Dari sisi masa tanam, sayuran daun butuh beberapa minggu sementara serealia butuh beberapa bulan: gandum membutuhkan sekitar 6 bulan dari penyemaian hingga panen, kedelai 3–4 bulan. Tinggi tanaman gandum bisa lebih dari 1 meter, kedelai 60–70 cm. Bagian yang bisa dimakan hanya bijinya, dan untuk menopang biji itu kita harus terus menerangi tanaman yang tinggi tersebut. Kita berharap efisiensi lahan bisa ditingkatkan dengan sistem bertingkat, namun tinggi tanaman membuat penambahan rak menjadi sulit. Harga satuan, masa tanam, dan efisiensi lahan — ketiganya mengarah ke arah yang salah. Jadi bukan soal “pada akhirnya teknologinya.” Susun ketiga sumbu ini dengan angka hari ini, dan apakah cocok atau tidak sudah terlihat.

Bahkan selada, sayuran daun paling ikonik, menghasilkan sekitar 11 kali lebih banyak hasil panen dibanding pertanian lahan terbuka pada luas yang sama dengan metode hidroponik — namun dengan biaya energi sekitar 82 kali lipat, menurut satu estimasi (lihat: 1). Ini adalah struktur di mana semakin banyak hasil panen yang ditumpuk, semakin banyak listrik yang mengikutinya, dan pencahayaan menyumbang sebagian besar listrik tersebut (lihat: 2). Itu untuk sayuran daun. Untuk serealia yang harga satuannya satu atau dua tingkat lebih rendah, struktur listrik yang sama langsung menghantam pembukuan sebagai beban mati.

Memperbaiki satu sumbu saja tidak menggerakkan keseluruhan

Tanamannya tinggi sehingga tidak bisa ditumpuk, dan efisiensi lahan tidak tercapai. Masa tanam panjang sehingga tidak bisa menghasilkan uang dari perputaran. Di atas itu semua, harga satuannya murah. Ketiga sumbu ini tidak independen. Semuanya bekerja secara perkalian. Perbaiki hanya satu dengan teknologi dan yang lain akan menyeretnya, sehingga totalnya tidak bergerak. Sebaliknya, bisa juga dikatakan bahwa jika struktur berubah pada bahkan satu sumbu saja, semuanya bisa bergeser sekaligus.

Seorang manajer berjalan di lorong pabrik (memperbesar skala tidak memangkas biaya secara drastis)

Inilah inti dari “tidak independen” itu. Meskipun bekerja secara perkalian, jika ditelusuri lebih jauh, efeknya terkonsentrasi pada sumbu termurah: harga satuan. Misalnya, kita tergoda untuk berpikir, “Kalau saja pencahayaan bisa lebih efisien.” Namun di pertanian vertikal, listrik memakan sebagian besar biaya operasional — terutama pencahayaan — dan ruang untuk meningkatkan efisiensi LED sudah kecil. Ada estimasi yang menunjukkan bahwa menanam gandum di dalam ruangan jauh lebih mahal dibanding di luar ruangan dengan perbedaan dalam ordo besaran. Artinya, margin di balik “kalau efisiensi sedikit lagi meningkat” memang tipis dari awal. Jadi skenario di mana memperbaiki satu sumbu menggerakkan keseluruhan tidak terlalu bisa diandalkan. Dan “ubah satu sumbu dan semuanya bergeser” itu memang benar secara prinsip, namun yang bisa berubah adalah premisnya, bukan teknologinya. Ini lebih mendekati penggantian premis — mendefinisikan ulang serealia itu sendiri sebagai tanaman berbeda yang lebih pendek.

Ada angka yang mendukung ini. Di sebuah pertanian vertikal di Swedia, listrik saja untuk menanam gandum mencapai lebih dari 40.000 USD per ton. Ini sekitar 100 kali lipat harga internasional gandum, menurut satu estimasi (lihat: 3). Estimasi lain menunjukkan lebih dari separuh biaya operasional fasilitas gandum dalam ruangan digunakan untuk listrik pencahayaan, dengan rasio biaya terhadap pendapatan sekitar 46 banding 1 — sebuah level yang berbeda meleset jauh secara ordo besaran di bawah struktur saat ini (lihat: 4). Dan efisiensi LED yang menjadi tumpuan harapan sudah memasuki sisi kurva S yang mendatar, di mana sulit mengharapkan penurunan harga secara eksponensial dari titik ini, sebagaimana juga telah ditunjukkan (lihat: 3). Margin tipis di balik “kalau efisiensi sedikit lagi meningkat” adalah tentang tumpang tindih ini.

