Pencemaran kadmium (Cd) dalam tanah adalah masalah global yang semakin memprihatinkan. Di China saja, hampir 1,4 juta hektar lahan pertanian tercemar oleh Cd. Di beberapa wilayah di Federasi Rusia, kandungan Cd dalam tanah melebihi standar regulasi sebanyak 4 hingga 26 kali lipat, terutama karena aktivitas peleburan logam dan pembuangan pabrik. Bahkan di Eropa dan Amerika, tanah di kota-kota telah tercemar Cd lebih parah dibandingkan dengan di Afrika dan Asia.
Dampak pencemaran Cd ini sangat serius karena Cd dapat menumpuk dalam agroekosistem dan akhirnya masuk ke dalam tanaman yang kita konsumsi. Konsumsi makanan yang mengandung Cd beracun dapat mengakibatkan berbagai efek merusak pada tubuh manusia, termasuk pada sistem saraf, pernapasan, dan organ-organ utama.
Oleh karena itu, upaya untuk mengurangi penyerapan dan akumulasi Cd dalam tanaman menjadi sangat penting dalam bidang pertanian dan lingkungan. Penelitian terbaru telah mengembangkan berbagai teknologi remediasi yang dapat digunakan, termasuk remediasi fisik, fisik-kimia, dan bioremediasi. Teknologi ini melibatkan penggunaan berbagai bahan, seperti senyawa anorganik, biochar, nanofiber, dan mikroba.
Biochar, sebagai salah satu bahan yang mendapat perhatian, terbukti efektif dalam mengurangi mobilitas dan fitoavailabilitas Cd dalam tanah. Ini dilakukan dengan cara mengikat Cd secara langsung dan dengan mengubah sifat fisik dan kimia tanah. Selain itu, biochar juga dapat mempengaruhi proses fisiologi tanaman, seperti regulasi homeostasis ionik, fotosintesis, dan kapasitas antioksidan, yang pada akhirnya mengurangi toksisitas Cd.
Penelitian terbaru juga menunjukkan bahwa aplikasi biochar bersamaan dengan bahan lain, seperti sulfur (S), dapat lebih efektif dalam mengurangi akumulasi Cd dalam tanaman. Sulfur adalah unsur hara penting untuk pertumbuhan tanaman, dan aplikasi sulfur ke tanah dapat mengurangi toksisitas Cd dalam tanaman melalui berbagai mekanisme. Ini termasuk peningkatan biosintesis glutathione dan fitokelatin, serta pengaruh pada ekspresi gen terkait logam berat.
Namun, perlu diperhatikan bahwa efek dari aplikasi bersamaan biochar dan sulfur terhadap pencemaran Cd pada tanaman padi belum sepenuhnya terungkap. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami secara mendalam mekanisme interaksi di antara kedua bahan ini dan dampaknya pada akumulasi Cd dalam tanaman.
Penting untuk mencatat bahwa seiring dengan kemajuan dalam ilmu dan teknologi, penggunaan transkripsi genom telah menjadi alat penting untuk memahami mekanisme ketahanan tanaman terhadap stres. Penelitian genetik pada tanaman yang terpapar biochar menunjukkan bahwa penambahan biochar dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan mengubah ekspresi gen terkait stres abiotik. Ini menciptakan potensi untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap pencemaran logam berat.
Dengan demikian, penelitian lebih lanjut tentang pengaruh biochar pada ekspresi gen tanaman, terutama ketika digunakan bersama dengan elemen lain seperti sulfur, akan sangat berharga untuk pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana mengurangi pencemaran Cd dalam tanaman.
English