Pemanfaatan Sekam Padi sebagai Fitoremediasi Besi dalam Peningkatan Produktivitas Padi
MALANG – Penduduk Indonesia 98% mengkonsumsi beras sebagai pangan pokok, kebutuhan beras berkorelasi positif dengan jumlah penduduk, kebutuhan beras meningkat seiring pertambahan penduduk. Untuk itu ketersediaan beras harus selalu terjaga, berkelanjutan dan ditingkatkan. Namun saat ini luas lahan sawah yang subur semakin sempit disertai penurunan produktivitas padi sawah dapat mengancam produksi beras nasional . Ketahanan pangan nasional perlu dipertahankan dengan beberapa usaha yang perlu dilaksanakan secara simultan diantaranya pengendalian konversi lahan pertanian, mencetak lahan pertanian baru dan intensifikasi sistem pertanian dengan menerapkan teknologi yang dapat meningkatkan produktivitas dan mempertahankan kualitas lingkungan. Namun upaya untuk berswasembada beras dihadapkan kepada berbagai kendala, diantaranya adalah jenis tanah yang mendominasi. Ultisol merupakan tanah yang memiliki sebaran yang cukup luas di Indonesia yaitu mencapai 45,794 juta ha atau sekitar 25% penyebaran tanah di Indonesia . Meskipun kebutuhan padi akan besi lebih tinggi dari tanaman lain tetapi kadar besi melebihi > 300 ppm bersifat toksik dan dapat menimbulkan pengaruh sekunder yaitu menurunkan penyerapan unsur hara lain termasuk unsur fosfat yang merupakan unsur penting bagi tanaman. Fitoremediasi adalah penggunaan tumbuhan untuk mentransfer, menghapus, menstabilkan atau menurunkan kontaminan di tanah dan air. Azolla mycrophylla merupakan salah satu fitoabsorber tumbuhan air . Pemberikan alternative bahan organik yang mengandung Nitrogen tinggi menjadi salah satu upaya yang dapat dilakukan yaitu diantaranya adalah Azolla sp , selain besi yang tinggi pada tanah Ultisol, p ermasalahan lain dari tanah sawah adalah pencucian nitrat (NO 3-) yang disebabkan oleh aktivitas mikroba melalui proses reduksi NO 3- atau NO 2- menjadi NO, N 2O dan N 2 . Peningkatan retensi Fe dan hara dapat dilakukan dengan pemberian biochar sekam padi. Perlu adanya penelitian dalam memecahkan masalah tersebut diatas dan penelitian ini ber tujuan untuk m enganalis is besarnya nilai pertumbuhan biomassa Azolla mycrophylla dari pengelolaan budidaya yang berbeda , menganalis is mitigasi keracunan Fe melalui pemberian bahan amelioran terhadap pertumbuhan dan produksi padi , dan m engembangkan potensi Azolla mycrophylla – Biochar sekam padi dalam meningkatkan produktivitas padi sawah . Adapun tahapan penelitian terdiri dari 3 tahap yaitu b udidaya azolla pada beberapa taraf pengelolaan berdasarkan persentase naungan dan tinggi genangan , mitigasi keracunan Fe pada tanah ultisol baru dibuka , potensi Azolla mycrophylla – biochar sekam padi dalam meningkatkan produktivitas padi sawah . Penelitian budidaya Azolla mycrophylla dan percobaan tanaman padi di rumah kasa dilaksanakan di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Lancang Kuning pada 0,577° LU dan 101,424°BT ketinggian 33 m dpl, sedangkan analisis kimia tanah dan tanaman dilaksanakan di Laboratorium Central Plantation Servives Pekanbaru. P ercobaan lapangan dilaksanakan di Lahan Sawah di Desa Muara Kelantan, Kec. Sungai Mandau, Kab. Siak, Pekanbaru . Penelitian tahap pertama merupakan budidaya Azolla mycrophylla pada kondisi tinggi genangan dan intensitas matahari yang berbeda dengan perlakuan pemberian naungan 50% dan 75%. Hal ini dila ndasi dari pemikiran bahwa suatu hal yang mustahil suatu teknologi bisa diterapk an jika bahan baku tidak tersedia atau sulit didapatkan . Tingginya suhu di Propinsi Riau