Meski demikian, estimasi yang sama juga mengatakan hal lain. Jika energi terbarukan membuat listrik lebih murah, dan otomasi serta pemuliaan varietas untuk dalam ruangan berkembang, rasio 46 banding 1 itu bisa menyempit hingga sekitar 6 banding 1 di masa depan (lihat: 4). Bahkan 6 banding 1 masih belum menguntungkan secara komersial, tetapi ini bukan “tembok yang tidak akan pernah bergerak” — melainkan “jalur untuk memangkas satu ordo besaran ada di sisi teknologi.” Jika terbuka, terbukanya dari sini, bukan dari perpanjangan produksi massal.

”Akan turun begitu berskala” — jawabannya sudah ada

Setelah pembicaraan tentang memperbaiki satu sumbu dengan teknologi, kini soal skala. “Ini masih tahap awal / industri yang baru muncul, jadi seiring lebih banyak operator masuk dan produksi massal berkembang, biaya akan turun.” Ini adalah sanggahan yang sering muncul. Pernahkah Anda mendengarnya? Namun di negara-negara di mana pertanian vertikal sudah cukup banyak beroperasi, apakah “biaya turun dengan produksi massal” itu terjadi? Yang lebih sering terdengar adalah cerita sebaliknya: defisit terus berlanjut, dan subsidi tidak mengubah keadaan.

Berbagai jenis baby leaf (tanaman yang menguntungkan adalah yang bernilai tinggi; serealia berada di luar)

Jepang adalah negara di mana pertanian vertikal sudah cukup banyak beroperasi. Jumlah subsidi kumulatif yang sudah dikucurkan pun cukup besar. Namun meski begitu, profitabilitas tidak meningkat sekaligus. Laporan majalah industri tahun 2017 mencatat sekitar 75% pertanian vertikal saat itu merugi (lihat: 6). Namun angka itu sudah lama dan tidak bisa diterapkan begitu saja ke kondisi saat ini. Survei lapangan publik terbaru (Tahun Fiskal 2025) menunjukkan operasi yang tidak merugi (laba + impas) sudah melampaui 60% secara keseluruhan, dengan kerugian turun ke kisaran 30-an persen. Namun fluktuasi tahunannya besar, sehingga tidak bisa disebut sebagai tren perbaikan yang bersih pun (lihat: 9). Yang lebih penting lagi adalah perbedaan per tipe fasilitas: kerugian yang mencapai sekitar separuhnya terkonsentrasi terutama pada pertanian vertikal dengan pencahayaan buatan, sementara greenhouse dan tipe kombinasi menunjukkan sekitar 70% tidak merugi (lihat: 9). Jadi tidak bisa digeneralisasi sebagai “X% merugi, berarti tidak layak.” Yang relevan untuk pertanyaan tentang serealia bukan nilai absolut tingkat kerugian itu sendiri, melainkan fakta bahwa bahkan di negara dengan sampel yang cukup, produksi massal saja tidak memperbaiki profitabilitas secara satu ordo besaran.

Klaim bahwa produksi massal menurunkan biaya juga ternyata, berdasarkan satu estimasi, bersandar pada ekonomi skala yang lemah. Elastisitas skala biaya konstruksi adalah −0,17. Artinya, memperbesar skala 100 kali lipat hanya memangkas biaya konstruksi per unit sekitar 55%, menurut satu estimasi (lihat: 7). Separuhnya tetap ada — ini bukan soal leverage satu ordo besaran. Dan elastisitas ini berlaku untuk biaya konstruksi saja — biaya operasional (listrik dan tenaga kerja) berada di luar cakupan angka ini. Jadi menggunakan “begitu berskala” sebagai alat penurun biaya untuk keseluruhan termasuk biaya operasional adalah salah membaca sumber.

