Organisasi Riset Australia CSIRO telah mengembangkan mulsa polimer biodegradable yang dapat disemprotkan yang dapat membantu petani menghasilkan lebih banyak, sambil menggunakan lebih sedikit air, nutrisi, dan bahan kimia pertanian.
Teknologi baru tersebut diberi nama Transpirasional, merupakan alternatif ramah lingkungan untuk plastik pertanian, seperti polietilen, yang sering disebut mulsa plastik. Percobaan telah mengkonfirmasi peningkatan produktivitas air tanaman lebih dari 30 persen, sekaligus membantu mengendalikan gulma.
Menurut CSIRO terdapat tantangan di seluruh dunia untuk menanam lebih banyak pangan dengan menggunakan lebih sedikit sumber daya. “Populasi dunia terus bertambah, sehingga produksi pangan harus meningkat dua kali lipat pada tahun 2050 untuk memenuhi kebutuhan pangan sembilan miliar orang. Kebutuhan untuk meningkatkan hasil produksi pangan kita juga berdampak pada lingkungan melalui penggunaan pupuk dan bahan kimia lainnya”, kata CSIRO.
Membran polimer
Peneliti Dr Keith L. Bristow mengemukakan ide tentang membran polimer. “Saya telah melakukan banyak penelitian seputar kesehatan tanah, dan interaksi air dengan tanah”, katanya. “Saya pergi ke Tiongkok beberapa waktu lalu dan merasa ngeri dengan lapisan mulsa plastik yang mereka gunakan. Kami mengunjungi beberapa lahan dimana plastik lebih dominan dibandingkan tanah. Ini berarti sebagian besar pori-pori tanah tersumbat dan racun merembes ke dalam tanah dan sistem air di sekitarnya.”
Pandangan saya adalah semua petani harus bisa menggunakan membran ini, bahkan petani di Afrika pun harus menggunakan penyemprot tangan sederhana
Dr Bristow mulai menciptakan produk yang dapat menggantikan film mulsa plastik. Dia ingin menghasilkan produk biodegradable yang bisa disemprotkan. “Pandangan saya adalah semua petani harus bisa mengaplikasikan membran, bahkan petani di Afrika menggunakan penyemprot tangan sederhana atau petani di AS menggunakan mesin mekanis besar”, jelasnya.
Uji coba lapangan
Setelah mengembangkan teknologi membran, CSIRO melakukan beberapa percobaan dan uji lapangan di Australia. “Kami menggunakan peralatan pertanian besar dan kecil dan membuktikan bahwa membran polimer kami dapat diakses oleh petani skala kecil di negara-negara berkembang dan petani skala besar yang sangat mekanis dan agrobisnis di negara-negara maju”, kata Dr Bristow.
CSIRO mendemonstrasikan teknologi yang dapat disemprotkan dalam uji coba lahan irigasi di Australia dengan menggunakan melon, tomat, sorgum, dan kapas. Uji coba tersebut mengkonfirmasi peningkatan produktivitas air tanaman lebih dari 30 persen, sekaligus membantu mengendalikan gulma.
“Kami sudah mempunyai bukti konsep namun kami perlu menyempurnakan semprotan polimer”, kata Dr Bristow. “Kami ingin menjadikannya tahan lama dan hemat biaya. Saat ini biayanya mungkin lebih tinggi dibandingkan film mulsa plastik yang banyak digunakan.”
Pelepasan racun
Para petani telah mengatakan kepada Dr Bristow dan timnya bahwa mereka tidak akan lagi menggunakan film mulsa plastik jika mereka dapat menggunakan membran polimer biodegradable yang dapat disemprotkan dan hemat biaya. “Dengan menggunakan membran biodegradable yang dapat disemprotkan, mereka tidak perlu mengambil lapisan mulsa plastik yang rusak selama dan setelah panen”, kata Dr Bristow. “Dan masih banyak lapisan mulsa plastik yang menimbulkan masalah. Barang-barang tersebut dibakar, hal yang tidak disukai oleh pemerintah dan masyarakat, atau dibuang ke tempat pembuangan sampah. Dan ketika terurai menjadi fragmen yang lebih kecil, ia melepaskan racun ke dalam tanah dan sistem air kita, termasuk sungai, sungai, dan air tanah di bawahnya.”
Para petani yang mengikuti uji coba secara umum senang dengan kemampuan membran polimer untuk menutupi tanah. Gulma dikendalikan dan air dihemat, sehingga produksi lebih banyak. “Tujuan kami adalah memaksimalkan transpirasi dan meminimalkan penguapan tanah”, Dr Bristow menekankan.
Dapat terurai secara hayati
Uji coba lapangan telah menunjukkan sejumlah keunggulan membran polimer CSIRO dibandingkan film mulsa plastik yang saat ini digunakan oleh petani. Membran polimer dapat terurai secara hayati, dan sebagian besar film mulsa plastik tidak. Produk baru ini dapat disemprotkan. Petani dapat menggunakan peralatan pertanian yang ada untuk aplikasi ini – dengan sedikit modifikasi dan biaya rendah. Penerapan film mulsa plastik mahal karena memerlukan peralatan pertanian khusus.
Film mulsa plastik dapat menyebabkan suhu permukaan yang ekstrim. Namun penerapan membran polimer memoderasi suhu permukaan tanah. Uji coba menunjukkan bahwa lapisan mulsa plastik menyebabkan kerusakan bibit dan kematian tanaman. Penggunaan membran polimer menyebabkan kerusakan minimal atau tidak sama sekali pada bibit.
Membran polimer aman digunakan
Dr Bristow dan timnya telah memastikan bahwa membran polimer aman digunakan. “Kami mengambil sampel tanah dengan polimer dan produknya, misalnya kulit melon”, katanya. “Kami mungkin melakukan beberapa ratus tes berbeda. Hasilnya membuktikan bahwa tidak ada bahan yang berbahaya atau beracun dalam produk tersebut dan dapat terurai secara hayati. Petani bisa langsung meninggalkan ladang setelah panen.”
Dr Bristow lebih memilih untuk melakukan beberapa uji coba pertanian pra-komersial untuk menyempurnakan formulasi polimer, penerapan dan dampaknya. Dia saat ini sedang berbicara dengan investor untuk menyelesaikan persiapan uji coba pra-komersial. Minat para petani cukup besar. “Saya dihubungi setiap minggu oleh para petani, terkadang enam kali seminggu. Orang-orang menelepon saya dari seluruh dunia.”
Bebaskan lebih dari 1,000 gigaliter air
CSIRO menjelaskan bahwa mencapai target awal untuk menggunakan 10 persen lebih sedikit air tanpa kehilangan hasil pada pertanian beririgasi di Australia akan membebaskan lebih dari 1,000 gigaliter air. “Ini dapat digunakan untuk menanam tanaman tambahan dan/atau memperbaiki aliran lingkungan di saluran air kita”, kata CSIRO.