perlu dilakukan penelitian apakah Azolla mycrophylla dapat tumbuh dengan baik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa k ombinasi tanpa naungan dan kedalaman air 5,0 cm Azolla mycrophylla dapat tumbuh subur dan berpotensi diaplikasikan pada lahan pertanian dengan kondisi suhu dan intensitas cahaya matahari tinggi terutama pada sawah yang tergenang dengan kedalaman air yang bervariasi. Eksplorasi kandungan nitrogen dalam Azolla mycrophylla secara nyata berkontribusi sebagai sumber nitrogen. Pertumbuhan yang cepat dan besarnya biomassa yang dihasilkan menjadi alternatif pemanfaatan lebih luas pada beberapa bentuk biomassa azolla . Hasil analisis N total (%) beberapa kondisi Azolla mycrophylla adalah sebagai berikut azolla segar 40,3%, kering 3,0%,kompos tanpa pupuk kandang 2,76%, kompos azolla dengan pupuk kandang 1, 94%. Penelitian tahap kedua merupakan penelitian mitigasi keracunan Fe pada tanah ultisol baru dibuka . Upaya pencucian besi yang dapat dilakukan umumnya dengan penggenangan berkala. Namun upaya tersebut seringkali memiliki pengaruh yang tidak menguntungkan bagi tanaman. Penggenangan berkala seminggu digenangi diikuti seminggu kering selama pertumbuhan padi pada tanah inceptisol yang disawahkan cenderung menurunkan hasil karena unsur Fe dan hara tercuci. Oleh karena itu perlu dilakukan upaya lain terhadap pencucian besi agar dapat menekan kehilangan hara. Hasil penelitian menunjukkan bahwapemberian bahan ameliorasi biochar sekam padi dikombinasikan dengan Azolla mycrophylla mampu memberikan pertumbuhan dan produksi tanaman padi terbaik. Hasil penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan umum bahwa Azolla mycrophylla merupakan tumbuhan paku air yang adaptif dan berpotensi dikembangkan di Prop.Riau, produktivitas tanah Ultisol yang baru disawahkan dengan kadar besi tinggi dapat ditingkatkan dengan penggunaan Azolla mycrophylla dan bahan ameliorasi biochar sekam padi. Kesimpulan umum tersebut didasarkan pada beberapa kesimpulan dari beberapa percobaan yang telah dilakukan sebagai berikut budidaya Azolla mycrophylla pada persentase naungan yang berbeda memberikan pertumbuhan biomassa terbaik pada kedalaman air 5,0 cm dengan kondisi suhu dan intensitas cahaya matahari tinggi tanpa naungan , penggenangan berkala secara signifikan mem pengaruhi pertumbuhan dan hasil padi ( Oryza sativa L.) pada tanah Ultisol yang baru dibuka, yang dicirikan oleh keasaman tinggi (pH 4,70) da n konsentrasi Fe²⁺ (4881 ppm) . Perlakuan penggenangan dua minggu –pengeringan dua minggu menghasilkan produktivitas padi tertinggi berbeda tidak nyata dengan penggenangan terus -menerus, dengan perbaikan pada tinggi tanaman, jumlah anakan, dan bobot gabah. Penggunaan Azolla mycrophylla dengan biochar sekam padi 2 0 ton/ha menunjukkan produktivitas padi terbaik , potensi Azolla mycrophylla berkombinasi dengan biochar sekam padi 2 0 ton/ha mampu meningkatkan produktivitas padi sawah dengan produksi GKG sebesar 17,6 ton/ha. *** *) Oleh: Sri Utami Lestari, Mahasiswa Doktor Ilmu Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang. *ript*
Pengembangan Teknik Ratun Pada Budidaya Beberapa Genotip Sorgum Lokal
