Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Pertumbuhan populasi dunia yang diperkirakan mencapai 9,7 miliar pada tahun 2050 menuntut peningkatan signifikan dalam produksi pangan. Untuk mengatasi tantangan ini, konsep pertanian digital menjadi solusi inovatif dalam meningkatkan hasil panen tanpa memperluas lahan pertanian dan meminimalisir dampak lingkungan. Salah satu teknologi yang memainkan peran penting dalam transformasi ini adalah Raman Spectroscopy (RS), sebuah teknik analisis non-invasif dan berbasis laser yang mampu mendeteksi penyakit tanaman, stres abiotik, serta melakukan fenotipisasi tanpa label dan seleksi digital dalam program pemuliaan tanaman.
Teknologi Raman Spectroscopy menawarkan selektivitas dan spesifisitas yang tinggi, menjadikannya alat yang ideal untuk pengawasan optik di lahan pertanian. Dalam berbagai penelitian terbaru, RS mampu mengidentifikasi spesies tanaman dan varietasnya dengan akurasi yang luar biasa. Tidak hanya itu, RS juga telah digunakan untuk menganalisis nilai gizi biji-bijian secara cepat dan efisien. Hal ini tentu memberikan manfaat besar bagi sektor pertanian, terutama dalam memastikan bahwa hasil pertanian tidak hanya melimpah, tetapi juga berkualitas tinggi dari segi nutrisi.
Salah satu keunggulan utama RS adalah kemampuannya dalam mendeteksi stres biotik dan abiotik pada tanaman. Stres abiotik, seperti kekeringan atau paparan suhu ekstrem, seringkali sulit diidentifikasi pada tahap awal, namun dengan teknologi RS, tanda-tanda stres dapat dideteksi lebih awal, memungkinkan petani untuk mengambil tindakan preventif yang lebih efektif. Begitu juga dengan penyakit tanaman, RS mampu mengidentifikasi patogen pada tanaman sebelum gejala fisik terlihat, yang tentu akan membantu dalam pengendalian penyakit secara lebih tepat waktu.
Dalam konteks penelitian dan pemuliaan tanaman, RS membuka peluang baru untuk fenotipisasi tanpa label, yang sangat berguna dalam program seleksi digital. Teknologi ini memungkinkan peneliti untuk mengidentifikasi karakteristik genetik tanaman unggul dengan cepat dan akurat, mempercepat proses pemuliaan dan pengembangan varietas baru yang lebih tahan terhadap stres lingkungan dan penyakit. Ini menjadi langkah penting dalam memastikan bahwa varietas tanaman yang dikembangkan tidak hanya produktif, tetapi juga adaptif terhadap perubahan iklim yang semakin ekstrem.
Penggunaan Raman Spectroscopy juga dapat dioptimalkan dengan mengkombinasikannya dengan teknologi pencitraan dan teknik molekuler yang sudah mapan. Kombinasi ini tidak hanya akan meningkatkan akurasi dalam diagnostik tanaman, tetapi juga mampu mengurangi waktu dan biaya yang terkait dengan proses tersebut. Sebagai contoh, kolaborasi antara RS dan teknologi pencitraan multispektral dapat memberikan gambaran yang lebih komprehensif tentang kondisi tanaman secara real-time, sehingga petani dapat membuat keputusan yang lebih baik dalam manajemen lahan dan sumber daya.
Selain itu, teknologi ini memiliki potensi besar dalam mendukung pertanian presisi (precision agriculture), di mana pengawasan yang lebih rinci dan akurat tentang kondisi tanaman dan tanah dapat dilakukan. Dengan demikian, sumber daya seperti air, pupuk, dan pestisida dapat dikelola secara lebih efisien, mengurangi limbah dan dampak negatif terhadap lingkungan. Ini adalah bagian penting dari upaya global untuk menciptakan sistem pertanian yang berkelanjutan.
Secara keseluruhan, Raman Spectroscopy menawarkan solusi inovatif untuk menjawab tantangan masa depan dalam produksi pangan global. Dengan kemampuan mendeteksi stres dan penyakit tanaman secara dini, serta mendukung program pemuliaan tanaman, teknologi ini mampu mengoptimalkan hasil pertanian sekaligus menjaga kualitas produk pangan. Dalam era pertanian digital ini, penerapan RS akan membawa perubahan signifikan dalam cara kita bertani dan memastikan ketahanan pangan di masa depan.
