Intensifikasi pertanian selama dekade terakhir telah memberikan kontribusi besar terhadap penurunan jasa ekosistem yang disediakan oleh tanah. Penggunaan input sintetis (berlebihan) dalam produksi pertanian telah menyebabkan siklus biogeokimia yang tidak seimbang, sumber daya alam yang terkuras, badan air yang terkontaminasi, mencemari dan merusak tanah subur sebagai tulang punggung pertanian dan pada akhirnya meningkatkan ketergantungan petani. Di India, liberalisasi pertanian selama revolusi hijau pada tahun 1960-an memicu tren produksi tanaman komersial dan berkontribusi pada krisis ekologi serta sosio-ekonomi utama.
Pengurangan kesuburan tanah, dan dengan demikian menurunkan hasil panen, telah menyebabkan kesulitan dan hutang petani yang signifikan, memerlukan perubahan mendesak, namun mungkin menuju praktik pertanian berkelanjutan dan dukungan simultan terhadap jasa ekosistem yang penting untuk pangan produksi dan mata pencaharian petani. Pengelolaan bahan organik (OMM) dapat mengatur proses biokimia dan fisik yang penting dalam tanah dan bahan organik tanah (SOM) dalam jumlah yang cukup dan jangka panjang merupakan prasyarat bagi tanah untuk menyediakan layanan ekosistem yang dibutuhkan untuk kesuburan tanah yang tahan lama dan produksi pertanian.
Ketersediaan bahan organik (OM; sisa tanaman, kotoran hewan) di India bisa antara 320 hingga 840 Juta ton per tahun, yang setara dengan rata-rata 2,5 ton OM per hektar (mengingat total area tanam 180,9 juta hektar). Surplus OM (yaitu OM yang tidak digunakan untuk keperluan rumah tangga lainnya) adalah antara 25–72%, termasuk tanaman utama yang ditanam di wilayah studi di Karnataka (ampas tebu, gandum, tempurung kelapa, jerami padi, pisang).
Pertanian di daerah tropis sangat relevan dengan produksi dan ketahanan pangan dalam skala global. Namun, daerah tropis lebih rentan terhadap perubahan global seperti iklim dan perubahan penggunaan lahan lintas zona iklim Bumi. Negara bagian Karnataka, sebagian besar terletak di iklim sub-lembab hingga semi-kering di bagian selatan semenanjung India, adalah salah satu negara bagian India yang paling rentan terhadap perubahan iklim. Sebagian besar rentan terhadap kekeringan dan degradasi tanah, yang hanya merupakan dua tantangan dalam kaitannya dengan perubahan iklim dan penggunaan lahan yang diamati di banyak tempat di daerah tropis. Di banyak bagian India, terutama di Selatan, irigasi dan akibatnya produksi pertanian sangat bergantung pada pola curah hujan monsun dan irigasi air tanah.
Selain itu, tanah sangat terkuras dalam SOM, karena kondisi yang mendukung ekspor karbon yang tinggi melalui produksi tanaman, input OM yang terbatas ke tanah; dan tingkat mineralisasi yang tinggi. Tanah ini tunduk pada pencucian makro dan mikronutrien utama, dan penurunan stabilitas agregat, mengakibatkan potensi terbatas untuk menyediakan jasa ekosistem penting.
Input OM juga merupakan kunci untuk mengamankan keberlanjutan pertanian mata pencaharian pedesaan melalui peningkatan pendapatan yang tepat dan mengurangi ketergantungan pada input eksternal. OMM adaptif untuk agro-ekosistem spesifik lokasi, yang mengidentifikasi dan menyematkan pengetahuan tradisional (lokal) (didefinisikan sebagai “ pengetahuan diam-diam dan eksplisit yang dimiliki dan digunakan oleh orang-orang yang berbagi budaya yang sama ” menurut Oxford Dictionary of Human Geography ) dan praktik pertanian masyarakat pedesaan, sangat penting untuk menjadi solusi sukses untuk tantangan saat ini karena termasuk hambatan adaptasi spesifik lokasi untuk komunitas petani.
OMM yang disesuaikan mempertimbangkan isu-isu sosial seperti persepsi tradisional dan praktik penghidupan petani, masalah otonomi dan partisipasi, penyebaran pengetahuan dalam jaringan yang ada dan kepuasan kebutuhan petani Hambatan juga mengacu pada masalah ekonomi spesifik lokasi seperti ketersediaan residu pertanian dan persaingan sumber daya untuk penggunaan OM yang berbeda.
Di antara teknik OMM yang ada, pengomposan dan vermicomposting (memanfaatkan cacing tanah untuk mencerna OM pra-kompos), yang melibatkan proses degradasi aerobik atau anaerobik sebagian besar biomassa lingo-selulosa dan/atau kotoran hewan [30], sudah dianggap sebagai metode konversi yang berharga. OM menjadi amandemen tanah dan diterapkan oleh komunitas petani pedesaan di India. Biochar, produk karbon dari pemanasan OM yang dimaksudkan di bawah ketiadaan atau kadar oksigen rendah dan suhu di atas 200°C (“pirolisis”), telah terbukti memiliki efek multifaset pada sifat tanah termasuk perubahan pH tanah, porositas , potensi retensi air dan nutrisi yang tersedia bagi tanaman. Baik kompos dan biochar telah diusulkan untuk meningkatkan kesuburan tanah dan produktivitas pertanian, sekaligus mengurangi dampak lingkungan dari pertanian dan ketergantungan sosial-ekonomi petani. Input OM generasi berikutnya , seperti pupuk berbasis biochar, mempertimbangkan saling melengkapi dari input yang digabungkan bersama. Dalam hal ini, masukan dengan sifat sinergis dan antagonis ditambahkan bersama-sama ke tanah, misalnya biochar dan kompos, menggabungkan amandemen ( kapasitas fisiko -kimia biochar) dan pupuk (kompos).
Selain prasyarat modal keuangan tertentu, ketersediaan residu pertanian, pengetahuan dan keterampilan teknis, biochar dianggap sebagai alat yang berkelanjutan untuk membantu komunitas petani pedesaan mengelola residu pertanian dan mengurangi ketergantungan mereka pada masukan eksternal. Adaptasi teknologi biochar untuk pengaturan agro-ekologis dan sosial-ekonomi tertentu, penyertaan pengetahuan dan praktik tradisional (lokal) komunitas petani pedesaan, dan persaingan sumber daya dengan penggunaan OM dalam negeri merupakan perhatian lebih lanjut yang perlu ditangani saat menerapkan produk yang dibuat khusus. sistem biochar ke konteks spesifik lokasi manapun. Dalam kaitan ini, pupuk berbasis biochar dapat menjadi solusi bagi permasalahan lingkungan maupun sosial ekonomi.
Tantangan yang dijelaskan di atas membutuhkan pertanian yang memenuhi aspek keberlanjutan ekologis, sosial ekonomi dan politik. Manfaat OMM menurut jenis tanah dan agroekosistem serta hambatan sosio-ekonomi spesifik lokasi saat ini dipelajari secara terpisah, khususnya mengenai penerapan dan keselarasan dengan sektor pertanian. Namun, ada kebutuhan mendesak untuk menghubungkan evaluasi ini dalam upaya interdisipliner di berbagai komunitas ilmiah dari ilmu alam dan sosial untuk mengembangkan dan menerapkan sistem tanam inovatif yang adaptif terhadap agroekosistem spesifik yang meningkatkan mata pencaharian petani pedesaan secara paralel dengan tanah.
English