MALANG – Tanaman sorgum di Indonesia mulai menjadi perhatian sejak tahun 1960. Hingga tahun 2019, pemerintah melalui Kementerian Pertanian telah melepas 26 varietas sorgum sebagai upaya mendukung program pangan alternatif dan mendorong masyarakat untuk menanamnya. Sorgum merupakan tanaman semusim yang potensial dikembangkan sebagai pangan, pakan ternak, dan energi. Kandungannya meliputi karbohidrat (sekitar 70%), protein (8 -12%) yang setara atau lebih l tinggi dari terigu/beras, serta lemak (2 -6%) yang lebih tinggi d ari beras dan terigu. Sentra produksi sorgum terbesar di Indonesia berada di Jawa Tengah, Jawa Timur, D.I. Yogyakarta, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, dan Sumatera Utara. Hampir seluruh lahan di Indonesia sangat sesuai untuk pengembangan sorgum, dengan potensi terluas di Kalimantan Barat, Kalimantan Timur, dan Kalimantan Tengah. Sementara itu, luas lahan sorgum di Sumatera Utara menempati peringkat ke -16 nasional. Kelebihan sorgum adalah kemampuannya dibudidayakan di lahan suboptimal (kering dan marginal) sepanjang tahun pada musim hujan dan kemarau. Tanaman ini juga memiliki kemampuan tumbuh kembali setelah dipanen melalui teknik ratun, yaitu dengan memotong batang utama hingga menyisakan satu buku. Kemampuan meratun ini dapat mengurangi biaya perawatan dan meningkatkan efisiensi pemupukan. Adanya keragaman hasil pada tanaman ratun menunjukkan peluang untuk pengembangan sorgum melalui perakitan varietas. Varietas dengan daya ratun tinggi dapat memiliki produktivitas yang sama dengan tanaman utama, memungkinkan panen hingga 2 -3 kali secara opt imal. Faktor pendukung daya ratun tinggi meliputi kemampuan tanaman untuk mempertahankan kehijauan daun dan umur panen yang sama dengan tanaman utama. Penanaman secara ratun masih mampu memberikan hasil sampai ratun ketiga. Hasil pertanaman ratun pertama atau kedua umumnya bisa lebih tinggi dari pertanaman pertama. Meskipun demikian, beberapa penelitian menunjukkan hasil biji tanaman ratun umumnya lebih rendah dibanding tanaman utama, dengan tingkat penurunan yang sangat beragam. Teknik ratun tidak memerlukan benih melainkan mengandalkan regenerasi tunas, dan sangat berguna untuk budidaya di tanah dengan kelembaban terbatas. Sistem ini mampu memenuhi kebutuhan bahan baku biomassa atau biji secara berkesinambungan, serta dapat menin gkatkan hasil dan pendapatan petani. Kemampuan ratun sorgum banyak menarik perhatian peneliti, mendorong berbagai penelitian mengenai potensi produksi ratun, kesesuaian sebagai sumber pangan, evaluasi pertumbuhan dan hasil pada jarak tanam berbeda, serta identifikasi genotipe dengan produksi biomassa dan daya ratun tinggi. Berdasarkan hasil survey yang dilakukan penulis pada bulan Agustus sampai dengan Oktober 2020, beberapa daerah di wilayah Sumatera Utara yang masih membudidayakan sorgum adalah Langkat, Karo, Deli Serdang, dan Serdang Bedagai. Daerah -daerah tersebut secara terus menerus membudidayakan tanaman sorgum dengan mengunakan teknik ratun dan biji dalam skala kecil. Dari uraian diatas maka penulis tertarik untuk dapat memberikan informasi mengenai daerah sebaran sorgum lokal di Sumatera Utara, pengembangan teknik ra tun dan analisis produksi hasil genotip sorgum lokal.Penelitian ini melibatkan tiga tahap penting. Tahap pertama adalah survei lokasi sorgum di Sumatera Utara, bertujuan mengidentifikasi kesesuaian lingkungan tumbuh berdasarkan karakteristik iklim dan tanah di area tersebut. Tahap kedua kemudian dilanjutkan dengan pengujian ketahanan genotipe sorgum lokal Sum atera Utara melalui pembudidayaan menggunakan teknik ratun, yang dilakukan dengan metode rancangan petak terpisah. Terakhir, tahap ketiga berfokus pada evaluasi tingkat produksi ratun dari sorgum lokal di Sumatera Utara.” Penelusuran terhadap lokasi tumbuh sorgum ditemukan sembilan genotipe sorgum lokal yang tersebar di Kabupaten Langkat, Karo, Deli Serdang, dan Serdang Bedagai, Sumatera Utara, menunjukkan adanya variasi