Di tengah dorongan global menuju pertanian yang lebih hijau, para petani menghadapi dilema yang sering terjadi: bagaimana menjaga hasil panen tetap tinggi tanpa semakin merusak lingkungan. Penggunaan pupuk kimia, terutama urea yang kaya nitrogen, memang bisa membuat sayuran tumbuh subur. Namun di balik itu, ada jejak emisi amonia yang terbang ke udara, mengganggu kualitas lingkungan, kesehatan manusia, hingga memperparah perubahan iklim.
Amonia, gas tak terlihat yang keluar dari tanah ketika nitrogen menguap, bukan sekadar bau menyengat dari lahan pertanian. Ia berubah menjadi partikel halus yang melayang di udara dan berperan dalam pembentukan polusi PM2.5. Dalam jangka panjang, polusi ini menurunkan kualitas udara, memengaruhi paru-paru, dan mengganggu keseimbangan radiasi bumi. Ketika turun lagi ke permukaan, amonia dapat meracuni tanah dan perairan, memicu eutrofikasi, dan merusak ekosistem.
Karena itulah, para petani dan ilmuwan mulai ramai membicarakan satu bahan yang tampaknya sederhana, namun menyimpan potensi besar, yaitu biochar, arang hitam berpori yang dibuat dari limbah organik melalui proses pemanasan tanpa oksigen. Dari sifatnya yang ringan hingga kemampuannya mengikat karbon di tanah selama ratusan tahun, biochar mulai dipandang sebagai “pahlawan kecil” yang mungkin bisa membantu pertanian keluar dari lingkaran masalah nitrogen.
Namun, tidak semua biochar bekerja dengan cara yang sama. Semuanya tergantung pada bagaimana ia dibuat, suhu pembakaran, bahan baku, hingga kondisi pirolisis yang menentukan pH dan luas permukaan arangnya. Di sinilah kisah menarik sekam padi dimulai.
Tiga Karakter Biochar dan Pertarungan Menangkap Amonia
Sekam padi, yang selama ini dianggap limbah, ternyata bisa berubah menjadi alat pengendali emisi amonia. Ketika sekam padi dipanaskan dan berubah menjadi biochar, sifatnya bisa sangat berbeda. Ada biochar yang bersifat asam, ada yang netral, dan ada yang bahkan sangat basa.
Dalam sebuah percobaan lapangan pada tanaman sawi putih, tiga jenis biochar sekam padi diuji:
– biochar asam
– biochar netral
– biochar basa
Perbedaan ini tampak sederhana, tetapi setiap pH membawa karakter yang sangat berpengaruh bagi tanah dan perilaku nitrogen di dalamnya. Yang mengejutkan, pahlawan utama bukanlah yang paling basa, melainkan biochar netral. Meskipun tidak memiliki pH ekstrem, biochar ini memiliki satu keunggulan: luas permukaan yang jauh lebih besar. Permukaan yang berpori inilah yang membuatnya bekerja seperti spons yang menangkap gas amonia sebelum terlepas ke udara.
Pada lahan yang diberi urea dalam jumlah tinggi, biochar netral mampu menahan lebih banyak amonia dibanding dua biochar lainnya. Hasilnya? Emisi NH₃ jauh lebih rendah, dan nitrogen lebih lama tinggal di tanah, siap diserap oleh akar tanaman.
Sawi Putih Tumbuh Besar, Lingkungan Bernapas Lebih Lega
Selain menurunkan emisi, keberadaan biochar juga membawa kabar baik bagi petani. Tanaman sawi putih yang ditanam di lahan kaya nitrogen tumbuh lebih besar ketika bercampur dengan biochar, terutama biochar basa. Tanaman ini bisa mencapai hingga 4 kilogram per batang, ukuran yang impresif untuk sayuran daun.
Menariknya, bahkan ketika nitrogen diberikan dalam jumlah sangat tinggi, tanaman tidak mengalami “keracunan” unsur hara. Tanah yang awalnya memiliki pH relatif tinggi membuatnya lebih stabil dan tidak terganggu oleh naik-turun sifat kimia akibat pemberian urea. Emisi amonia memang meningkat pada kondisi tertentu, tetapi biochar membantu menjaga sebagian besar nitrogen tetap berada di tanah.
Hasilnya adalah keseimbangan yang langka: tanah tetap sehat, udara lebih bersih, dan produksi sayur meningkat.
Jejak Baru untuk Pertanian Masa Depan
Dari sekam padi yang biasa terbakar di pinggir jalan, kini muncul bahan yang mampu mengikat karbon, menahan amonia, dan membantu petani meningkatkan hasil panen. Cerita biochar sekam padi ini memberi gambaran tentang bagaimana teknologi sederhana, yang tak membutuhkan mesin besar atau investasi mahal, bisa menawarkan solusi konkret bagi masalah lingkungan yang rumit.
Temuan ini juga membuka pandangan baru bahwa pH biochar bukanlah satu-satunya penentu keberhasilan. Luas permukaan biochar, yakni seberapa besar ia mampu menyerap nitrogen, ternyata menjadi kunci utama dalam menekan emisi amonia.
Bagi masa depan pertanian, pesan pentingnya jelas:
solusi ramah lingkungan tidak harus rumit.
Kadang, ia lahir dari bahan paling sederhana, yang sudah ada di sekitar kita.
Dan di tengah tantangan perubahan iklim dan degradasi tanah, biochar sekam padi mungkin menjadi salah satu cerita sukses yang membawa harapan, bahwa kita masih bisa bercocok tanam tanpa meninggalkan jejak polusi di udara.