Sawah padi adalah jantung ketahanan pangan banyak negara Asia. Dari hamparan inilah jutaan orang bergantung hidup. Namun di balik bulir-bulir beras yang kita santap setiap hari, tersimpan persoalan besar yang sering luput dari perhatian: pemborosan air dan hilangnya nitrogen ke lingkungan dalam bentuk gas dan limpasan.
Padi dikenal sebagai tanaman yang sangat “haus”. Selama puluhan tahun, sistem sawah tergenang terus-menerus dianggap cara paling aman untuk menjaga produksi. Di Tiongkok saja, sistem ini menyedot sekitar 60 persen air irigasi pertanian. Masalahnya, air tawar semakin terbatas, sementara dampak lingkungan dari pertanian padi semakin terasa, mulai dari emisi gas rumah kaca hingga pencemaran air tanah.
Di sisi lain, nitrogen, unsur penting untuk pertumbuhan padi, sering digunakan berlebihan. Banyak petani menambahkan pupuk nitrogen lebih dari kebutuhan tanaman demi mengejar hasil panen maksimal. Akibatnya, sebagian nitrogen justru “kabur” ke udara dan air. Ia berubah menjadi amonia yang mencemari udara, dinitrogen oksida yang memperparah pemanasan global, atau terlarut ke dalam air tanah dan sungai, memicu eutrofikasi dan menurunkan kualitas air minum.
Salah satu pendekatan yang kini banyak dibicarakan adalah sistem pengairan berselang basah-kering, atau alternate wetting and drying (AWD). Dalam sistem ini, sawah tidak selalu tergenang. Air dibiarkan surut hingga batas tertentu sebelum dialirkan kembali. Cara ini terbukti menghemat air dan menekan emisi metana. Namun AWD juga membawa tantangan baru. Proses pengeringan dan pembasahan yang berulang dapat memicu lonjakan emisi gas nitrogen tertentu dan meningkatkan risiko pencucian nitrogen, terutama di wilayah dengan tanah berlapis pasir dan daya rembes tinggi.
Di sinilah biochar mulai dilirik sebagai solusi pendamping. Biochar adalah arang hasil pembakaran limbah pertanian, seperti sekam padi, dalam kondisi minim oksigen. Bentuknya ringan dan berpori, tetapi kemampuannya luar biasa. Ia mampu menyimpan karbon dalam jangka panjang, memperbaiki struktur tanah, dan yang terpenting, mengikat nutrisi seperti nitrogen agar tidak mudah lepas.
Di wilayah dataran aluvial Sungai Liaohe bagian hilir, salah satu lumbung padi penting di Tiongkok, kondisi tanah membuat masalah nitrogen menjadi semakin kompleks. Lapisan tanah bagian atas cenderung liat, tetapi di bawahnya berpasir, sehingga air dan nutrisi mudah merembes ke bawah. Tak heran, kehilangan nitrogen di wilayah ini lebih tinggi dibandingkan banyak daerah lain.
Ketika biochar dari sekam padi ditambahkan ke sawah, tanah berubah menjadi semacam “bank nutrisi”. Nitrogen yang sebelumnya mudah menguap atau tercuci kini lebih banyak tertahan di dalam tanah. Biochar membantu menekan pelepasan amonia ke udara dan mengurangi emisi dinitrogen oksida, gas rumah kaca yang daya pemanasannya ratusan kali lebih kuat daripada karbon dioksida. Dalam beberapa musim tanam, penurunan emisi ini terlihat semakin nyata.
Menariknya, kombinasi biochar dengan sistem AWD menunjukkan efek saling melengkapi. Di satu sisi, AWD menghemat air dan menekan sebagian kehilangan nitrogen melalui pencucian. Di sisi lain, biochar meredam dampak negatif AWD, terutama lonjakan emisi gas nitrogen reaktif. Dengan kata lain, biochar berperan sebagai penyeimbang, memastikan penghematan air tidak dibayar mahal dengan kerusakan lingkungan.
Namun kisah biochar tidak sesederhana hitam-putih. Di beberapa kondisi tanah berpasir, penambahan biochar justru pernah dilaporkan meningkatkan pencucian nitrogen. Hal ini menunjukkan bahwa efektivitas biochar sangat bergantung pada jenis tanah, iklim, dan cara pengelolaan sawah. Karena itu, pendekatan ini tidak bisa disamaratakan, tetapi perlu disesuaikan dengan karakter lokal.
Meski begitu, pesan besarnya jelas. Pertanian padi masa depan tidak bisa lagi hanya mengejar hasil panen, tetapi juga harus memikirkan efisiensi sumber daya dan dampak lingkungan. Sekam padi yang selama ini dianggap limbah ternyata dapat menjadi kunci untuk menahan nitrogen tetap berada di tanah, mengurangi polusi, dan membantu petani memanfaatkan pupuk secara lebih bijak.
Di tengah tantangan perubahan iklim dan krisis air, inovasi sederhana seperti pengaturan irigasi dan pemanfaatan biochar menunjukkan harapan. Sawah tetap produktif, air lebih hemat, dan lingkungan lebih terlindungi. Dari sekam padi yang dibakar perlahan, lahir peluang untuk masa depan pertanian yang lebih berkelanjutan, tidak hanya di dataran Liaohe, tetapi juga di banyak hamparan sawah aluvial di seluruh dunia.