Komoditas Budidaya

Beras tidak bisa ditanam di pertanian vertikal — tapi di mana ada pengecualiannya?

Seikat padi sebagai subjek pertanyaan apakah beras bisa ditanam di pertanian vertikal

Kamu pasti pernah mendengarnya sekali: “beras tidak bisa ditanam di pertanian vertikal.” Tapi kamu tidak bisa begitu saja melepaskannya, jadi kamu sedang meneliti lebih jauh. Kalau kamu membaca ini, kemungkinan besar kamu termasuk orang itu.

Dalam rapat revitalisasi daerah, dalam diskusi tentang ketahanan pangan, atau sebagai cara memanfaatkan fasilitas yang menganggur, “produksi beras secara pabrik” terus-menerus muncul sebagai topik. Kamu juga mendengar cerita bahwa ini berhasil di luar negeri. Jadi kamu berpikir, “mungkin di sini juga bisa.” Di sisi lain, tanya ahli pertanian dan kamu langsung mendapat jawaban “tidak akan balik modal.” Mana yang benar? Kamu butuh sesuatu untuk dijadikan dasar pertimbangan.

Tempat mudah tersandung adalah memperlakukan budidaya padi sebagai pertanyaan seragam yang berlaku di mana-mana. Pertanyaan “bisakah padi ditanam di pertanian vertikal” menyembunyikan kondisi-kondisi di baliknya. Di mana pabriknya dibangun? Berapa harga listriknya? Di mana pembelinya? Kenyataannya lebih mendekati ini: tidak bisa adalah aturannya, dan pengecualian hanya ada di bawah kondisi tertentu. Di mana pengecualian itu berada — itulah yang akan kita telusuri satu per satu.

Kerugian beras pabrik bukan hanya soal energi

Kamu bisa menanam padi dengan baik di sawah, tanpa perlu menyeret-nyeret pertanian vertikal ke dalam ceritanya. Dan murah. Menanam selada atau stroberi di pabrik masih masuk akal, tapi ketika pertama kali mendengar “dan beras, dengan sengaja, di pabrik,” jujur saya berpikir, “kenapa?” Perlu lahan, makan listrik. Tapi kamu mendengar laporan tersebar bahwa di luar negeri hal itu berhasil. Ternyata tidak semuanya jalan buntu. Ketidaksesuaian itu mengganggu pikiran saya, dan saya ingin tahu apa yang membedakan berhasil dan tidak.

Beras murah karena sawah — lahannya — pada dasarnya gratis. Hujan turun dan matahari bersinar, dan tidak ada yang membayar untuk bagian biaya itu. Tapi lakukan di pabrik, dan label harga terpasang di semua itu. Cahaya, suhu — seseorang harus menyediakannya dengan energi. Jadi kalau kamu mencoba menutup biaya energi itu dengan harga beras pokok biasa, kamu hampir tidak punya peluang menang.

Tapi tagihan listrik bukan satu-satunya alasan padi tidak cocok untuk pabrik. Padi, pada dasarnya, adalah tanaman yang buruk untuk pabrik. Rasio bagian yang bisa dimakan rendah, dan banyak yang tidak bisa dijual — sekam, daun, batang. Kamu memasukkan cahaya dan listrik untuk menumbuhkan bagian-bagian yang dibuang itu juga, sehingga energi yang kamu keluarkan langsung terbuang sia-sia. Selain itu, periode tanam panjang; dalam iklim Jepang kamu beruntung mendapat dua panen setahun, jadi perputarannya lambat. Bagi pabrik yang ingin menutup biaya modal, perputaran lambat sudah menjadi beban berat tersendiri. Bahkan sebelum sampai ke tagihan listrik, bentuk padi sebagai tanaman itu sendiri tidak cocok dengan ekonomi pabrik.

Meski begitu, cerita keberhasilan di luar negeri biasanya melibatkan kondisi khusus. Tempat di mana listrik sangat murah. Pembeli di dekatnya yang mau membayar harga tinggi. Atau kegunaan, seperti bahan baku farmasi, di mana berasnya sendiri dijual beberapa kali lipat harga normal. Pendeknya, bukan soal beras yang mustahil. Seberapa jauh tiga hal ini terpenuhi — listrik murah, pembeli terdekat, dan outlet yang menjual dengan harga tinggi — itulah yang secara dramatis mengubah tampilan ekonominya. Sebaliknya, di tempat di mana ketiga hal itu jauh, seberapapun teknologi dipoles, kamu akan kesulitan mencapai profitabilitas.

