Di tengah suhu bumi yang kian meningkat, cuaca yang makin sulit diprediksi, dan air tawar yang semakin langka, pertanian dunia (terutama pertanian padi) berada di persimpangan penting. Padi adalah makanan pokok jutaan manusia, khususnya di Asia. Namun sawah padi juga dikenal sebagai salah satu sumber utama emisi gas rumah kaca, terutama metana. Tantangannya jelas: bagaimana menghasilkan padi lebih banyak, dengan air lebih hemat, sambil menekan dampak terhadap iklim?
Sebuah pendekatan menarik mulai muncul dari kombinasi dua strategi sederhana tetapi cerdas: penggunaan biochar dan pengelolaan air sawah dengan metode mild alternate wetting and drying atau AWD ringan. Intinya, sawah tidak terus-menerus digenangi air, tetapi dibiarkan mengering sebentar secara terkontrol. Ketika strategi ini dipadukan dengan biochar (arang hayati hasil pembakaran jerami gandum) hasilnya mengejutkan.
Dalam percobaan lapangan selama dua tahun berturut-turut, kombinasi biochar dan AWD ringan terbukti mampu meningkatkan hasil panen padi hingga sekitar 14–15 persen. Lebih dari itu, emisi metana dari sawah turun drastis, mencapai lebih dari 60 persen. Meski emisi gas dinitrogen oksida (N₂O) sedikit meningkat, dampak pemanasan global secara keseluruhan tetap menurun tajam karena berkurangnya metana yang jauh lebih kuat efek rumah kacanya.
Lalu, apa rahasianya?
Kuncinya ternyata ada di bawah tanah, di akar padi.
Akar padi bukan sekadar penyedot air dan hara. Ia adalah pusat kendali fisiologis tanaman. Dalam sistem AWD ringan yang stabil, akar menjadi lebih aktif dan sehat. Biochar membantu memperbaiki struktur tanah, meningkatkan retensi nutrisi, dan menciptakan lingkungan mikroba yang lebih seimbang. Kombinasi ini mendorong akar memproduksi hormon penting bernama brassinosteroid.
Brassinosteroid berperan seperti “pelatih kebugaran” bagi tanaman. Hormon ini membantu akar menjaga keseimbangan kimia internalnya, terutama dalam menghadapi stres. Ia mengaktifkan sistem antioksidan alami tanaman (siklus askorbat-glutation) yang bertugas menetralkan senyawa berbahaya bernama ROS (reactive oxygen species). Jika ROS menumpuk, sel akar bisa rusak dan memicu pembentukan jaringan berongga bernama aerenkima.
Aerenkima ini penting karena menjadi “jalan tol” bagi metana untuk bergerak dari tanah ke udara. Dengan kata lain, semakin banyak aerenkima, semakin besar potensi emisi metana. Nah, dengan bantuan brassinosteroid, pembentukan aerenkima ditekan. Jalur keluarnya metana menyempit.
Tak berhenti di situ, akar yang sehat juga melepaskan lebih banyak asam organik (seperti asam malat, sitrat, dan suksinat) ke dalam tanah. Senyawa ini mendukung aktivitas mikroba pengoksidasi metana, mikroorganisme yang “memakan” metana sebelum gas itu sempat lolos ke atmosfer.
Di atas permukaan tanah, dampaknya juga terasa. Tanaman dengan akar aktif mampu mengirim hasil fotosintesis (karbon dan energi) lebih efisien dari daun dan batang ke bulir padi. Aliran karbon ini membuat pengisian gabah lebih optimal, sehingga hasil panen meningkat.
Menariknya, efek positif ini konsisten pada dua varietas padi yang berbeda dan diamati selama dua musim tanam normal. Bahkan, penelitian lanjutan dengan varietas padi yang kekurangan atau kelebihan brassinosteroid memperkuat kesimpulan bahwa hormon inilah pengatur utama kerja sama antara air, tanah, dan akar.
Kisah ini memberi pesan penting: solusi pertanian berkelanjutan tidak selalu harus rumit atau mahal. Dengan memanfaatkan limbah pertanian seperti jerami untuk biochar, serta mengatur air sawah dengan lebih bijak, petani dapat memperoleh hasil lebih tinggi sekaligus berkontribusi pada mitigasi perubahan iklim.
Di masa depan, ketika tekanan terhadap pangan dan lingkungan makin besar, pendekatan berbasis pemahaman biologis seperti ini bisa menjadi jalan tengah yang menjanjikan, sawah yang produktif, akar yang bekerja cerdas, dan bumi yang sedikit lebih lega bernapas.