Inovasi Pupuk Biozeolika Berbasis Zero Waste untuk Meningkatkan Efisiensi Pemupukan dan Kemandirian Pupuk bagi Petani

Program pengabdian masyarakat ini membahas isu-isu kritis dalam pengelolaan pertanian yang dihadapi Kelompok Tani (Poktan) Aman Maju Jember sebagai mitra pengabdian ini. Program ini bersumber dana dari DRPM Kemendiktisaintek 2025 melalui LP2M Univversitas Jember. Sedangkan fokus utamanya pada peningkatan efisiensi pemupukan dan mendorong kemandirian petani dalam pemupukan. Analisis ini dimulai dengan mengidentifikasi tantangan inheren yang dihadapi para petani, terutama hilangnya unsur hara dan ketergantungan yang tinggi pada pupuk sintetis, yang berdampak pada keberlanjutan lingkungan dan produktivitas pertanian.

Tantangan utama yang teridentifikasi adalah hilangnya unsur hara akibat pencucian, terutama selama praktik irigasi padi yang mempertahankan kondisi lahan tergenang. Telah didokumentasikan bahwa pencucian dapat menyebabkan hilangnya unsur hara sebesar 40-75%. Masalah ini diperparah oleh sistem irigasi teknis yang ada dan praktik-praktik seperti penanaman padi terus-menerus tanpa mengembalikan sisa tanaman ke lahan. Dampak buruk dari praktik-praktik tersebut telah banyak dilaporkan menyebabkan penurunan kesuburan tanah, yang berdampak negatif pada hasil dan kesehatan tanaman. Lebih lanjut, tanaman padi menunjukkan kebutuhan yang tinggi akan silika (Si), yang tidak hanya penting untuk memperkuat integritas struktural tanaman tetapi juga berperan penting dalam meningkatkan ketahanan tanaman terhadap berbagai tekanan biotik dan abiotik.

Permasalahan agronomi pada mitra menunjukkan, ketergantungan yang substansial pada pupuk dan pestisida anorganik, yang berkontribusi pada penurunan kualitas biologis tanah. Ketergantungan pada input kimia ini tidak hanya mengurangi kapasitas tanah untuk mendukung produksi tanaman yang sehat, tetapi juga mengancam kualitas lingkungan akibat efek kumulatif limpasan kimia, yang seringkali menyebabkan eutrofikasi di perairan sekitar. Oleh karena itu, pengembangan pendekatan pemupukan alternatif diperlukan untuk memperbaiki kesehatan tanah sekaligus mengurangi ketergantungan pada amandemen kimia ini.

Untuk mengatasi tantangan ini, program pemberdayaan kemitraan masyarakat yang diusulkan memanfaatkan pupuk biosilika inovatif yang teradsorpsi zeolit di sawah petani mitra. Penerapan pupuk biozeolit tidak hanya bertujuan untuk meningkatkan kesuburan tanah dan hasil panen, tetapi juga untuk mendorong efisiensi dan kemandirian petani dalam pemupukan. Penelitian menunjukkan bahwa pupuk berbasis zeolit memiliki potensi substansial dalam retensi hara, sehingga meminimalkan kehilangan hara akibat pelindian. Hal ini dicapai dengan membentuk penghalang fisik dan kimia yang memungkinkan penyerapan hara dan retensi air yang lebih baik di dalam tanah. Hal ini khususnya penting bagi sistem pertanian padi di lingkungan lahan basah di mana retensi hara menjadi perhatian utama.

Lebih lanjut, aplikasi silika yang mungkin berasal dari abu sekam padi, telah diakui efektivitasnya dalam meningkatkan kesehatan dan ketahanan tanaman padi secara keseluruhan. Studi menunjukkan bahwa penambahan silika dapat memfasilitasi penyerapan nutrisi dan air yang lebih baik, sehingga mendorong pertumbuhan yang lebih kuat dalam kondisi stres. Temuan dari studi perbandingan di berbagai lingkungan budidaya padi telah menunjukkan peningkatan hasil gabah yang signifikan ketika perlakuan silika diterapkan, yang sebagian besar disebabkan oleh peningkatan aktivitas fisiologis dan efisiensi penyerapan nutrisi.

Dalam konteks program pemberdayaan dan kemitraan masyarakat DRPM ini, pemanfaatan limbah pertanian lokal untuk menghasilkan pupuk biosilika merupakan langkah penting menuju praktik pertanian berkelanjutan. Sekam padi, yang kaya akan silika, berfungsi sebagai bahan baku yang sangat baik untuk mensintesis pupuk Biozeolika (bio-zeolit-silika) sekaligus memanfaatkan limbah dengan pendekatan tanpa limbah. Penerapan strategi ini tidak hanya sejalan dengan prinsip-prinsip keberlanjutan, tetapi juga berkontribusi pada peningkatan kondisi ekonomi petani dengan mengurangi ketergantungan pada pupuk dari luar.

Sinergi zeolit dan silika dalam meningkatkan kemandirian pupuk dapat berdampak signifikan terhadap produktivitas pertanian kelompok tani mitra. Dengan mengurangi pencucian hara dan meningkatkan aktivitas biologis tanah, pupuk Biozeolika berpotensi memulihkan kesuburan tanah dan memperbaiki kondisi buruk yang disebabkan oleh praktik pemupukan sebelumnya. Lebih jauh, program ini diharapkan dapat mengubah paradigma petani terhadap praktik pertanian berkelanjutan karena mereka mengadopsi pupuk ramah lingkungan yang dapat mengurangi dampak buruk terhadap hasil panen dan kesehatan ekologi.

Besar harapan Poktan mitra dapat menerapkan pupuk Biozeolika, pemantauan berkelanjutan terhadap perubahan kesehatan tanah dan tanaman akan sangat penting. Pemutakhiran teknik irigasi macak-macak pada padi dibutuhkan agar sesuai dengan penerapan pupuk baru juga diperlukan, terutama karena pengelolaan air memainkan peran krusial dalam retensi hara dan kesehatan tanaman. Penelitian lebih lanjut tentang dampak jangka panjang pupuk ini terhadap kesehatan ekologi tanah, hasil panen, dan ekonomi pertanian akan membantu mengukur efektivitas inovasi pertanian ini.

Singkatnya, artikel ini menguraikan rencana yang terstruktur dengan baik untuk mengatasi tantangan pemupukan yang tidak efisien dan ketergantungan pada bahan kimia yang dialami mitra. Dengan mempromosikan penggunaan pupuk Biozeolika inovatif yang berasal dari limbah lokal padi, program ini menyediakan cara untuk meningkatkan produktivitas sekaligus menjaga keberlanjutan lingkungan. Program ini merupakan secercah harapan bagi pertanian lokal, yang membuka jalan menuju komunitas pertanian yang lebih tangguh dan mandiri.

Penulis : Sundahri¹*, Nita Kuswardhani², Deni Arifianto³, Anggara Primadipta¹, Nabilah Putri Perdanika¹, Salsabilla Rossa Nathaswa¹, Moch. Ilham Yofi Maulana¹, M. Iwan Wahyudi⁴

 ¹⁾ Fakultas Pertanian Universitas Jember ²⁾ Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jember ³⁾ Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jember ⁴⁾ Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Jember

^*) Corresponding author: Sundahri.faperta@unej.ac.id