Dan khusus untuk serealia, skala bahkan bukan poin yang relevan sama sekali. Estimasi yang sama menyatakan tegas bahwa serealia seperti gandum adalah “tidak layak sama sekali.” Namun alasannya bukan biaya konstruksi maupun skala — melainkan satu poin ini: pada harga saat ini, produksi serealia yang ada pun tidak menghasilkan surplus (lihat: 7). Bukan “tidak layak karena konstruksi mahal,” bukan pula “tidak layak karena skala tidak cukup.” Harga satuannya rendah, sehingga bahkan setelah menanam dan menjual, saldonya tidak positif. Ketidaklayakan serealia, jika ditelusuri sampai ke akar, bermuara pada satu titik ini: harga satuan.

Meski begitu, untuk mengukur seberapa benar “tunggu dan akan turun” itu, mari kita tarik satu garis perbandingan. Bahkan selada, yang kini tampak seperti tanaman andalan yang menguntungkan, berada — menurut estimasi yang sama — pada level yang tidak menghasilkan keuntungan, sama seperti serealia, hingga sekitar 2017. Kemudian peningkatan LED, pemuliaan varietas untuk dalam ruangan, dan akumulasi keahlian budidaya membuat hasil panen melonjak, dan selada berpindah ke sisi yang menguntungkan (lihat: 7). Jadi ada preseden untuk pembalikan. Namun itu terjadi bukan “karena produksi massal memperbesar jumlah sampel” melainkan “karena pemuliaan tanaman, listrik, dan teknik mengganti premisnya.” Apakah hal yang sama akan terjadi untuk serealia belum diketahui, namun jika terjadi, itu pun akan datang dari sisi teknologi, bukan dari perpanjangan produksi massal.

Pengecualian bernilai tinggi yang menempatkan serealia di luar

Apakah dalam serealia tidak ada sebagian pengecualian? Pernahkah Anda bertanya-tanya? Itulah narasi yang sering terdengar bahwa “bisa berhasil jika bernilai tinggi.” Meskipun serealia secara keseluruhan memiliki ketiga sumbu yang mengarah ke arah yang salah dan tidak bergerak, ada beras premium bahkan di antara beras, dan varietas mahal bahkan di antara kacang-kacangan. Untuk item dengan harga satuan satu tingkat lebih tinggi dan yang punya nilai bahkan dalam jumlah kecil, kita tergoda untuk berpikir bahwa gambarannya mungkin berbeda meskipun itu serealia.

Namun saat kita menelusuri pengecualian yang menguntungkan itu, yang menonjol adalah hal-hal yang mendekati nutrisi fungsional atau bahan baku farmasi, dengan harga satuan yang berbeda liga. Dunia di mana harganya puluhan atau ratusan kali lipat harga tanaman biasa. Ini justru adalah kebalikan dari serealia. Serealia adalah komoditas — perwakilan sisi harga satuan terendah. Jadi kondisi “bisa berhasil jika bernilai tinggi,” alih-alih membuka pengecualian, justru mengkonfirmasi bahwa serealia berada di ujung terluar dari wilayah yang menguntungkan. Dan satu hal lagi. Bahkan jika Anda mencoba menargetkan item berharga tinggi dalam jumlah kecil semacam itu di pabrik, itu sudah berbeda dari pertanyaan awal tentang “memproduksi makanan pokok secara massal untuk swasembada.” Bahkan jika bisa berhasil sebagai pengecualian, pengecualian itu tidak berdampak pada tema awal berupa ketahanan pangan atau swasembada pangan pokok. Bukan berarti ingin menyangkal setiap pengecualian — melainkan tempatnya berbeda.

Ada contoh konkret. Tomat yang direkayasa secara genetik untuk mengakumulasi protein manis mirakurin dikembangkan galurnya khusus untuk mengincar produksi massal di pertanian vertikal, dengan produksi dalam sistem tertutup yang telah dilaporkan (lihat: 8). Namun ini mendekati farmasi dan nutrisi fungsional — harga satuan yang sangat tinggi, kebalikan dari komoditas pangan pokok. Dalam estimasi titik impas pun, selada siklus pendek mencapai garis menguntungkan pada beberapa puluh meter persegi, sementara dengan asumsi fasilitas yang sama, titik impas melonjak tajam begitu tanamannya berubah (lihat: 7). Bahwa serealia berada di ujung terluar dari wilayah yang menguntungkan dapat dibaca dari estimasi individual semacam ini pula.

