TOPIK

"Pupuk baik untuk ayah dan buruk untuk anak" - kata Belanda


"Untuk semua bagasi ekologisnya, nitrogen sintetis baik untuk lingkungan: membantu membangun karbon di dalam tanah. Setidaknya, itulah yang diasumsikan oleh para ilmuwan selama beberapa dekade."

Jika itu benar, akan ada manfaat lingkungan yang signifikan untuk menggunakan N. sintetis. Di masa kekacauan iklim dan meningkatnya emisi gas rumah kaca, membantu lahan pertanian yang luas akan menjadi spons karbon sebagai kekuatan penstabil. Tanah kaya karbon, di sisi lain, menyimpan unsur hara dan memiliki potensi untuk menjaga kesuburan tanah dari waktu ke waktu, suatu keuntungan bagi generasi mendatang.

Kasus N sintetis sebagai penstabil iklim adalah sebagai berikut. Menyemprot ladang dengan nitrogen sintetis membuat tanaman tumbuh lebih besar dan lebih cepat. Beberapa tanaman dipanen sebagai tanaman, tetapi sisanya, residu, akhirnya menjadi tanah. Dengan cara ini, sebagian karbon yang tertelan oleh tanaman yang diperkuat Nitrogen tersebut tetap berada di dalam tanah dan keluar dari atmosfer.

Nah, logika telah menjadi subyek tantangan sengit dari tim peneliti di University of Illinois, yang dipimpin oleh Profesor Richard Mulvaney, Saeed Khan, dan Tim Ellsworth. Ketiganya berpendapat bahwa efek bersih penggunaan nitrogen sintetis adalah untuk mengurangi kandungan bahan organik tanah. Mengapa? Karena pupuk nitrogen merangsang mikroba tanah, yang memakan bahan organik. Seiring waktu, dampak dari nafsu makan ini melebihi manfaat sisa tanaman.

Dan analisis Anda menjadi lebih mengkhawatirkan; penggunaan nitrogen sintetis, mereka berpendapat, menciptakan semacam efek paradoks. Saat bahan organik berkurang, kemampuan tanah untuk menyimpan nitrogen organik menurun. Sejumlah besar nitrogen bocor, air tanah tercemar nitrat, dan memasuki atmosfer dalam bentuk nitrous oxide (N2O), gas rumah kaca dengan daya sekitar 300 kali lebih besar untuk memerangkap panas daripada karbon dioksida. Pada gilirannya, dengan kemampuannya untuk menyimpan nitrogen organik yang dikompromikan, hanya satu hal yang dapat membantu menjaga lahan pertanian tetap terpupuk dengan baik untuk mengimbangi hasil yang luar biasa: lebih banyak tambahan N. sintetis

Hilangnya bahan organik memiliki efek merusak lainnya, kata para peneliti. Tanah yang rusak menjadi rentan terhadap pemadatan, yang membuatnya rentan terhadap limpasan dan erosi serta membatasi pertumbuhan dan stabilisasi akar tanaman. Lebih buruk lagi, tanah mengalami kesulitan menahan air, sehingga semakin bergantung pada irigasi. Karena air menjadi lebih langka, karena penggunaan N sintetis secara luas, situasinya menjadi lebih sulit.

Singkatnya, "tanahnya sakit", Mulvaney memberitahuku dalam sebuah wawancara.

Jika tim Illinois benar, efek nitrogen sintetis pada penyerapan karbon berubah dari keuntungan ekologi utama menjadi kerugian terburuk. Pemupukan dengan nitrogen sintetis tidak hanya berkontribusi pada perubahan iklim dengan cara yang sebelumnya tidak diperhitungkan ketika “Revolusi Hijau” didalilkan, tetapi juga akan merusak produktivitas bumi di masa depan.

Ide lama tumbuh:

Dalam penelitian mereka selama beberapa dekade, para peneliti Illinois tahu bahwa mereka tidak melakukan terobosan baru di sini. "Faktanya adalah bahwa pesan yang kami sampaikan dalam pekerjaan kami benar-benar merupakan penemuan kembali pesan yang muncul pada tahun 1920-an dan 1930-an," kata Mulvaney. Dalam artikel terbarunya, "Pupuk Nitrogen Sintetis Merusak Nitrogen Tanah: Dilema Global untuk Produksi Sereal Berkelanjutan", yang muncul tahun lalu di Journal of Environmental Quality, para peneliti menunjuk pada dua makalah ilmiah sebelum perang yang dikatakan Mulvaney, "Pupuk nitrogen sintetis mendorong hilangnya karbon tanah dan nitrogen organik".

