Apakah kamu pernah mendengar istilah “Indonesia tanah surga”? Istilah tersebut disematkan karena tanah Indonesia subur sehingga apapun jenis tanamannya pasti berbuah atau menghasilkan panen yang melimpah. 

Tapi itu dulu. Sekarang, banyak sekali masalah yang timbul di tanah Indonesia. Sebetulnya tidak hanya di Indonesia, di banyak belahan bumi, masalah tanah semakin hari juga kian banyak.
 

Permasalahan Tanah Saat Ini

Tanah di bumi saat ini banyak memiliki masalah. Selama seabad terakhir, banyak penyalahgunaan tanah dengan membajak, mengolah, dan terlalu banyak memberi pupuk. 

Tanah yang banyak orang anggap hanya sebagai “kotoran” sebenarnya adalah campuran yang sangat kompleks dari mineral yang diturunkan dari batuan, bahan organik yang diturunkan dari tumbuhan, nutrisi terlarut, gas, dan jaringan makanan yang kaya dari organisme yang berinteraksi. 

Dilansir dari artikel yang dipublikasikan oleh University of Maryland, terdapat beberapa masalah tanah yang dihadapi oleh manusia sekarang ini, antara lain:

• Kandungan organik tanah yang rendah. Tanah lapisan atas (top soil) adalah 12 - 21 cm pertama dari permukaan tanah dan mengandung sebagian besar bahan organik, akar tanaman, microbiome, dan kehidupan hewan. Tanah telah berubah secara signifikan di daerah perkotaan dan pinggiran kota. Tanah lapisan atas biasanya dihilangkan selama konstruksi, lapisan tanah dibalik atau dicampur, dan tanah urukan (fill dirt) berkualitas rendah sering ditambahkan. Tanah lapisan atas yang tidak terlindungi dan/atau berada di atas tanah miring rentan tersapu badai (erosi).
• Pemadatan tanah dan drainase buruk. Tanah memiliki drainase yang buruk ketika curah hujan atau air irigasi tidak dapat masuk dengan mudah atau bergerak ke bawah melalui tanah (perkolasi). 
• Erosi. Badai dan air pasang yang ekstrem dapat menyebabkan erosi di sepanjang garis pantai. Perubahan iklim diperkirakan akan membawa badai yang lebih ekstrem dan curah hujan yang tinggi yang memperburuk masalah erosi.
• pH tanah salah/sumber nutrisi tanah rendah. Sumber nutrisi dan pH tanah dapat sangat bervariasi dan sebagian besar menentukan ketersediaan hara dan pertumbuhan tanaman.
• Suhu tanah. Benih tanaman memiliki suhu dan kisaran suhu tanah yang optimal untuk perkecambahan. Perkecambahan benih dan pertumbuhan akar dapat dihambat atau diturunkan oleh suhu tanah yang terlalu tinggi atau rendah. Benih besar yang ditanam di tanah yang dingin saat musim semi akan layu dan mudah diserang oleh patogen tanah, serangga, dan satwa liar.

Baca Juga: Mengenal Soil Microbiome dan Pengaruhnya pada Perubahan Iklim
 

Microbiome dapat Memperbaiki Struktur Tanah?

Menyelesaikan permasalahan tanah bukanlah hal mudah. Tanah sangat bermanfaat bagi kelangsungan banyak makhluk hidup serta menjadi habitat utama mereka. Dari banyak masalah tanah yang dihadapi oleh manusia saat ini, bagaimana cara memulihkan atau menyelesaikannya?

Beberapa penelitian baru-baru ini berfokus pada penambahan microbiome bahan organik kembali ke tanah untuk memulihkannya. Hal tersebut merupakan strategi yang penting, tetapi harus juga bertujuan untuk meningkatkan microbiome yang bertanggung jawab atas pembentukan tanah. 

Microbiome merupakan sekumpulan mikroorganisme (bakteri, virus, jamur, dan archaea) yang dapat menghuni berbagai macam tempat, salah satunya adalah tanah.

Tanah alami yang tumbuh subur mengandung keragaman microbiome yang luar biasa dari bakteri mikroskopis, jamur, virus dan organisme lain. Segenggam tanah dapat berisi puluhan ribu spesies yang berbeda.

Dijelaskan dalam Journal of Ecology, microbiome ini berinteraksi erat satu sama lain, membentuk jaringan yang kompleks. Mereka berkomunikasi dengan sinyal kimiawi. Microbiome bekerja sama untuk memecah bahan organik yang kompleks, termasuk tumbuhan dan hewan yang mati. 

Mereka sering bekerja dalam tim untuk menyelesaikan proses biokimia, seperti mengubah nitrogen menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tumbuhan serta mendaur ulang bahan tumbuhan mati menjadi bentuk terlarut.

Di tanah yang sehat, bahan organik dilindungi dari pembusukan di dalam gumpalan tanah yang disebut agregat. Hal tersebut menciptakan “pesta” sementara bagi microbiome tanah, tetapi akhirnya mereka menghabiskan persediaan makanan mereka dan mati.

Tanpa komunitas microbiome yang sehat, unsur hara tidak lagi didaur ulang, hama oportunistik dapat menyerang, dan petani semakin bergantung pada bahan kimia untuk menggantikan fungsi biologis tanah.

