[07 Juli 2025], Kesuburan tanah menjadi salah satu kunci keberhasilan pertanian berkelanjutan. Kandungan bahan organik, karbon, dan nitrogen dalam tanah sangat menentukan kualitas tanah, siklus hara, hingga produktivitas tanaman. Selama ini, analisis ketiga komponen penting tersebut umumnya dilakukan dengan metode kimia basah yang membutuhkan banyak bahan kimia berbahaya, tenaga kerja intensif, serta waktu yang cukup lama. Kondisi ini menjadi kendala, terutama ketika jumlah sampel tanah yang harus diuji sangat banyak dalam praktik pertanian presisi. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi sensing tanah mulai dikembangkan untuk menjawab kebutuhan ini. Salah satu metode yang mendapat perhatian besar adalah spektroskopi near-infrared (NIRS). Teknologi ini memungkinkan analisis tanah dilakukan dengan cepat, tanpa merusak sampel, bebas dari penggunaan bahan kimia, dan menghasilkan data yang dapat digunakan langsung untuk pemantauan kesuburan lahan.

Tim peneliti dari Chiang Mai University mengembangkan model prediksi kandungan bahan organik, karbon total, dan nitrogen total pada tanah pertanian dengan memanfaatkan teknologi NIRS. Hasilnya menunjukkan bahwa metode ini mampu memperkirakan kandungan bahan organik dan karbon dengan tingkat akurasi yang tinggi, ditunjukkan oleh nilai koefisien determinasi (R²) di atas 0,80. Analisis dilakukan pada ratusan sampel tanah dari lahan pertanian di Thailand. Data spektrum NIR yang dihasilkan kemudian diolah menggunakan pendekatan chemometrics, yaitu kombinasi teknik pra-pemrosesan data dan analisis multivariat. Dengan cara ini, peneliti dapat menemukan hubungan yang kuat antara pola serapan spektrum cahaya dan kandungan kimia dalam tanah. Meskipun prediksi nitrogen total belum mencapai akurasi optimal, hasil ini tetap menegaskan potensi besar NIRS sebagai alternatif metode analisis tanah yang lebih cepat, praktis, dan ramah lingkungan dibandingkan metode kimia konvensional.

Penggunaan NIRS dalam analisis tanah membuka peluang besar bagi penerapan pertanian presisi. Dengan hasil analisis yang lebih cepat, petani dan pengelola lahan dapat segera menyesuaikan praktik budidaya, seperti pemupukan dan pengelolaan irigasi. Teknologi ini juga membantu mengurangi ketergantungan pada bahan kimia berbahaya, sekaligus menekan biaya analisis laboratorium yang tinggi. Selain itu, kemampuan NIRS untuk menghasilkan data real-time memberikan nilai tambah dalam pengambilan keputusan di lapangan. Dengan kata lain, petani tidak hanya memperoleh gambaran kondisi tanah saat ini, tetapi juga dapat memanfaatkan data tersebut untuk perencanaan jangka panjang.

Pengembangan NIRS sebagai metode analisis tanah memberikan kontribusi nyata bagi masa depan pertanian presisi. Dengan teknologi ini, monitoring kualitas tanah dapat dilakukan secara lebih efisien, cepat, dan berkelanjutan. Hal ini sejalan dengan kebutuhan global untuk meningkatkan produktivitas pertanian sekaligus menjaga kesehatan lingkungan. Meskipun masih diperlukan penyempurnaan dalam hal prediksi nitrogen total, penerapan NIRS sudah cukup menjanjikan untuk diintegrasikan ke dalam sistem pertanian modern. Dengan dukungan riset lanjutan dan peningkatan adopsi di lapangan, teknologi ini berpotensi menjadi standar baru dalam analisis kesuburan tanah yang mendukung ketahanan pangan di era perubahan iklim.

Referensi

• Santasup, N., Theanjumpol, P., Santasup, C., Kittiwachana, S., Mawan, N., Prantong, L., & Khongdee, N. (2024). Development of near-infrared spectroscopy (NIRS) for estimating organic matter, total carbon, and total nitrogen in agricultural soil. MethodsX, 13(March), 102798. https://doi.org/10.1016/j.mex.2024.102798.