Bukan “dirugikan karena beras,” tapi “dirugikan karena penggunaan dan energi.” Pembacaan ini sebagian didukung angka. Dalam satu perkiraan yang membandingkan selada hidroponik dengan lapangan terbuka, hasil panen di area yang sama 11 kali lebih tinggi, sementara energinya membutuhkan 82 kali lebih banyak (lihat: 1). Kamu bisa menang soal lahan dan air, tapi soal listrik kamu kalah beberapa kali lipat besarnya. Asimetri itu terlihat jelas. Dalam perkiraan untuk menumbuhkan serealia di dalam ruangan pun, lebih dari separuh biaya operasional dimakan oleh listrik untuk pencahayaan (lihat: 2). Itulah tepatnya mengapa serealia pokok — beras, gandum, jagung — yang menopang sekitar 60% kalori pangan dunia, di bawah struktur biaya saat ini, akan sulit menguntungkan di pabrik untuk waktu yang cukup lama. Satu ulasan menyusun hal-hal di sepanjang garis yang sama (lihat: 3).

Outlet yang bisa balik modal terbatas pada penggunaan yang menjual dengan harga tinggi

Jadi outlet seperti apa yang membuat beras pabrik bisa berjalan? Kuncinya adalah penggunaan di mana “harganya berada di tataran berbeda dari beras makan biasa.” Yang representatif adalah beras yang mengandung senyawa tertentu dalam konsentrasi tinggi yang digunakan sebagai bahan baku farmasi. Kamu bisa menetapkan harga satuan beras seperti itu jauh lebih tinggi, dan mengelola lingkungan tanam secara cermat untuk meningkatkan kadar senyawa tertentu di dalam tanaman adalah justru domain keunggulan pertanian vertikal. Pabrik yang bisa mengontrol penuh cahaya maupun suhu cocok untuk ini, dan bahkan dengan harga tinggi pun kamu bisa untung. Dan jika kesadaran akan keamanan pangan dan pasokan stabil meningkat, ada jalur pemikiran di mana permintaan bisa muncul untuk beras yang diproduksi di pabrik itu sendiri.

Area budidaya di mana senyawa tertentu dikelola dan ditumbuhkan di bawah lampu LED (terbatas pada outlet dengan harga satuan tinggi)

Kesan “tidak bisa diserap kecuali menjual dengan harga tinggi” ini juga terlihat dari jajaran tanaman yang sebenarnya berjalan di pabrik saat ini. Yang layak secara komersial kira-kira terbatas pada sayuran daun, herba, dan beri, dan satu sumber mencatat bahwa dalam hal pasokan kalori dunia, ini hanya sekitar 6% (lihat: 4). Satu perkiraan menempatkan tanaman bernilai tinggi yang bisa ditangani pertanian dalam ruangan sekitar 4% dalam hal luas lahan pertanian (lihat: 5). Dilihat dari sisi sebaliknya, jika kamu tidak punya outlet yang masuk ke dalam rentang harga satuan tinggi yang sempit itu, kamu tidak bisa menyerap tagihan listrik pabrik. Ini bukan soal beras itu sendiri: dalam penggunaan penelitian di mana protein fungsional pengubah rasa (mirakurin) diproduksi dalam tomat rekombinan, mereka sudah membangunnya sampai ke titik di mana bahkan cara cahaya diarahkan mengubah hasil panen per satuan luas dan per satuan daya — dan baru setelah itu bisa berjalan sebagai produksi nilai tambah tinggi (lihat: 6). Memikirkan beras bernilai tambah tinggi sebagai perpanjangan dari garis ini memudahkan gambaran. Setinggi itulah harga yang harus dijual suatu outlet agar bisa berjalan.

Benih padi dan padi untuk penelitian juga merupakan contoh yang terhubung ke outlet harga satuan tinggi ini. Ingin menumbuhkan galur pemuliaan yang masih dalam proses hanya dalam jumlah kecil, terlindungi dari penyakit dan persilangan tak diinginkan — untuk manajemen fase penelitian semacam itu, pabrik yang bisa menutup lingkungannya memiliki kelebihan tersendiri. Tapi ini tidak membawa harga satuan sekelas bahan baku farmasi, dan pasarnya pun kecil. Simpan saja di pojok pikiran sebagai contoh subordinat semata.

