Sektor pertanian Indonesia saat ini tengah berada di persimpangan jalan yang krusial. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2021, sebanyak 89,54 persen lahan pertanian di tanah air dinilai belum memenuhi standar produktivitas berkelanjutan. Penurunan kualitas lahan ini dipicu oleh akumulasi persoalan multidimensi, mulai dari degradasi tanah akibat penggunaan input kimia yang berlebihan, pola pengolahan tanah yang tidak ramah lingkungan, hingga penggunaan air yang tidak efisien. Di tengah kerentanan tersebut, petani Indonesia kini dihadapkan pada ancaman nyata perubahan iklim. Fenomena El Nino yang diprediksi akan terus berlangsung hingga awal 2027 menjadi lonceng peringatan bagi ketahanan pangan nasional, di mana kemarau berkepanjangan berpotensi memicu kegagalan panen secara masif.
Menyikapi kondisi tersebut, akademisi dari Universitas Gadjah Mada (UGM) menginisiasi sebuah solusi teknologi integratif yang menggabungkan sektor energi dan pangan melalui konsep agrivoltaic. Inovasi ini tidak hanya bertujuan untuk meningkatkan efisiensi lahan, tetapi juga membangun kemandirian energi di tingkat desa.
Mengintegrasikan Energi Surya dan Pertanian Modern
Konsep agrivoltaic merupakan metode pemanfaatan lahan ganda, di mana panel surya ditempatkan di atas lahan pertanian tanpa harus mengorbankan produktivitas tanaman di bawahnya. Inspirasi ini merujuk pada keberhasilan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) terapung di Waduk Cirata, Jawa Barat, yang memiliki kapasitas impresif antara 149 MW hingga 190 MW.
Ahmad Agus Setiawan, S.T., M.Sc., Ph.D., Kepala Laboratorium Energi Terbarukan UGM, menegaskan bahwa penerapan teknologi ini telah diuji coba di Desa Pandowoharjo, Sleman. Keunikan dari model yang dikembangkan di Sleman adalah keterlibatan langsung masyarakat dalam pengoperasian sistem tersebut. Inisiatif ini tidak berhenti di lingkup akademis saja; pihak UGM berencana membawa teknologi ini ke daerah-daerah terpencil melalui program Kuliah Kerja Nyata (KKN). Mahasiswa yang diterjunkan akan membekali masyarakat dengan paket teknologi yang mengombinasikan panel surya sebagai sumber energi terbarukan dan Starlink untuk menjamin konektivitas internet, yang menjadi tulang punggung bagi pertanian digital.
Pilar Utama Smart Farming: Data, Presisi, dan Robotika
Untuk memastikan agrivoltaic berjalan optimal, integrasi dengan konsep smart farming menjadi mutlak. Prof. Dr. Bayu Dwi Apri Nugroho, S.T.P., M.Agr., Guru Besar Fakultas Teknologi Pertanian UGM, menjelaskan bahwa transformasi ini berpijak pada tiga pilar utama: Management Information System (MIS), pertanian presisi (precision agriculture), serta optimalisasi mekanisasi dan robotika.
Penerapan smart farming membawa paradigma baru dalam budidaya tanaman. Dengan memanfaatkan sensor-sensor yang tertanam di lahan, petani dapat mengetahui kebutuhan nutrisi tanaman secara spesifik. Sebagai contoh, jika sensor mendeteksi defisiensi unsur hara nitrogen (N) pada tanah, maka sistem akan memberikan rekomendasi pemupukan yang tepat sasaran, sehingga menghindari pemborosan pupuk yang justru dapat merusak struktur tanah.
Namun, tantangan terbesar muncul ketika teknologi ini diterapkan di lahan terbuka yang terpapar cuaca ekstrem. Berbeda dengan lingkungan greenhouse yang terkontrol, lahan terbuka memerlukan adaptasi teknologi yang lebih tangguh. Untuk menjawab tantangan ini, tim peneliti UGM mengembangkan sistem pemantauan berlapis, meliputi penggunaan drone surveilans untuk pemetaan lahan, drone sprayer untuk penyemprotan otomatis, serta integrasi sensor cuaca di atas permukaan tanah dan sensor tanah portabel di bawah permukaan. Semua data ini dikirimkan secara real-time ke pusat kendali untuk membantu petani mengambil keputusan yang paling akurat.