lingkungan tumbuh yang signifikan. Genotipe -genotipe ini mampu beradaptasi pada rentang ketinggian tempatyang luas, dari 6 mdpl hingga 1200 mdpl. Namun, analisis iklim mengungkapkan bahwa curah hujan tinggi (>1200 mm/tahun) merupakan faktor pembatas utama bagi kesesuaian lokasi tumbuh. Dari sisi tanah, ordo tanah yang dominan di lokasi tumbuh sorgum lokal adalah Ultisol dan Andisol, yang dicirikan oleh pH asam serta ketersediaan nitrogen dan fosfor yang rendah. Meskipun kandungan kalium bervariasi, potensi peningkatan hasil produksi sorgum di lokasi tersebut dapat dicapai melalui strategi pengelolaan tanah yang tepat, termasuk koreksi pH, pemupukan berimbang, serta pemanfaatan populasi mikroorganisme pelarut fosfat yang ditemukan bervariasi antar lokasi Penelitian ini juga mengidentifikasi beberapa genotipe sorgum lokal yang menunjukkan respons bervariasi terhadap sistem ratun. Genotipe Beringin (G3) adalah kandidat kuat untuk sistem ratun karena performa vegetatifnya yang stabil (tinggi, jumlah daun, diameter batang besar) pasca -pemotongan, serta berpotensi menghasilkan produksi stabil dan tinggi, meskipun kadar proteinnya rendah. Genotipe Selotong (G1) menunjukkan performa sedang namun stabil dan cocok untuk sistem ratun, terutama dari as pek mutu biji, meski hasil optimal tidak selalu dipertahankan pada siklus ratun selanjutnya. Sebaliknya, Genotipe Pertumbukan (G2) dan Pengajahan (G4) kurang ideal untuk sistem ratun berulang. Pertumbukan menunjukkan performa tidak stabil dan penurunan mut u gizi signifikan pasca -pemotongan, sementara Pengajahan lebih sesuai untuk produksi jangka pendek (R0 -R1) karena juga mengalami penurunan mutu gizi yang nyata setelah pemotongan. Potensi hasil produksi empat genotipe sorgum lokal Sumatera Utara dengan teknik ratun menunjukkan keragaman, namun semuanya memiliki kemampuan untuk diratun. Genotipe Pengajahan (G4) menampilkan respons yang sangat positif terhadap teknik ratun, dengan peningkatan produksi yang konsisten dari tanaman awal (2.60 ha) hingga ratun ketiga (3.07 ha). Demikian pula, Genotipe Beringin (G3) menunjukkan respons positi f secara keseluruhan, dengan peningkatan produksi pada ratun pertama dan ketiga (dari 3.09 ha menjadi 3.23 ha dan 3.19 ha), meskipun sempat mengalami sedikit penurunan di ratun kedua. Genotipe Selotong (G1) menunjukkan stabilitas yang baik dalam mempertaha nkan tingkat produksi; meskipun sempat fluktuasi dengan penurunan di ratun pertama (dari 3.38 ha menjadi 2.96 ha), produksinya kembali meningkat dan menyamai tingkat awal pada ratun ketiga (3.38 ha). Berbeda dengan genotipe lainnya, Genotipe Pertumbukan (G 2) menunjukkan penurunan produksi yang jelas setelah siklus ratun pertama dan cenderung stabil pada tingkat yang lebih rendah dibandingkan tanaman awal, mengindikasikan kurangnya respons positif terhadap teknik ratun untuk mempertahankan hasil tinggi. Harapan peneliti kedepanya agar pemerintah daerah dan pihak terkait dapat menciptakan kebijakan dan yang mendukung terbukanya pasar produksi sorgum sehingga dapat meningkatkan minat petani untuk membudidaya sorgum secara luas petani perlu diarahkan untuk mengadopsi inovasi pertanian yang ramah lingkungan dan hemat biaya. Mendorong pengembangan teknologi tepat guna serta program pelatihan yang terfokus pada efisiensi produksi dan pengelolaan usaha tani yang adaptif terhadap perubahan iklim dan dinamika pasar. Peneliti juga mengharapkan bahwa informasi genetik dari genotipe sorgum lokal Sumatera Utara, yang mungkin memiliki karakteristik adaptif unik terhadap lingkungan setempat, dapat digunakan sebagai fondasi krusial untuk menjaga keanekaragaman hayati genetik dan mencegah erosi genetik, serta menjadi sumber daya esensial dalam upaya pengembangan varietas baru yang lebih tangguh dan produktif di masa depan . *** *) Oleh: Mukhtar Yusuf, Mahasiwa Program Studi Doktor Ilmu Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang. *ript*