Jadi bisakah ketiga hal itu terpenuhi? Jujur, cukup sulit. Listrik justru di sisi yang mahal, dan untuk beras ada sawah yang tersedia tanpa batas. Ini bukan soal menang berdasarkan kondisi. Lebih tepatnya, ketika seseorang yang sudah memiliki outlet harga satuan tinggi kebetulan mendapatkan tempat dengan listrik murah, barulah satu lokasi mungkin bisa berjalan. Ini bukan sesuatu yang dilakukan secara nasional; hanya bisa berjalan di titik-titik tertentu, di sana-sini.

Keberhasilan di luar negeri soal lokasi, bukan teknologi

Di sini hanya bisa berjalan di titik-titik tertentu. Lalu kasus-kasus yang terlihat berhasil di luar negeri — apa yang berbeda dari mereka? Pernahkah kamu menemukan berita bahwa budidaya padi secara pabrik berhasil di luar negeri? Ini adalah cerita-cerita yang berlatar gurun Timur Tengah, dataran tinggi, pulau-pulau terpencil. Ketika kamu melihat kasus seperti itu, kamu ingin berpikir, “nah kalau begitu, di sini juga bisa.” Tapi apa yang sama dan apa yang berbeda ketika dibawa ke sini — di situlah salah baca mudah terjadi.

Secangkir air di atas pasir kering (premis keberhasilan di luar negeri adalah lokasi yang langka air)

Kasus sukses di luar negeri sebagian besar bertumpu pada premis “air langka,” “listrik sangat murah berkat subsidi,” dan “lahan yang bisa digunakan sangat terbatas.” Di gurun Timur Tengah, kamu tidak bisa membuang setetes air pun, sehingga ada nilainya mendaur ulang air di lingkungan tertutup, dan listrik seringkali murah karena kebijakan negara. Di pulau terpencil dan dataran tinggi pun, mendatangkan barang dari luar sangat mahal, sehingga ada nilai dalam tindakan “membuat di tempat” itu sendiri. Dengan kata lain, di sana, alasan pabrik menguntungkan terletak pada kerugian-kerugian di sekelilingnya.

Jepang hampir sepenuhnya sebaliknya dalam hal itu. Air melimpah, listrik justru mahal, dan sawah menganggur. Jadi dengan teknologi yang sama, faktor pendukung yang membuat pabrik berjalan di sana semuanya hilang di Jepang. Berita itu terlihat seperti cerita tentang teknologi — “beras berhasil ditanam di gurun” — tapi sebenarnya adalah cerita tentang lokasi — “menguntungkan karena itulah gurun.” Bawa teknologinya begitu saja dan premisnya saja yang gugur, dan ekonominya berhenti bekerja.

Struktur “justru karena lokasi itulah” juga terlihat dalam angka-angka dari perkiraan. Dalam perkiraan yang menargetkan Kuwait di Teluk, diperkirakan bahwa dengan lahan pertanian vertikal kurang dari 0,1 kilometer persegi, kamu bisa menghapus impor enam item sayuran utama (lihat: 7). Tapi yang perlu diperhatikan adalah ini tentang sayuran, dan tidak sampai mengatakan “menguntungkan tanpa subsidi.” Satu ulasan yang mensurvei pertanian vertikal secara luas menunjukkan bahwa meskipun secara teknis bisa ditanam, tingginya biaya konstruksi dan operasional serta kegagalan untuk balik modal adalah hambatan terbesar untuk adopsi (lihat: 8). Jadi keberhasilan di luar negeri adalah cerita tentang “di tanah yang tidak bisa mengandalkan impor, nilai muncul sebagai substitusi impor,” dan belum tentu cerita di mana ekonominya berjalan. Pisahkan keduanya, dan kamu lebih mudah menghindari salah baca.

Beralih ke gambaran domestik, keuntungan atau kerugian lokasi dalam hal listrik juga terlihat. Dalam perkiraan untuk jenis pertanian vertikal yang memanfaatkan sinar matahari (tipe pemanfaat sinar matahari), satu analisis menunjukkan bahwa lebih dari 85% konsumsi daya berkorelasi dengan suhu udara luar (lihat: 9). Dalam studi terpisah yang membandingkan pabrik sayuran di daerah dingin, tempat seperti Abashiri di Hokkaido dilaporkan menjaga biaya energi paling rendah di antara 10 kota yang dibandingkan (lihat: 10). Meski begitu, keduanya tentang tipe pemanfaat sinar matahari atau tentang sayuran, dan tentang sumbu bagaimana menahan beban pengendalian iklim. Ini tidak langsung berlaku pada pabrik beras LED tertutup yang mencakup semua pencahayaannya dengan listrik. Meski demikian, “lokasi di mana listrik murah tersedia” harus dilihat mencakup bukan hanya tarif listrik itu sendiri tapi juga perbedaan beban pengendalian iklim karena iklim — dan sebagai titik referensi untuk sudut pandang itu, berguna juga.

