Dalam praktik konvensional, sektor pertanian dan perikanan seringkali berjalan secara terpisah, menghasilkan limbah yang tidak termanfaatkan dan berpotensi mencemari lingkungan. Contohnya, amonia dari sisa pakan dan metabolisme ikan pada kolam budidaya menjadi polutan yang membahayakan ekosistem perairan. Menjawab tantangan ini, peneliti dari Universitas Brawijaya (UB) dan Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) menghadirkan inovasi mutakhir berupa Sistem Smart Farming Terintegrasi berbasis Artificial Intelligence of Things (AIoT). Teknologi ini tidak hanya menyatukan dua subsistem—pertanian dan perikanan—dalam satu ekosistem sirkular, tetapi juga mengubah limbah menjadi sumber daya bernilai.
Smart Farming AIoT: Solusi Sirkular untuk Pertanian dan Perikanan
Sistem ini bekerja dengan memanfaatkan jaringan sensor IoT yang dipasang di kolam ikan untuk memantau parameter kualitas air seperti pH, kadar oksigen terlarut, dan konsentrasi amonia secara real-time. Data yang terkumpul kemudian diolah menggunakan algoritma kecerdasan buatan, yaitu LSTM (Long Short-Term Memory) dan Random Forest, yang mampu memprediksi perubahan kondisi serta secara otomatis mengendalikan bioreaktor. Bioreaktor ini berfungsi mengonversi limbah amonia dari kolam ikan menjadi pupuk organik cair yang kaya nutrisi, yang selanjutnya dialirkan ke lahan pertanian. Dengan demikian, terjadi simbiosis mutualisme: limbah dari satu sub-sistem menjadi input berharga bagi sub-sistem lainnya, menciptakan pola pertanian-perikanan terpadu yang efisien dan rendah limbah.
Dampak nyata dari inovasi smart farming berbasis AIoT ini sangat signifikan. Data menunjukkan bahwa produktivitas ikan dan tanaman dapat meningkat hingga 25% berkat kondisi optimal yang terus dipantau dan disesuaikan. Lebih penting lagi, penggunaan air dan pupuk kimia bisa ditekan hingga 90% karena air kolam yang kaya nutrisi didaur ulang sebagai pupuk, sehingga ketergantungan pada input eksternal berkurang drastis. Secara ekonomi, efisiensi ini menurunkan biaya operasional petani dan nelayan skala kecil-menengah, sekaligus menjaga keberlanjutan lingkungan. Teknologi ini telah mencapai Tingkat Kesiapan Teknologi (TKT) 6, artinya sudah teruji di lingkungan yang relevan dan siap untuk diadopsi lebih luas.
Potensi Replikasi dan Model Bisnis Inklusif
Keberhasilan sistem smart farming ini tidak hanya berhenti pada integrasi teknis. Para peneliti juga merancang model bisnis hardware-as-a-service yang memudahkan petani dan pembudidaya ikan mengadopsi teknologi tanpa harus mengeluarkan investasi besar di awal. Dengan skema sewa atau layanan berlangganan, akses terhadap inovasi ini menjadi lebih inklusif. Potensi replikasinya sangat luas, terutama di sentra perikanan darat dan kawasan pertanian terpadu di seluruh Indonesia, seperti di Jawa Timur, Sumatera, dan Sulawesi. Kolaborasi antara UB dan BRIN ini membuktikan bahwa sinergi riset dan inovasi dapat menghasilkan solusi praktis untuk meningkatkan ketahanan pangan sekaligus menjaga kelestarian alam. Ke depan, dengan dukungan kebijakan dan pendanaan yang tepat, sistem AIoT untuk pertanian-perikanan sirkular ini dapat menjadi model percontohan bagi agribisnis berkelanjutan di negara tropis lainnya.
Inovasi ini mengajarkan bahwa krisis limbah dan perubahan iklim bukanlah akhir, melainkan peluang untuk menciptakan sistem yang lebih cerdas, efisien, dan ramah lingkungan. Dengan mengadopsi pendekatan sirkular berbasis data dan teknologi, kita tidak hanya meningkatkan produktivitas pangan, tetapi juga memulihkan keseimbangan ekosistem. Langkah konkret dari UB dan BRIN ini menginspirasi kita semua untuk terus mendorong riset dan implementasi solusi smart farming demi masa depan yang lebih hijau dan berkelanjutan.
