Pencemaran tanah oleh logam berat seperti tembaga (Cu) dan kadmium (Cd) menjadi masalah serius yang memengaruhi produksi pangan dan kesehatan manusia di seluruh dunia. Aktivitas manusia seperti penambangan, peleburan, konsumsi bahan bakar fosil, penggunaan bahan kimia pertanian, dan irigasi terus meningkatkan jumlah logam berat di tanah. Di China, lebih dari 19% lahan pertanian telah tercemar, dengan kadmium sebagai penyumbang terbesar. Bahkan, di beberapa daerah selatan, tanah dekat smelter tembaga telah begitu tercemar sehingga lahan menjadi tandus dan tidak bisa digunakan untuk bercocok tanam.
Masalah ini mendesak kita untuk mencari solusi yang dapat mengembalikan kesehatan tanah, melindungi ekosistem alami, dan menjaga keselamatan manusia. Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah imobilisasi kimia in-situ, yaitu metode yang menggunakan bahan kimia, mineral alami, atau limbah ramah lingkungan untuk mengurangi mobilitas dan ketersediaan logam berat bagi tanaman. Meskipun tidak menghilangkan logam berat dari tanah, metode ini menghambat perpindahan logam dari tanah ke tanaman, menjadikannya solusi yang lebih aman bagi pertanian.
Sejumlah bahan anorganik dan organik sudah banyak digunakan untuk mengatasi pencemaran logam berat ini. Mineral tanah liat seperti sepiolit, bentonit, smektit, dan zeolit dikenal karena kemampuannya dalam menyerap logam berat. Struktur uniknya memungkinkan mereka mengikat logam berat secara efektif, sehingga dosis yang diperlukan pun relatif kecil. Namun, penggunaan mineral ini perlu dilakukan hati-hati, karena bisa mengubah sifat fisik dan kimia tanah jika tidak dikendalikan dengan baik.
Di sisi lain, ada bahan organik seperti biochar, amandemen yang terbuat dari limbah biomassa. Biochar sangat efektif dalam menurunkan mobilitas logam berat sekaligus meningkatkan kesuburan tanah. Hal ini karena biochar memiliki kapasitas tukar kation yang tinggi, struktur berpori, dan pH tinggi, sehingga dapat menstabilkan logam berat, terutama di tanah asam yang terkontaminasi Cu dan Cd. Selain itu, biochar bisa dimodifikasi, misalnya dengan menambahkan zat seperti hidroksil besi untuk meningkatkan daya serapnya.
Salah satu solusi yang paling efektif adalah mengombinasikan biochar dengan mineral tanah liat. Penelitian menunjukkan bahwa kombinasi ini lebih efektif dalam merawat tanah yang tercemar dibandingkan menggunakan salah satu bahan saja. Misalnya, dalam sebuah penelitian, kombinasi hidroksiapatit, bentonit, dan biochar terbukti dapat secara signifikan mengurangi kandungan kadmium dan timbal dalam tanah yang terkontaminasi.
Untuk memahami seberapa besar logam berat yang dapat diserap tanaman, para peneliti melihat akumulasi logam di bagian tunas tanaman. Tanaman yang tumbuh di tanah tercemar akan menyerap logam berat, dan jumlah yang diserap menjadi indikator seberapa tersedia logam berat itu di tanah. Selain itu, koloid tanah, partikel kecil yang ada di tanah, berperan penting dalam menahan logam berat agar tidak bergerak bebas di dalam tanah. Hal ini membantu menjaga logam tetap tidak berbahaya bagi tanaman.
Secara keseluruhan, pendekatan yang menggabungkan biochar dan mineral tanah liat memberikan solusi yang lebih ramah lingkungan untuk mengatasi masalah pencemaran tanah akibat logam berat, dengan menggunakan amandemen alami ini, kita bisa memperbaiki tanah yang tercemar tanpa harus merusak keseimbangan ekosistem, sekaligus meningkatkan hasil pertanian dengan cara yang berkelanjutan. Seiring dengan meningkatnya perhatian terhadap pencemaran tanah, metode seperti ini diharapkan dapat diadopsi secara lebih luas untuk memastikan masa depan pertanian yang lebih sehat dan lebih aman.