Urutan untuk memeriksa ekonomi di lokasimu sendiri

Sekarang pandangan — bahwa gambaran berubah sesuai lokasi dan outlet — sudah cukup jelas, maka: jika kamu benar-benar ingin memikirkan “apakah ini bisa balik modal” dengan apa yang ada di depanmu, dari mana harus mulai memeriksa? Dan satu hal lagi, keraguan sederhana yang mengganggu: selama subsidi mengalir, bukankah akan terlihat menguntungkan? Bagaimana cara memisahkan itu? Saya kira itulah pertanyaan yang ada di pikiranmu.

Dengan premis bahwa ada outlet harga satuan tinggi, mari saya bahas urutan untuk memeriksa dengan apa yang ada di depanmu. Pertama, lihat biaya listrik pencahayaan dan pengendalian iklim, yang paling banyak memakan listrik. Perkirakan kasar berapa banyak listrik yang dibutuhkan untuk menanam satu kilogram beras, kalikan dengan tarif listrik yang benar-benar kamu kontrak, dan hitung saja biaya listrik per kilogram. Jika itu sudah melampaui harga beras makan biasa, maka memperhalus lebih jauh ke bawah tidak akan mengubah kesimpulan.

Jika sepertinya ada bibit peluang, selanjutnya lihat outletnya. Apakah ada, secara realistis dalam jangkauan, pembeli yang mau membayar harga tinggi — untuk penggunaan bahan baku farmasi atau penelitian, misalnya? Dan lebih jauh, bisakah pembeli itu terus mengambil jumlah yang kamu produksi secara berkelanjutan? Outlet harga satuan tinggi ini sering kecil volumenya, sehingga belum tentu ada ruang tersisa untuk bagianmu. Tanpa outlet, meskipun kamu bisa membuatnya dengan murah, itu hanya jadi stok.

Untuk memisahkan subsidi, cara yang pasti adalah mengerjakan ulang kalkulasi berdasarkan ekonomi polos dengan semua subsidi dikupas untuk sementara. Perlakukan subsidi peralatan dan subsidi listrik seolah tidak pernah ada, dan tanyakan apakah harga jual satu kilogram masih melampaui biaya. Jika merugi di sana, maka yang terlihat menguntungkan adalah kekuatan subsidi, bukan kekuatan bisnis, dan itu menghilang begitu subsidi berakhir. Perlakukan subsidi, secara ketat, sebagai sesuatu yang ditambahkan setelah ekonomi polos jelas. Urutan ini yang aman.

Urutan “listrik dulu” punya dasar yang kuat. Dalam satu ulasan yang menyusun pertanian vertikal, listrik diperkirakan menyumbang 20-40% dari biaya produksi, dan dari listrik itu, 60-85% dimakan oleh pencahayaan (lihat: 11). Dengan kata lain, gumpalan terbesar dan paling sulit digerakkan adalah listrik, dan begitu kamu menetapkannya dengan tarifmu sendiri, jawabannya hampir sudah terlihat. Faktanya, ada perkiraan kasar bahwa menanam gandum di pertanian vertikal bisa menghabiskan sekitar 50 kali biaya lapangan terbuka (lihat: 5). Ketika kesenjangan selebar ini, tidak ada jumlah penyempurnaan lebih jauh yang akan membaliknya. Jadi urutan “uji biaya listrik dengan tarif polos dulu” masuk akal.

Area budidaya di dalam pertanian vertikal

Maju atau mundur — menilai berdasarkan tiga kondisi

Begitu urutannya jelas, pandangannya jauh lebih baik. Biarkan saya letakkan satu hal terakhir, tentang di mana menarik garis.

Semua yang sampai di sini bukan untuk mengelompokkan beras sebagai “mustahil di pabrik,” juga bukan, sebaliknya, untuk mendorongmu maju dengan “kamu bisa kalau mencoba.” Listrik murah, pembeli terdekat, outlet yang menjual dengan harga tinggi — saat ragu, pertama-tama lihat jujur seberapa jauh ketiga hal ini terpenuhi. Saya harap kamu menerimanya sebagai pijakan untuk penilaian.

