Semarang (29/9/2023)-Sebagai negara agraris, Indonesia semakin didesak dengan pentingnya pertanian berkelanjutan dalam menghadapi tantangan perubahan iklim global yang terjadi saat ini. Salah satu aspek penting yang sering terlupakan adalah penggunaan pupuk yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Dalam pertanian modern, pupuk merupakan salah satu faktor penting dalam mendukung pertumbuhan dari sebuah tanaman. Akan tetapi, penggunaan pupuk konvensional dalam jangka panjang telah terbukti menimbulkan masalah serius seperti ketidakseimbangan mineral tanah, pencemaran air, dan dampak negatif terhadap perubahan iklim. Di sisi lain, Indonesia, yang dikenal sebagai salah satu produsen beras terbesar di dunia, menghasilkan sejumlah besar limbah sekam padi sebagai hasil sampingan dari produksi beras. Sayangnya, pengelolaan limbah sekam padi ini belum dilakukan dengan optimal. Namun, apa yang mungkin dianggap sebagai “limbah” ini dapat menjadi sumber daya berharga. Sekam padi mengandung kadar SiO2 (silika) yang cukup tinggi, sekitar 18-22%. Material silika ini merupakan mineral yang dapat meningkatkan kesetimbangan mineral dalam tanah dan meningkatkan penyerapan nutrisi oleh tanaman. Lebih lanjut, kitosan, material yang biasanya diperoleh dari limbah cangkang kepiting, lobster, dan kulit udang, juga terbukti efektif dalam melindungi tanaman dari serangan bakteri dan jamur. Dengan adanya sebuah peluang untuk menghadapi tantangan terhadap pertanian di Indonesia, lima mahasiswa Universitas Diponegoro mengionovasikan sebuah pupuk yang memberikan efek slow release pada tanah melalui metode nano enkapsulasi dengan prinsip Zero Waste.
“Sebagai mahasiswa, kami berharap dengan adanya inovasi ini terdapat banyak dampak baik juga yang dihasilkan terutama pada kemajuan pertanian Indonesia dengan tujuan meningkatkan jangka umur pada tanah,” ujar Raditya seperti dikutip dari laman UNDIP, Senin (25/9/2023).
Gambar 1. Proses pembuatan silika
Gambar 2. Hasil silika
Gambar 3. Hasil pupuk nano enkapsulasi silika-kitosan
Pembuatan pupuk dengan bahan baku Silika dan modifikasi penambahan kitosan dilakukan di Laboratorium Dasar Teknik Kimia 1 (LDTK 1) dan Laboratorium MER-C UPT, Tembalang, Semarang. Dalam inovasi ini, kelima mahasiwa yang berada di bawah bimbingan Dr. Ir. Nur Rokhati, M.T., yaitu Raditya Eka Sunarto, Athallah Akmal Wijaya, Rosid Mustaqim, Felicia Hestiawan, dan Audrey Olivia Adlei Pardede yang berasal dari Fakultas Teknik Departemen Teknik Kimia, melakukan pengembangan pupuk melalui pendanaan dari Program Kreativitas Mahasiswa Riset Eksakta (PKM-RE) oleh Kemendikbud Ristek dengan riset yang bejudul “Pupuk Nano Enkapsulasi Silika-Kitosan untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Resistivitas Tanaman”.
“Penggunaan sekam padi menciptakan Silika sebagai bahan utama dari pupuk kami. Kami percaya bahwa hasil silika ini menjadi wujud dari penerapan Zero Waste dan kontribusi kami dalam mengolah limbah,” ujar Rosid seperti dikutip dari laman UNDIP, Senin (25/9/2023).
Riset yang kami lakukan melewati 3 tahap utama, yakni tahap isolasi silika, enkapsulasi silika-kitosan, dan pengaplikasian ke tanaman. Pada riset ini kami juga mengkaji efek perbedaan penggunaan kitosan berdasarkan berat molekulnya (Low Molecular Weight) dan (High Molecular Weight) terhadap efisiensi enkapsulasi yang dihasilkan. Pupuk yang kami kembangkan memiliki kemampuan untuk melepas nutrisi (silika) secara lambat, sehingga dapat menghindari terjadinya degradasi dan ketidakstabilan mineral dalam tanah bila digunakan dalam jangka waktu yang lama.
Gambar 4. Pengaplikasian pupuk ke tanaman
Riset ini diharapkan dapat mendukung inovasi pada pertanian berkelanjutan dan ramah lingkungan dengan mengembangkan pupuk lepas lambat (slow release) yang dapat menjaga kualitas tanah dan dapat meningkatkan pertumbuhan serta resistivitas tanaman.Selain itu, inovasi ini juga mendukung beberapa poin pada agenda Sustainable Development Goals (SDGs), yaitu poin 12 (responsible consumption and production), poin 13 (climate action), serta poin 15 (life on land).
Dengan langkah-langkah inovatif seperti ini, para mahasiswa UNDIP telah membuktikan bahwa potensi sumber daya lokal, seperti sekam padi, dapat menjadi solusi bagi tantangan pertanian berkelanjutan di masa depan. Inovasi ini bukan hanya sebuah terobosan ilmiah, tetapi juga kontribusi nyata terhadap pelestarian lingkungan dan peningkatan kualitas pertanian di Indonesia.