Ide itu juga muncul secara menonjol dalam Soil and Health (1947), sebuah teks pendiri pertanian organik modern. Dalam buku itu, ahli agronomi Inggris Sir Albert Howard menyatakan kasusnya dengan jelas:

"Penggunaan pupuk kimia, khususnya [nitrogen sintetis] ... menyebabkan kerusakan yang tak terhitung. Kehadiran nitrogen gabungan tambahan dalam bentuk yang dapat diasimilasi dengan mudah merangsang pertumbuhan jamur dan organisme lain yang, mencari bahan organik yang diperlukan untuk mencapai energi dan untuk pembangunan jaringan mikroba, pertama-tama mereka menggunakan cadangan humus tanah. "

Dengan kata lain, nitrogen sintetis mendegradasi tanah

Kesimpulan ini sudah umum di kalangan pertanian organik sejak zaman Sir Albert. Dalam sebuah esai, petani organik California, Jason McKenney, menyatakannya sebagai berikut:

“Dengan penerapan pupuk, perusakan keanekaragaman hayati tanah dimulai dengan mengurangi peran bakteri pengikat nitrogen dan memperkuat peran semua yang memakan nitrogen. Pengumpan ini kemudian mempercepat penguraian bahan organik dan zat humat. Karena bahan organik berkurang , struktur fisik tanah berubah. Dengan ruang pori yang lebih sedikit dan kemampuan untuk menjadi spons yang kurang, tanah kurang efisien dalam menyimpan air dan udara. Dibutuhkan lebih banyak irigasi, dengan lebih sedikit oksigen yang tersedia untuk pertumbuhan penurunan mikrobiologi tanah, dan ekosistem yang rumit pertukaran biologis rusak. "

Meskipun ide-ide itu berkembang di lingkungan pertanian organik, ia mengering seperti debu di kalangan ilmuwan tanah di universitas riset besar. Mulvaney memberi tahu saya bahwa dalam pelatihan akademisnya - dia memiliki gelar Ph.D. dalam kesuburan tanah dan kimia dari University of Illinois, di mana dia sekarang menjadi profesor di Departemen Sumber Daya Alam dan Ilmu Lingkungan - gagasan bahwa sintetik nitrogen mendegradasi tanah . "Itu benar-benar diabaikan," katanya."Aku belum pernah mendengarnya, sampai kamu melihat di literatur."

Apa yang membedakan ilmuwan Illinois dari pengkritik nitrogen sintetis lainnya adalah asalnya. Keluhan Sir Albert ditemukan di sebuah buku tebal berdebu yang cukup tersembunyi bahkan di dalam dunia pertanian organik; Jason McKenney adalah seorang petani organik yang beroperasi di dekat Berkeley, dianggap "Negeri Ajaib" oleh ilmuwan tanah konvensional. Keduanya bisa dan, kenyataannya, telah - diabaikan oleh politisi dan petani besar.

Untuk mencapai kesimpulan mereka, para peneliti mempelajari data dari plot Morrow di kampus Universitas Illinois Urbana-Champaign, yang terdiri dari "situs eksperimental tertua di dunia di bawah penanaman jagung berkelanjutan." Petak Morrow pertama kali ditanam pada tahun 1876.

Mulvaney dan kolaboratornya menganalisis data tahunan, analisis tanah di petak uji yang ditanami dengan rotasi tiga tanaman: jagung kontinyu, jagung-kedelai, jagung dan oat-hay. Beberapa plot menerima pemupukan dalam jumlah sedang; beberapa menerima jumlah yang tinggi; dan beberapa tidak menerima pupuk sama sekali. Tanaman yang dimaksud, terutama jagung, menghasilkan limbah dalam jumlah besar.

Gambar lapangan midwestern di pertengahan musim panas, penuh dengan tanaman jagung yang menjulang tinggi, di mana hanya kuping yang dipanen dan sisa tanaman yang tersisa di lapangan. Jika penggunaan nitrogen sintetis benar-benar mendorong penyerapan karbon, ladang ini diharapkan menunjukkan perolehan yang jelas dalam karbon organik tanah dari waktu ke waktu, tetapi sebaliknya, para peneliti menemukan, di ketiga sistem yang menunjukkan "penurunan bersih produksi karbon di tanah. meskipun penggabungan residu karbon semakin masif. " (Mereka mempublikasikan hasil mereka, "Mitos pemupukan nitrogen untuk penyerapan karbon di tanah", dalam jurnal Kualitas Lingkungan pada tahun 2007.) Dengan kata lain, nitrogen sintetis memakan bahan organik lebih cepat daripada yang dihasilkan oleh sisa tanaman.

Serangkaian grafik secara khusus menunjukkan jejak karbon organik tanah (SOC) di lapisan atas tanah di petak Morrow dari tahun 1904 hingga 2005. SOC, yang terus meningkat selama dekade pertama, ketika ladang dipupuk dengan kotoran ternak. Setelah tahun 1967, ketika nitrogen sintetis menjadi kompos klasik, jejak SOC menurun secara stabil.