Jika kamu menemukan ketiga hal itu jauh, maka memoles teknologi dari sana akan sulit mencapai profitabilitas, jadi berhentilah sejenak. Jika kelihatannya akan terpenuhi, maka kerjakan secara berurutan, mulai dari ekonomi polos biaya listrik. Tentu saja ketiga hal itu tidak menyelesaikan segalanya; dengan padi, perputaran yang lambat dan limbah yang banyak ikut berperan, dan jika skalanya kecil beban biaya modal masih ada. Ketiganya, secara ketat, adalah sumbu cut-off yang kamu uji pertama kali saat ragu — bukan kondisi serbaguna yang, begitu terpenuhi, menjamin semuanya berjalan.

Dan ada sesuatu yang perlu diperhatikan bahkan ketika ada prospek ketiga hal itu terpenuhi. Outlet harga satuan tinggi, seperti untuk bahan baku farmasi atau penelitian, sering kecil volumenya. Jadi setelah “sudah terpenuhi, jadi kerjakan,” periksa sekali lagi apakah “outlet itu juga punya ruang untuk bagianmu.” Bukan soal beras yang mustahil, juga bukan soal teknologi yang akan menyelesaikannya — saat ragu, yang pada akhirnya selalu kamu tanyakan adalah apakah outlet itu terbuka di tempat tertentu itu.

Ada bagian-bagian yang tidak bisa dinyatakan dengan bersih. Meski begitu, sebagai sumbu untuk kembali saat ragu, ketiga ini adalah titik masuk yang tepat.

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. 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
  3. Nicholas Cowan, Laura Ferrier, Bryan M. Spears, Julia Drewer, David Reay, Ute Skiba(2022) CEA Systems: the Means to Achieve Future Food Security and Environmental Sustainability?. Frontiers in Sustainable Food Systems. https://doi.org/10.3389/fsufs.2022.891256
続きを表示 (8) ▾
  1. 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
  2. H. Charles J. Godfray, Joseph Poore, Hannah Ritchie(2024) Opportunities to produce food from substantially less land. BMC Biology. https://doi.org/10.1186/s12915-024-01936-8
  3. Kazuhisa Kato, Shinichiro Maruyama, Tadayoshi Hirai, Kyoko Hiwasa-Tanase, Tsuyoshi Mizoguchi, Eiji Gotō, Hiroshi Ezura(2011) A trial of production of the plant-derived high-value protein in a plant factory. Plant Signaling & Behavior. https://doi.org/10.4161/psb.6.8.16373
  4. Meshal J. Abdullah, Zhengyang Zhang, Kazuyo Matsubae(2021) Potential for Food Self-Sufficiency Improvements through Indoor and Vertical Farming in the Gulf Cooperation Council: Challenges and Opportunities from the Case of Kuwait. Sustainability. https://doi.org/10.3390/su132212553
  5. Kheir Al‐Kodmany(2018) The Vertical Farm: A Review of Developments and Implications for the Vertical City. Buildings. https://doi.org/10.3390/buildings8020024
  6. 海津 裕, 花形 将司, 芋生 憲司, 丸尾 達(2021) 太陽光利用型植物工場における電力エネルギー需要分析とエネルギー管理指標の設定. 農業食料工学会誌. https://doi.org/10.11357/jsamfe.83.2_105
  7. 菅 結実花, 小原 伸哉(2019) 寒冷地の植物工場での,野菜の高付加価値化に関するエネルギー消費量についての検討. 年次大会. https://doi.org/10.1299/jsmemecj.2019.s06103p
  8. Elias Kaiser, Paul Kusuma, Silvère Vialet‐Chabrand, Kevin M. Folta, Ying Liu, Hendrik Poorter, Nik Woning, Samikshya Shrestha, Aitor Ciarreta, Jordan van Brenk, Margarethe Karpe, Yongran Ji, Stephan David, Cristina Zepeda, Xin-Guang Zhu, Katharina Huntenburg, Julian C. Verdonk, Ernst J. Woltering, Paul P. G. Gauthier, Sarah Courbier, Gail Taylor, L.F.M. Marcelis(2024) Vertical farming goes dynamic: optimizing resource use efficiency, product quality, and energy costs. Frontiers in Science. https://doi.org/10.3389/fsci.2024.1411259