Baca Juga: Peran Mikroorganisme pada Tanah yang Sehat

Dalam jurnal Scientific Reports tertulis bahwa menambahkan microbiome yang efisien ke tanah dapat meningkatkan persentase karbon tanaman yang diubah menjadi tanah. Mengembangkan microbiome tanah yang efisien dan aktif dapat mempercepat regenerasi tanah, jauh melebihi kecepatan biasa yang terlihat di alam. 
 

Penggunaan Bahan Organik untuk Memperbaiki Tanah

Degradasi tanah adalah masalah berat dan kritis karena mengancam kemampuan manusia untuk menghasilkan makanan sehat untuk populasi manusia yang terus bertambah. Hal ini juga berkontribusi terhadap perubahan iklim. 

The Nature Conservacy menyarankan, langkah pertama untuk memperbaiki kesehatan tanah adalah menghentikan aktivitas yang menyebabkan kerusakan tanah dan menambah pasokan karbon tanaman. 

Alih-alih membiarkan ladang menjadi tandus di sela-sela tanaman sehingga menyebabkan erosi, para petani lebih banyak menanam tanaman penutup. Mereka juga bisa mengganti pengolahan intensif dengan praktik tanpa olah tanah untuk mencegah kerusakan struktur tanah.

Bahan organik tanah mengandung lebih dari 50 persen karbon. Secara global, tanah mengandung lebih banyak karbon daripada tanaman dan atmosfer jika digabungkan. 

Kehilangan bahan organik kaya karbon dari tanah melepaskan karbon dioksida, salah satu jenis gas rumah kaca yang dapat mempercepat pemanasan iklim. Dengan meregenerasi tanah kita, kita dapat menyerap lebih banyak karbon di bawah tanah dan memperlambat pemanasan iklim.

Meningkatkan pasokan karbon tanaman dengan cara ini merupakan langkah awal yang penting dalam membangun kembali karbon tanah. Namun, hal ini masih harus diteliti lebih lanjut.
 

Memulihkan Microbiome Tanah untuk Penyelesaian Masalah Tanah

​

Microbiome dapat mengambil senyawa sederhana seperti gula dan mengubahnya menjadi ribuan molekul kompleks yang ditemukan di tanah. 

Ketika mikroorganisme memecah materi tanaman, mereka menggunakan sebagian bahan yang mereka konsumsi untuk membangun biomassa baru, yaitu untuk mendorong pertumbuhan mereka sendiri dan membuang sisanya sebagai karbon dioksida. 

Efisiensi yang mereka gunakan untuk membuat biomassa baru sangat bervariasi. Beberapa mikroorganisme seperti gulma tumbuh dengan cepat di lingkungan yang kaya makanan, tetapi gulma adalah pemakan yang ceroboh dan menyia-nyiakan banyak hal yang mereka konsumsi. Yang lain tumbuh lambat tetapi kuat, sedikit membuang, dan mampu bertahan saat kelaparan atau stres.

Untuk memaksimalkan proporsi karbon tanaman yang diubah menjadi bahan organik tanah, kita harus mendukung dan meningkatkan microbiome tanah yang dengan cepat dan efisien mengubah bahan tanaman mati menjadi bahan organik tanah. 

Tanah yang sehat juga harus mengandung microbiome yang membantu mencegah penyakit, siklus nutrisi, dan mengurangi stres tanaman.

Penelitian-penelitian saat ini banyak terfokus pada microbiome yang sangat efisien dalam membentuk tanah baru dan mendaur ulang unsur hara. Penelitian mengenai sifat tanaman yang mendukung microbiome untuk membantu meningkatkan kesehatan tanah juga banyak diteliti. 

Baca Juga: Pentingnya Microbiome Tanah dan Masa Depan Kita

Membuat tanah lebih sehat akan memungkinkan kita untuk menanam lebih banyak makanan sehingga membuat sektor pertanian lebih menguntungkan sekaligus melindungi udara dan air kita.

Selain dengan bantuan microbiome, ada baiknya manusia juga selalu menjaga kelestarian lingkungan -- terutama tanah -- agar bumi ini selalu terjaga dan terawat. Dengan memulai dari diri kita sendiri akan mampu mengubah dunia sedikit demi sedikit.

Nusantics sebagai perusahaan bioteknologi pertama di Indonesia pun turut serta menjaga kelestarian bumi dengan menciptakan produk-produk berbahan alami, mengadakan penelitian-penelitian terkait microbiome tanah dan udara, serta terus berupaya mengedukasi masyarakat terkait pentingnya menjaga keseimbangan microbiome, baik tubuh dan lingkungan.

Ingin tahu lebih banyak tentang riset microbiome Nusantics? Yuk, klik di sini.

Referensi:

• https://extension.umd.edu/resource/common-soil-problems
• Nie, M., Bell, C., Wallenstein, M. et al. Increased plant productivity and decreased microbial respiratory C loss by plant growth-promoting rhizobacteria under elevated CO2. Sci Rep 5, 9212 (2015). https://doi.org/10.1038/srep09212
• https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.12783
• https://www.nature.org/?redirect=https-301