Inovasi Pertanian di Tiongkok dengan Teknologi AI dan Robotika
Tiongkok kini menjadi salah satu negara yang menghadirkan inovasi besar dalam bidang pertanian. Dengan memadukan teknologi penyuntingan gen dan kecerdasan buatan (AI) berbasis robotika, negara ini berhasil mempercepat pengembangan tanaman hibrida hingga lima kali lipat. Hal ini menciptakan pabrik pemuliaan otomatis pertama di dunia yang mampu menghasilkan varietas baru dengan rasa lebih baik serta ketahanan terhadap penyakit hanya dalam waktu satu tahun.
Inovasi ini dilakukan oleh para ilmuwan dari Chinese Academy of Sciences, Shanghai Jiao Tong University, dan Tsinghua University. Mereka menyebut strategi ini sebagai lompatan revolusioner dalam sistem pertanian. Menurut penelitian mereka, integrasi teknologi AI sedang merevolusi sistem pertanian, dan robotika kini memainkan peran yang semakin penting dalam pertanian presisi.
Masalah Utama dalam Pemuliaan Tanaman Hibrida
Salah satu tantangan utama dalam pemuliaan tanaman hibrida adalah posisi bunga yang sulit dijangkau. Hal ini menyebabkan proses penyerbukan harus dilakukan secara manual, yang tidak hanya melelahkan tetapi juga mahal. Di Tiongkok, biaya penyerbukan manual bahkan mencapai lebih dari seperempat total biaya pemuliaan. Oleh karena itu, para peneliti mencoba mengembangkan jalur tanaman yang ramah robot melalui teknik penyuntingan gen.
Dengan pendekatan ini, para peneliti berhasil menciptakan varietas tomat jantan-steril yang memiliki bunga yang lebih terbuka. Hal ini memungkinkan robot untuk melakukan penyerbukan silang dengan lebih mudah dan efisien.
Pengembangan Robot Pemuliaan Cerdas
Tim peneliti kemudian mengembangkan robot khusus yang mampu mengotomatisasi proses penyerbukan silang. Robot tersebut diberi nama GEAIR (genome editing with artificial intelligence-based robot), yang merupakan robot pemuliaan cerdas pertama di dunia. GEAIR mampu mengenali bunga yang siap diserbuki dengan tingkat akurasi 85 persen. Proses penyerbukan hanya memakan waktu 15 detik, tiga kali lebih cepat dibanding cara manual.
Dalam uji coba produksi tomat di rumah kaca, tingkat keberhasilan penyerbukan robotik mencapai 78 persen, sedikit di bawah manual yang mencapai 92 persen. Namun, menurut peneliti, meskipun tingkat keberhasilan lebih rendah, kemampuan GEAIR dalam melakukan penyerbukan rutin secara berkelanjutan dan otomatis melampaui kemampuan manusia dalam hal efisiensi dan konsistensi.
Aplikasi pada Tomat Liar dan Domestikasi Cepat
Sistem ini juga diterapkan pada tomat liar untuk mempercepat de novo domestication, yaitu proses mengubah spesies liar menjadi varietas baru yang bisa dibudidayakan lebih cepat. Hasilnya, lima generasi tanaman bisa dikembangkan dalam satu tahun, menciptakan garis indukan yang lebih tahan terhadap tanah salin-alkali dan memiliki rasa lebih kaya. Sebelumnya, proses ini memerlukan waktu hingga lima tahun.
Para peneliti menegaskan bahwa integrasi GEAIR, domestikasi cepat, dan speed breeding berpotensi mempercepat pengembangan varietas unggul dengan sumber daya lebih rendah di ruang terbatas. Mereka juga menekankan bahwa bioteknologi dapat dimanfaatkan untuk merancang sifat tanaman ramah AI sesuai kebutuhan pertanian presisi.
