Ancaman mengenai krisis pangan dunia telah mengalami peningkatan sejak tahun 2018, faktor-faktor seperti iklim, konflik regional, wabah/pandemi bahkan perang menyebabkan meningkatnya harga kebutuhan bahan pangan. (Gloobal Hunger Index 2023). Langkah yang dilakukan oleh pemerintah untuk menanggulangi permasalahan tersebut adalah dengan meningkatkan ketahanan pangan yang bersumber dari peningkatkan produksi dalam negeri. Hal ini disebutkan ke dalam UU No. 18/2012 tentang pangan Kestabilan pangan dan pertanian berkelanjutan merupakan interaksi antar kebijakan pemerintah yang berdimensi lingkungan, sosial dan ekonomi yang memiliki peran penting untuk memenuhi kebutuhan pangan penduduk Indonesia yang diperkirakan pada tahun 2050 mencapai 330.9 juta jiwa (United Nation Population 2019). Hal ini menjadi fokus pemerintah yang tertuang di dalam  PP No. 18 Tahun 2020 tentang Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) Tahun 2020-2024.

Terdapat beberapa upaya yang dilakukan pemerintah demi tercapainya ketahanan pangan antara lain dengan mewujudkan mewujudkan pangan berdaulat (food sovereignty), keamanan pangan (food safety) dan kemandirian pangan (food resilience). Salah satu aksi nyata yang dilakukan untuk mendorong terwujudnya ketahanan pangan adalah menggembangkan program pemenuhan pangan mandiri untuk mendorong sektor pertanian tidak hanya di daerah perdesaan tetapi juga di daerah perkotaan. 

Meskipun sektor pertanian merupakan sektor yang penting untuk pemenuhan kebutuhan pangan suatu negara, faktanya masalah yang dialami sektor pertanian cukup beragam. Salah satunya adalah alih fungsi lahan pertanian ke area non pertanian dengan jumlah 60.000 ha lahan per tahun, luasan sawah berkurang sebesar 650.000 ha per tahun. Hal ini setara dengan kehilangan kemampuan untuk mencukupi 6.5 juta ton beras (Warta Pertanian, 2020). Alih fungsi lahan pertanian diatur ke dalam Undang-Undang No. 41/2009 tentang perlindungan lahan pertanian berkelanjutan. Faktanya, masih banyak alih fungsi lahan pertanian menjadi perumahan, pabrik, jalan tol, serta fasilitas umum lainnya. 

Salah satu upaya yang dikembangkan oleh pemerintah adalah menerapkan konsep Urban Farming (Cahyo et al., 2022) dengan tujuan menghasilkan tanaman untuk konsumsi pribadi, pendidikan, revitalisasi lingkungan dan pengembangan ekonomi. Konsep Urban Farming tidak hanya diharapkan mampu mengatasi pemenuhan pangan namun juga pemulihan gizi dan nutrisi. Sehingga dapat membantu meningkatkan kehidupan  masyarakat,  terutama  perkotaan  untuk  mewujudkan  pola hidup  yang  lebih  baik,  sehat,  dan ramah  lingkungan (Wulandari et al., 2022). Pemerintah menerapkan program untuk mendorong intensifikasi peningkatan produktivitas tanaman pangan melalui penerapan teknologi tepat guna, dan inovasi bibit. Salah satu kegiatan urban farming yang banyak dilakukan masyarakat perkotaan yaitu  hidroponik (Marsyukurilla, 2018; Wachdijono et al., 2019).  Pemanfaatan hidroponik tidak hanya berkembang di lingkungan rumah tangga saja namun juga di lingkungan sekolah bahkan perkantoran sebagai solusi untuk mengembangkan urban farming.

Hidroponik  dipilih karena sebagai solusi keterbatasan lahan dan cara budidaya dilakukan dengan menggunakan aliran  air  yang  mengandung  makro dan mikronutrien (Linda et al., 2021; Izzuddin, A. 2016). Namun, hal ini tidak didukung oleh beberapa lapisan masyarakat karena teknik hidroponik memerlukan biaya instalasi yang mahal, pemantauan ketersediaan nutrisi bagi tanaman secara rutin dan juga harus mengikuti pelatihan untuk mendapatkan pengetahuan yang cukup (Sangkey et al., 2017). Selain itu tanaman sering mengalami penyakit busuk akar yang diakibatkan karena tidak terdapatnya oksigen terlarut sehingga keberadaan hama Phytophora sp akan semakin meningkat dan menurunkan produksi hingga 70% (Dharmayanti et al., 2022; Rofiyana et al., 2021). 

Smart Plant Box dikembangkan sebagai salah satu alternatif untuk mengatasi beberapa masalah dalam bidang pertanian khususnya bagi pelaku urban farming untuk mengatasi kurangnya lahan pertanian, degradasi lahan, meningkatnya lahan kritis, keterbatasan jumlah air perubahan iklim, munculnya hama, tingginya harga pupuk dan juga pengetahuan akan budidaya tanaman pangan merupakan salah satu alasan menurunnya minat budidaya di masyarakat. Salah satu keunggulan Smart plant box adalah sistem pertanian yang terintegrasi dengan sensor yang mengatur kebutuhan hidup tanaman secara otomatis sehingga lebih praktis. Alih teknologi yang lambat dan pengetahuan akan pertanian yang masih sedikit menjadi salah satu faktor kendala yang paling bepengaruh, sehingga sistem pertanian yang terintegrasi dengan teknologi modern dapat menjadi salah satu pendorong kemajuan pertanian