Dalam peran penting lainnya, "Pupuk Nitrogen Sintetis Menghilangkan Nitrogen di Tanah: Dilema Global untuk Produksi Sereal Berkelanjutan" (2009), penulis memeriksa retensi nitrogen di dalam tanah. Karena plot uji menerima cambukan nitrogen sintetis tahunan, ilmu pertanian konvensional akan memprediksi akumulasi nitrogen. Tentu, sebagian nitrogen dihilangkan dengan panen tanaman, dan sebagian akan hilang karena limpasan. Tapi tanah yang sehat dan subur harus bisa menyimpan nitrogen.

Faktanya, para peneliti menemukan hal yang sebaliknya. "Daripada mengumpulkan", mereka menulis, "Nitrogen tanah berkurang secara signifikan di setiap subplot sampel" Mereka menyimpulkan bahwa satu-satunya penjelasan adalah bahwa hilangnya bahan organik menghabiskan kemampuan tanah untuk menyimpan nitrogen. Praktik pemupukan tahun demi tahun telah mendorong plot Morrow ke treadmill kimia: di mana tanah tidak dapat menyimpan nitrogen secara efisien, tanah menjadi tergantung pada dosis berikutnya.

Para peneliti menemukan data serupa dari plot uji lainnya. "Bukti seperti itu umum dalam literatur ilmiah, tetapi jarang dikenali, mungkin karena praktik pemupukan N sintetis sebagian besar didasarkan pada keuntungan ekonomi jangka pendek daripada keberlanjutan jangka panjang."tulis mereka, mengutip dua lusin penelitian lain yang mencerminkan pola plot Morrow.

Bukti terbaru untuk tesis nitrogen tim Mulvaney berasal dari tim peneliti di Iowa State University dan USDA. Dalam makalah tahun 2009 (PDF), kelompok ini menganalisis data dari dua situs percobaan jangka panjang di Iowa. Dan mereka juga menemukan bahwa karbon tanah telah menurun setelah beberapa dekade aplikasi nitrogen sintetis. Mereka menulis: "Peningkatan laju dekomposisi dengan pemupukan N tampaknya mengkompensasi perolehan masukan karbon ke tanah sedemikian rupa sehingga penyerapan C praktis nol dalam 78% sistem yang diteliti, meskipun hingga 48 tahun penambahan N ".

Mulvaney dan Khan tertawa ketika saya bertanya kepada mereka solusi seperti apa pekerjaan mereka di dunia ilmu tanah. "Bisa dipastikan, industri pupuk menyadari pekerjaan kita, dan mereka tidak terlalu senang," kata Mulvaney."Ini semua tentang penjualan, dan kesimpulan kami tidak baik untuk penjualan Anda."

Sedangkan untuk komunitas ilmu tanah, Mulvaney berkata sambil tersenyum, "jawabannya masih konstruksi" Ada reaksi mulut-ke-mulut yang negatif, tambahnya, tetapi sejauh ini, hanya dua solusi yang diterbitkan - fakta yang luar biasa, mengingat artikel pertama keluar pada tahun 2007.

Dengan kata lain, pertanian modern - yaitu, jenis yang dipraktikkan di hampir semua lahan pertanian di Amerika Serikat - menghancurkan karbon tanah.

Di era modern pertanian intensif, tanah umumnya dikelola sebagai komoditas untuk memaksimalkan keuntungan ekonomi jangka pendek. Sayangnya, konsep ini sepenuhnya mengabaikan konsekuensi dari berbagai proses biotik dan abiotik tanah yang mempengaruhi kualitas udara dan air, dan yang terpenting, tanah itu sendiri.

Subjek ini membutuhkan studi lebih lanjut dan debat yang intens. Tetapi jika Mulvaney dan timnya benar, masa depan kesehatan lapangan secara keseluruhan bergantung pada perubahan dramatis, dari mengandalkan pupuk nitrogen sintetis.

Singkatnya, inilah realitas pertanian konvensional, dari sistem "nutrisi" kita saat ini:

1.- memiskinkan tanah
2.- mencemari badan air
3.- memutus siklus nutrisi
4.- Menghasilkan ketergantungan tinggi pada input eksternal
5.- merangsang overpopulasi kota
6.- Menghasilkan makanan yang miskin nutrisi, murah, ya, tapi tidak bergizi.
7.- malnutrisi ini menimbulkan masalah serius dalam kesehatan manusia
8.- bahwa kesehatan manusia yang buruk menimbulkan ketergantungan pada obat-obatan yang juga mahal
9.- kualitas hidup kita terbawa di antara kedua kaki

Artikel asli adalah oleh Tom Philpott, diterbitkan pada Februari 2010 dan dapat ditemukan di tautan berikut (Penelitian baru nitrogen sintetis menghancurkan karbon tanah merusak)

Terjemahan Osmunda Regális

Osmunda regalis


Video: Terbaru! SARWENDAH KES4L, BETRAND PETO LAKUKAN HAL INI DENGAN THALIA ONSU (Januari 2022).