Di banyak desa penghasil padi, jerami adalah pemandangan yang tak terpisahkan dari musim panen. Setelah bulir dipanen, hamparan sisa batang menguning menutupi sawah. Selama bertahun-tahun, jerami kerap dibakar atau dibiarkan membusuk begitu saja. Kini, semakin banyak petani memilih mengembalikannya ke tanah sebagai pupuk alami, berharap tanah menjadi lebih subur dan kaya bahan organik.
Namun di balik niat baik itu, ada persoalan yang tidak selalu terlihat: nitrogen yang lepas ke udara dan merembes ke air tanah.
Nitrogen adalah unsur penting bagi pertumbuhan padi. Tanpa nitrogen yang cukup, tanaman akan kerdil dan hasil panen menurun. Tetapi ketika pupuk nitrogen diberikan berlebihan atau tidak dikelola dengan baik, sebagian akan menguap sebagai amonia atau tercuci bersama air sebagai nitrat. Proses ini bukan hanya pemborosan biaya pupuk, tetapi juga memicu pencemaran udara dan air.
Di sawah modern, tantangan ini semakin kompleks karena perubahan cara pengairan. Sistem pengairan berselang basah dan kering atau alternate wetting and drying semakin banyak diterapkan untuk menghemat air. Metode ini memungkinkan sawah tidak selalu tergenang, sehingga konsumsi air bisa ditekan tanpa harus mengorbankan hasil panen. Bahkan, dalam banyak kasus, produktivitas dan efisiensi penggunaan air justru meningkat.
Namun kondisi tanah yang bergantian antara tergenang dan kering ini juga mengubah dinamika nitrogen. Pergantian tersebut dapat meningkatkan risiko nitrogen tercuci ke lapisan tanah yang lebih dalam. Di sisi lain, perubahan konsentrasi amonium di air sawah bisa memengaruhi besarnya amonia yang menguap ke atmosfer.
Lalu bagaimana jika jerami dikembalikan ke sawah dalam sistem pengairan seperti ini?
Jerami memang kaya karbon dan mampu memperbaiki kandungan bahan organik tanah. Saat terurai oleh mikroorganisme, jerami melepaskan unsur hara yang bermanfaat. Tetapi jerami juga memiliki rasio karbon terhadap nitrogen yang tinggi. Artinya, dalam proses penguraian, mikroba tanah akan “meminjam” nitrogen dari lingkungan sekitarnya untuk membantu dekomposisi. Dalam jangka pendek, kondisi ini bisa meningkatkan konsentrasi amonium di permukaan tanah dan memicu penguapan amonia.
Pengembalian jerami dalam jumlah besar setiap tahun juga tidak langsung memberi manfaat instan. Butuh waktu beberapa tahun hingga jerami benar-benar terurai sempurna menjadi unsur hara yang siap diserap tanaman. Selama masa itu, serapan nitrogen oleh tanaman bisa terganggu, dan hasil panen berpotensi menurun.
Di sinilah biochar mulai dilirik sebagai alternatif.
Biochar adalah arang hasil pembakaran biomassa seperti jerami dalam kondisi minim oksigen. Ketika jerami diubah menjadi biochar, sifatnya berubah drastis. Ia menjadi lebih stabil, berpori, dan memiliki kemampuan adsorpsi yang tinggi. Pori-pori halus dan gugus fungsi di permukaannya mampu menahan nitrogen, mengurangi kehilangan melalui penguapan maupun pencucian.
Ketika biochar dari jerami diaplikasikan ke sawah dengan sistem basah-kering, efeknya berbeda dibandingkan jerami segar. Pada awal aplikasi, masih bisa terjadi peningkatan kehilangan nitrogen reaktif. Namun seiring waktu, setelah kondisi biochar menyesuaikan dengan tanah, kehilangan nitrogen cenderung menurun. Tanah menjadi lebih mampu menyimpan nitrogen, serapan tanaman meningkat, dan hasil panen lebih stabil.
Dibandingkan jerami yang langsung dikembalikan ke lahan setiap tahun, biochar menunjukkan kinerja yang lebih konsisten dalam menekan kehilangan nitrogen dalam jangka panjang. Selain itu, biochar tetap meningkatkan kandungan nitrogen total tanah, sama seperti jerami, tetapi dengan risiko kehilangan yang lebih rendah setelah fase awal penyesuaian.
Artinya, jika tujuan petani adalah menjaga hasil panen sekaligus mengurangi dampak lingkungan, mengubah jerami menjadi biochar bisa menjadi strategi yang lebih efektif, terutama dalam sistem pengairan berselang. Sementara itu, jika jerami tetap ingin dikembalikan langsung, mungkin perlu pengelolaan yang lebih hati-hati, misalnya dengan dosis lebih rendah atau memberi waktu cukup bagi proses dekomposisi sebelum musim tanam berikutnya.
Di tengah kebutuhan pangan yang terus meningkat dan tekanan terhadap sumber daya air, pertanian padi menghadapi dilema besar. Bagaimana menghasilkan beras yang cukup tanpa memperparah polusi nitrogen dan menguras air?
Jawabannya mungkin tidak tunggal. Tetapi pelajaran dari sawah menunjukkan bahwa cara kita mengelola sisa panen sama pentingnya dengan cara kita mengelola air. Jerami yang sama dapat membawa dampak berbeda, tergantung apakah ia dikembalikan apa adanya atau diolah menjadi biochar.
Pada akhirnya, keberlanjutan bukan hanya soal meningkatkan produksi, tetapi juga tentang menjaga keseimbangan antara tanah, air, dan udara. Sawah yang sehat bukan sekadar yang menghasilkan bulir terbanyak, melainkan yang mampu menahan unsur hara tetap di dalam tanah, bukan melepasnya ke langit atau menghanyutkannya ke sungai.