Mikroplastik dalam Kompos: Ancaman Baru bagi Pertanian dan Lingkungan
Kompos selama ini dikenal sebagai pupuk organik yang ramah lingkungan dan bermanfaat bagi pertanian. Namun, penelitian terbaru justru mengungkap fakta mengejutkan: kompos yang beredar di pasaran ternyata mengandung mikroplastik (MPs), partikel plastik berukuran sangat kecil yang berpotensi mengancam kesehatan tanah, tanaman, hingga ekosistem pertanian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kompos komersial mengandung hingga 160 partikel mikroplastik per 200 gram sampel dengan berbagai warna, ukuran, dan bentuk. Keberadaan mikroplastik dalam kompos ini menandakan adanya ancaman baru, sebab penggunaan kompos secara intensif di lahan pertanian berpotensi memperluas pencemaran plastik di lingkungan darat. Dampak keberadaan mikroplastik dalam kompos tidak bisa dianggap sepele. Penelitian lanjutan yang dilakukan pada bibit padi menunjukkan hasil yang memprihatinkan. Penambahan mikroplastik jenis PET ke dalam media tanam terbukti menghambat pertumbuhan bibit padi secara signifikan. Panjang akar bibit menurun hingga 38 persen, tinggi tanaman berkurang 25 persen, bobot segar turun 25 persen, serta kandungan klorofil berkurang hingga 55 persen. Gangguan ini diduga terjadi akibat terhambatnya penyerapan nutrisi dan terganggunya proses fotosintesis akibat paparan mikroplastik. Fakta ini menunjukkan bahwa mikroplastik dalam kompos dapat secara langsung memengaruhi kesehatan tanaman dan hasil pertanian. Tidak hanya berdampak pada tanaman, mikroplastik juga terbukti memengaruhi kualitas vermikompos, yaitu kompos yang dihasilkan dari proses penguraian limbah organik dengan bantuan cacing tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keberadaan mikroplastik menurunkan rasio C/N yang menjadi indikator utama kualitas kompos. Pada perlakuan dengan mikroplastik jenis HDPE, rasio C/N turun drastis dari 21 menjadi 9,42. Selain itu, mikroplastik juga menurunkan tingkat kelangsungan hidup cacing, pH dan konduktivitas listrik media, serta indeks perkecambahan sebesar 10–28 persen. Kondisi ini menandakan bahwa vermikompos yang terkontaminasi mikroplastik memiliki kualitas lebih rendah sehingga tidak optimal jika digunakan untuk meningkatkan kesuburan tanah. Temuan ini menegaskan bahwa mikroplastik bukan hanya masalah pencemaran laut dan sungai, tetapi juga telah menjadi ancaman nyata di sektor pertanian. Jika tidak segera diantisipasi, keberadaan mikroplastik dalam pupuk organik dapat menurunkan produktivitas tanaman, merusak kualitas kompos, dan pada akhirnya mengancam keberlanjutan sistem pertanian. Oleh karena itu, pengelolaan limbah plastik secara efektif, pengawasan ketat terhadap kualitas kompos, serta edukasi kepada masyarakat dan petani menjadi langkah penting untuk mencegah pencemaran mikroplastik lebih lanjut. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan bagi pembuat kebijakan, produsen pupuk organik, dan masyarakat agar lebih berhati-hati dalam penggunaan kompos, sekaligus mendorong lahirnya inovasi teknologi pengolahan limbah organik yang lebih bersih dan berkelanjutan. *** *) Oleh: Iswahyudi, Mahasiswa Program Doktor Ilmu Pertanian Universitas Nuhammadiyah Malang. *ripto*