Catatan: di lingkungan di mana pasokan yang stabil lebih diprioritaskan daripada biaya, premis diskusinya berubah. Di situasi di mana budidaya di lahan terbuka tidak bisa dilakukan — ruang angkasa, daerah kutub — keunggulan pertanian vertikal berupa “produksi terkontrol” benar-benar berfungsi. Garis penelitian gandum dalam ruangan itu sendiri awalnya berasal dari sistem penunjang kehidupan untuk Bulan dan Mars (lihat: 4). Di situasi di mana tolok ukur selain profitabilitas komersial berlaku, budidaya serealia di pabrik pun memiliki makna.

Menyimpulkan keputusan masuk pasar dengan angka hari ini

Bayangkan skenario ini: Anda sedang dalam rapat direksi dan mendapat tugas, “Tolong kaji budidaya serealia di pabrik dari sudut pandang ketahanan pangan.” Daripada menulis “menunggu kemajuan teknologi” dan menundanya, apa yang bisa Anda verifikasi sekarang juga dengan angka yang ada? Dan jika Anda memutuskan untuk melewati serealia, ke mana seharusnya sumber daya yang tadinya akan digunakan untuk kajian itu dialihkan?

Yang bisa dikonfirmasi dengan data yang ada ternyata cukup sederhana. Ambil tanaman yang sudah menghasilkan laba di perusahaan Anda — misalnya tabel harga satuan sayuran daun — lalu tambahkan satu baris untuk serealia yang sedang dikaji. Harga satuan, masa tanam, pendapatan per luas lahan. Susun ketiga sumbu ini berdampingan dalam tabel yang sama. Dari situ akan terlihat di tempat itu juga: apakah selisihnya adalah jenis yang menyempit seiring teknologi semakin murah, atau selisih satu ordo besaran — termasuk harga satuan — yang secara struktural tidak akan hilang. Jika ketiga sumbu sekaligus mengarah ke arah yang salah dan harga satuannya lebih rendah satu ordo besaran, itu adalah masalah harga saat ini dan teknologi saat ini, sehingga Anda boleh menyimpulkan berdasarkan angka hari ini untuk melewatinya. Tidak perlu menunggu “pada akhirnya.” Ketika kondisi seperti “begitu teknologi berkembang” atau “begitu ada subsidi” muncul secara internal, tanyakan di tempat itu juga apakah “teknologi” itu mengacu pada perpanjangan produksi massal atau pada penggantian premis — pemuliaan tanaman, listrik, otomasi. Jika yang pertama, tanyakan apakah itu bukan alasan untuk tidak melihat angka hari ini. Sedikit usaha ini berfungsi sebagai pemeriksaan.

Tempat untuk mengalihkan sumber daya adalah wilayah yang menguntungkan. Dalam hal ketiga sumbu, sayuran daun — harga satuan tinggi, perputaran cepat, tanaman pendek — paling lengkap. Jadi tempatkan sayuran daun di pusat. Sayuran buah cenderung digeser ke urutan kedua di pertanian vertikal karena mengambil terlalu banyak tempat relatif terhadap harga satuannya, namun tomat dan stroberi berhasil secara komersial di greenhouse dan greenhouse tipe kombinasi, sehingga gambarannya berbeda per tipe fasilitas. Ceruk bernilai tinggi yang saya sisihkan di bab sebelumnya sebagai “tidak berdampak pada swasembada pangan pokok” adalah, sebagai keputusan komersial, justru target yang layak dikejar. Ini tidak akan menggantikan pangan pokok, namun ada di sisi yang dipilih karena menguntungkan. Keduanya tidak bertentangan. Arahkan waktu kajian Anda ke portofolio tanaman semacam itu, itulah langkah yang tepat. Satu hal yang perlu dipisahkan: jangan gunakan ketahanan pangan, kesiapsiagaan kedaruratan, atau subsidi sebagai alasan pengganti untuk sesuatu yang tidak menguntungkan secara komersial. Jika Anda mempertahankan serealia karena signifikansi sosialnya, pertahankan itu dalam kerangka yang terpisah dari keputusan komersial, sebagai keputusan lapisan yang berbeda. Tidak mencampurnya adalah yang terpenting.