Smart plant box adalah bentuk pertanian digital yang memprogram kondisi lingkungan agar sesuai dengan syarat hidup tanaman sehingga kondisi lingkungan yang optimal mampu mempercepat pertumbuhan tanaman dan mempersingkat waktu panen. Tanaman yang ditumbuhkan ke dalam smart plant box lebih aman, tanpa pestisida karena di tumbuhkan di dalam lingkungan yang bebas dari hama sehingga lebih sehat. Meskipun smart plant box yang dikembangkan mampu menumbuhkan tanaman, namun terdapat kendala ketika alat tersebut coba diimplementasikan yaitu tanaman mengalami etiolasi karena kondisi lingkungan yang terlalu panas dan juga proses perkecambahan kurang sempurna

Tanaman mikrogreen yang di tanam dalam Smart Plant box lebih cepat dalam fase awal perkecambahan hanya dalam waktu 4 - 5 hari sedangkan untuk pertumbuhan mengalami etiolasi. Etiolasi pada tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan terutama suhu dan cahaya, salah satu keunggulan pemanfaatan Smart Plant Box untuk menanam microgreen karena aman dari serangan patogen atau hama seperti kutu putih (Pramaningtyas et al., 2019). Hal tersebut sangat penting untuk diperhatikan mengingat waktu awal perkecambahan merupakan waktu yang sangat rentan bagi keberlangsungan hidup tanaman karena menyangkut keberhasilan pertumbuhan.

Pengujian dan penelitian mengenai efisiensi microgreen terus dilakukan dengan memperhatikan faktor kegagalan sebelumnya, penggunaan lampu UV yang memiliki panjang gelombang yang sesuai, sirkulasi udara, penambahan alat pompa dan penambahan sensor, penggunaan material pertumbuhan hingga penelitian mengenai berat, kapasitas listrik hingga desain alat diperbaharui hingga mampu mendapatkan kondisi pertumbuhan microgreen yang efisien (Gambar 4) 

Microgreens merupakan tanaman kecil seperti kecambah namun memiliki pertumbuhan yang lebih lama dari kecambah dan berdaun lebih besar dan lebih hijau, biasanya digunakan untuk salad, sandwich ataupun hiasan pada makanan (Hong & Gruda, 2020; Kaiser dan Ernst, 2018) Microgreens memiliki nilai jual tinggi karena memiliki 4-40 kali jumlah nutrisi dan vitamin dari tumbuhan dewasa, bahkan hampir seluruh microgreens mengandung tingkat senyawa bioaktif yang jauh lebih tinggi, antara lain asam askorbat, phylloquinone, tocopherols, karotenoid, vitamin, mineral, dan antioksidan dari bentuk daun asli yang sudah dewasa atau sudah menjadi sayuran sejati.

Kegiatan pertanian perkotaan sudah banyak dilakukan di beberapa tempat, baik di dalam negeri ataupun di luar negeri dan terbukti memberikan banyak manfaat. Tidak hanya itu, kegiatan pertanian perkotaan juga memiliki banyak nilai positif, bukan hanya dalam mengurangi polusi tapi juga dalam keberlanjutan ekologi dan pembentukan ketahanan pangan. Terlebih lagi, jika kegiatan pertanian perkotaan terus dilakukan dengan memperhatikan aspek keberlanjutan lingkungan, akan lebih memberi keuntungan kepada masyarakat dalam aspek ekonomi, sosial, edukasi, wisata, dan estetika. Pertanian kota dikatakan merupakan salah satu komponen kunci ketahanan pangan masyarakat yang berkelanjutan jika dirancang dan dilaksanan secara tepat.

Terdapat beberapa keunggulan menanam dengan menggunakan Smart Plant Box di bandingkan dengan alat lain, antara lain 

• Mempercepat waktu perkecambahan tanaman. Mikrogreen yang ditumbuhkan di tempat terbuka dapat dipanen dalam waktu 10 - 14 hari, sedangkan dengan menggunakan Smart Plant Box tanaman dapat dipanen dalam jangka waktu 8-13 hari.

• Fase perkecambahan adalah fase yang penting bagi pertumbuhan tanaman karena tanaman rentan akan hama dan penyakit. Smart Plant Box mampu menjaga tanaman dari ancaman predator (tikus, kucing, siput) pada saat awal masa perkecambahan dan juga lebih hemat karena tidak menggunakan pestisida

• Biaya instalasi lebih murah dibandingkan hidroponik, hemat energi dan juga lebih praktis dibandingkan sistem pertanian tradisional karena terintegrasi dengan sensor secara otomatis sebagai bentuk pertanian digital

• Tidak memerlukan tempat yang luas, mampu menggunakan berbagai macam media pertumbuhan dan juga dapat ditempatkan pada kondisi indoor dan juga outdoor.

• Dapat digunakan bagi semua kalangan bahkan pemula untuk belajar menanam meski memiliki pengetahuan yang minim karena smart plant box menciptakan kondisi lingkungan yang terintegrasi secara digital sehingga sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan tanaman tanpa perlu melakukan penyiraman dan pemberian pupuk karena sudah terintegrasi secara otomatis.

• Dapat digunakan untuk bermacam - macam tanaman tidak hanya terbatas pada microgreen akan lebih cocok untuk pembibitan. Sehingga memiliki nilai fungsi yang tinggi, selain itu dapat digunakan sebagai penghias karena memiliki nilai estetika.

• Lebih efisien karena bibit yang di tanam memiliki angka tumbuhyang tinggi selain itu waktu untuk perkecambahan lebih cepat dibandingkan dengan konsep pertanian tradisional.