Perspektif Global: Pengalaman dari Malaysia
Efektivitas agrivoltaic juga mendapatkan pengakuan dari skala internasional. Prof. Nofri Yenita Dahlan, Ph.D., Direktur Solar Research Institute (SRI) Malaysia, memberikan kesaksian mengenai keberhasilan penggunaan solar farm skala besar yang berhasil menekan biaya operasional energi di lingkungan kampusnya secara signifikan.
Dalam paparannya di Seminar Internasional bertajuk "Smart Agrivoltaic Nusantara", Nofri menjelaskan bahwa hubungan antara panel surya dan tanaman bersifat simbiotik. Di area solar farm milik institutnya, mereka menanam tanaman merambat seperti pegaga (centella asiatica) di bawah panel surya setinggi dada manusia. Tanaman ini berfungsi sebagai penutup tanah yang efektif untuk mencegah erosi, sementara listrik yang dihasilkan dari panel surya digunakan untuk menggerakkan sistem kontrol lingkungan di dalam greenhouse tomat ceri secara otomatis. Sinergi ini membuktikan bahwa energi surya bukan sekadar penghasil listrik, melainkan katalisator bagi produktivitas pertanian yang lebih efisien dan ramah lingkungan.
Implikasi Kebijakan dan Ekosistem Pendukung
Penerapan teknologi tepat guna di pedesaan bukan sekadar masalah teknis instalasi alat. Dr. dr. Rustamadji, M.Kes., Direktur Direktorat Pengabdian kepada Masyarakat (DPkM) UGM, menekankan pentingnya membangun ekosistem pendukung sebelum teknologi tersebut didistribusikan ke masyarakat luas.
"Penerapan teknologi tepat guna tidak boleh hanya berhenti pada pemberian bantuan fisik. Kita harus menyiapkan masyarakat dan menciptakan ekosistem yang mendukung agar teknologi tersebut bisa bertahan dalam jangka panjang," ujar Rustamadji. Harapannya, akses terhadap energi dan teknologi pertanian dapat dinikmati oleh seluruh lapisan masyarakat dengan harga yang terjangkau, sehingga kedaulatan pangan dan energi nasional dapat tercapai dari akar rumput.
Analisis Dampak dan Tantangan Masa Depan
Secara makro, adopsi teknologi agrivoltaic dan smart farming di Indonesia memiliki implikasi yang luas. Pertama, efisiensi penggunaan sumber daya. Dengan berkurangnya ketergantungan pada pupuk kimia dan air secara berlebihan, lahan pertanian akan memiliki waktu untuk melakukan restorasi alami. Kedua, ketahanan terhadap iklim. Melalui pemantauan berbasis sensor dan drone, petani dapat lebih cepat merespons perubahan pola cuaca yang ekstrem akibat El Nino.
Namun, transisi ini bukannya tanpa hambatan. Investasi awal untuk instalasi panel surya dan sensor IoT masih tergolong tinggi bagi petani kecil. Selain itu, diperlukan literasi digital yang cukup masif agar petani dapat mengoperasikan sistem tersebut secara mandiri. Peran pemerintah dan sektor swasta melalui skema kemitraan atau pendanaan murah menjadi krusial untuk menjembatani kesenjangan biaya tersebut.
Jika dikelola dengan tepat, integrasi agrivoltaic di Indonesia berpotensi mengubah wajah pertanian nasional dari sektor yang rentan menjadi sektor yang tangguh, efisien, dan berteknologi tinggi. Langkah UGM dalam mengintegrasikan mahasiswa melalui KKN adalah langkah strategis untuk mempercepat diseminasi teknologi ini ke pelosok nusantara.
Dengan memanfaatkan data, teknologi digital, dan energi terbarukan, Indonesia memiliki peluang besar untuk keluar dari jeratan penurunan produktivitas lahan. Kedaulatan pangan, energi, dan air bukan lagi sekadar slogan, melainkan target yang bisa dicapai melalui inovasi teknologi hijau yang diterapkan dengan pendekatan kemasyarakatan yang tepat. Tantangan cuaca yang diprediksi hingga 2027 harus dijadikan momentum untuk mempercepat adopsi teknologi ini, bukan sebaliknya, menjadi alasan untuk terus terjebak dalam metode pertanian konvensional yang semakin tidak relevan dengan tuntutan zaman.