Terakhir, mari tambahkan landasan pada poin bahwa ini bukan soal “pada akhirnya” melainkan soal struktur saat ini. Janji pertanian vertikal tentang penghematan lahan dan swasembada perkotaan sudah berulang kali dikemukakan — greenhouse menara era 1960-an, proyek pertanian dalam ruangan era 1980-an — dan tidak pernah terpenuhi. Jadi tembok biaya saat ini lebih merupakan sesuatu yang struktural yang dibentuk oleh harga dan teknologi saat ini, bukan sekadar keterlambatan teknologi yang sementara (lihat: 3). Dan pertanian vertikal yang berhasil secara komersial masih terkonsentrasi pada sayuran daun, herba, dan beri, yang hanya menyumbang beberapa persen dari pasokan kalori dunia (lihat: 5). Gambaran serealia yang berada di luar kelompok “tanaman yang dipilih karena menguntungkan” ada di sana pada harga dan teknologi saat ini. Jika harus dibalikkan, itu datang bukan dari perpanjangan produksi massal melainkan dari sisi teknologi — pemuliaan tanaman, listrik, otomasi. Itulah cara yang tepat untuk memandangnya.

Bagi pertanian vertikal yang sudah beroperasi dengan tanaman yang sudah berjalan seperti sayuran daun, masih banyak ruang yang tersisa untuk meningkatkan profitabilitas tergantung pada keahlian lapangan Anda.

172 kiat untuk meningkatkan profitabilitas pertanian vertikal

【Gratis】13 template yang digunakan dalam manajemen operasional lapangan pertanian vertikal

172 Kiat untuk Meningkatkan Profitabilitas Pertanian Vertikal Anda

497 halaman, 19 bab, 172 topik. Kumpulan pengetahuan praktis yang lahir dari pengalaman lebih dari 10 tahun di lapangan. Isinya merangkum "pengetahuan tingkat lapangan" tentang pertanian vertikal yang tidak bisa Anda dapatkan di tempat lain.

Lihat selengkapnya

Alat Gratis

参考文献

  1. Guilherme Oliveira Barbosa, Francisca Gadelha, Natalya Kublik, Alan Proctor, Lucas Reichelm, Emily A. Weissinger, Gregory Michael Wohlleb, Rolf U. Halden(2015) Comparison of Land, Water, and Energy Requirements of Lettuce Grown Using Hydroponic vs. Conventional Agricultural Methods. International Journal of Environmental Research and Public Health. https://doi.org/10.3390/ijerph120606879
  2. S.H. van Delden, Malleshaiah SharathKumar, Michele Butturini, Luuk Graamans, E. Heuvelink, Murat Kaçıra, Elias Kaiser, R. S. Klamer, Laurens Klerkx, Gert Kootstra, Anne Loeber, R.E. Schouten, C. Stanghellini, W. van Ieperen, Julian C. Verdonk, Silvère Vialet‐Chabrand, Ernst J. Woltering, H.J. van de Zedde, Ying Zhang, L.F.M. Marcelis(2021) Current status and future challenges in implementing and upscaling vertical farming systems. Nature Food. https://doi.org/10.1038/s43016-021-00402-w
  3. M. Bomford(2023) More bytes per acre: do vertical farming’s land sparing promises stand on solid ground?. Agriculture and Human Values. https://doi.org/10.1007/s10460-023-10472-0
続きを表示 (6) ▾
  1. Senthold Asseng, Jose Rafael Guarin, Mahadev Raman, Oscar Monje, Gregory Kiss, Dickson D. Despommier, Forrest M. Meggers, Paul P. G. Gauthier(2020) Wheat yield potential in controlled-environment vertical farms. Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.2002655117
  2. Hanna L. Tuomisto(2019) Vertical Farming and Cultured Meat: Immature Technologies for Urgent Problems. One Earth. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2019.10.024
  3. 石堂 徹生(2017) 意見異見(108)補助金500億円でも75%が赤字 植物工場の挫折. 現代農業 / 農山漁村文化協会 [編]
  4. Yunfei Zhuang, Na Lü, Shigeharu Shimamura, Atsushi Maruyama, Masao Kikuchi, Michiko Takagaki(2022) Economies of scale in constructing plant factories with artificial lighting and the economic viability of crop production. Frontiers in Plant Science. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.992194
  5. K. Kato et al.(2010) Molecular breeding of tomato lines for mass production of miraculin in a plant factory. Journal of Agricultural and Food Chemistry 58: 9505–9510
  6. 農林水産省/一般社団法人日本施設園芸協会(2025) 大規模施設園芸・植物工場 実態調査・事例集(令和7年度). 大規模施設園芸・植物工場 実態調査