Perbaikan Sistem Budidaya Nanas Berkelanjutan melalui Aplikasi Kompos Diperkaya Biochar dan Abu Terbang dengan Pendekatan Penilaian Daur Hidup

Abstract

Nanas (Ananas comosus (L.) Merr.) merupakan komoditas hortikultura tropis yang penting secara ekonomi dan memiliki nilai strategis dalam perdagangan buah tropis dunia. Permasalahan mendasar dalam budidaya nanas tropis adalah ketergantungan pada tanah atau media tumbuh yang memiliki kualitas kimia kurang mendukung efisiensi pertumbuhan tanaman, terutama pada fase awal pertumbuhan dan selama siklus budidaya berlangsung sehingga input pemupukan tidak optimal. Inovasi input dibutuhkan dalam sistem budidaya nanas berkelanjutan dengan memperbaiki kualitas media tumbuh, meningkatkan efisiensi pemanfaatan hara, dan sekaligus menekan beban lingkungan. Secara praktis, kebutuhan ini menjadi lebih penting ketika budidaya berlangsung intensif dan berulang, karena perbaikan sistem tidak cukup dilakukan pada tingkat tanaman saja, tetapi harus dimulai dari kualitas bahan pembenah yang digunakan. Penggunaan kompos diperkaya biochar dan abu terbang memiliki potensi menjadi input fungsional karena menggabungkan peran bahan organik, peningkatan retensi hara, dan suplai mineral. Kebaruan disertasi ini terletak pada integrasi level evaluasi yang jarang dipertemukan dalam satu rangkaian penelitian, yaitu evaluasi proses pembentukan kompos diperkaya biochar dan abu terbang beserta emisinya, seleksi dosis berdasarkan respons awal tanaman dan sifat kimia tanah, serta evaluasi budidaya nanas selama satu siklus yakni hingga panen pertama yang dipadukan dengan pendekatan prinsip penilaian daur hidup. Penelitian terdiri atas tiga percobaan, yaitu: (1) mengkaji proses pembuatan kompos diperkaya biochar dan abu terbang, kualitas produk yang dihasilkan dengan menyeleksi dosis terbaik dari tujuh formula kompos diperkaya biochar dan abu terbang pada tanaman nanas di polybag sampai umur tiga bulan setelah tanam (2) menguji tiga dosis terpilih pada budidaya nanas di lahan dari awal tanam sampai panen pertama, (3) pengukuran emisi untuk dianalisis melalui pendekatan berbasis prinsip penilaian daur hidup. Percobaan pertama menunjukkan produksi kompos diperkaya biochar dan abu terbang menunjukkan potensi sebagai input amelioran selama fase awal pertumbuhan tanaman. Perbedaan respons pada masing-masing formula amelioran mengindikasikan bahwa waktu pencampuran biochar dan abu terbang selama proses pengomposan memengaruhi kualitas akhir amelioran dan dinamika hara setelah diaplikasikan ke tanah. Berdasarkan keseluruhan parameter yang diamati, tiga perlakuan dipilih untuk dilanjutkan pada tahap pengujian budidaya nanas skala lapang siklus plant crop (PC), yaitu perlakuan C (75% kompos + 5% biochar + 20% abu terbang dicampur pada awal proses pengomposan), perlakuan D (100% kompos tanpa penambahan biochar dan abu terbang), dan perlakuan G (75% kompos + 5% biochar + 20% abu terbang dicampur setelah kompos matang). Perlakuan C dipilih sebagai formula dengan sifat kimia tanah terbaik, perlakuan D digunakan sebagai pembanding berbasis kompos tanpa pengayaan, sedangkan perlakuan G dipilih untuk mengevaluasi pengaruh waktu pencampuran biochar dan abu terbang terhadap efektivitas amelioran pada skala budidaya lapang. Percobaan kedua menjelaskan bahwa kompos diperkaya biochar dan abu terbang mampu memengaruhi sistem tanah–tanaman nanas pada siklus plant crop (PC) di lahan Ultisol melalui perubahan sifat kimia, fisik, dan biologi tanah yang kemudian dilihat dari respons morfofisiologi tanaman. Dari tiga formula yang diuji, perlakuan C, yaitu 75% kompos + 5% biochar + 20% abu terbang dengan pencampuran pada awal proses merupakan formula yang paling berpotensi dalam mendukung perbaikan kualitas tanah dan morfofisiologi budidaya nanas pada lahan Ultisol karena mampu memperbaiki kualitas tanah, menekan faktor pembatas kemasaman, meningkatkan fungsi biologi tanah, dan mendukung pertumbuhan serta aktivitas fisiologis tanaman pada siklus PC. Percobaan ketiga menunjukkan bahwa keberlanjutan budidaya nanas pada siklus plant crop (PC) melalui pendekatan penilaian daur hidup dapat dinilai melalui integrasi emisi gas rumah kaca, produktivitas, intensitas emisi per satuan hasil, dan indikator pendukung keamanan produk. Perlakuan C menghasilkan intensitas emisi paling rendah sebesar 0.14 kg CO2-eq kg-1 buah dibandingkan D dan G dengan hasil panen tertinggi, yaitu 117 454 kg ha-1, Perlakuan C tidak hanya berpotensi menurunkan beban emisi, tetapi juga memiliki potensi meningkatkan efisiensi lingkungan karena mampu menghasilkan buah dengan emisi satuan-1 hasil yang lebih rendah. Kandungan logam berat pada buah menunjukkan bahwa Pb dan Cd berada pada tingkat rendah dan tidak menunjukkan peningkatan akibat aplikasi kompos diperkaya biochar dan abu terbang. Penemuan ini membuktikan bahwa perlakuan C dengan 75% kompos + 5% biochar + 20% abu terbang dengan pencampuran pada awal proses memiliki potensi secara relatif pada kondisi penelitian ini karena menghasilkan kombinasi terbaik antara produktivitas lebih tinggi, intensitas emisi kg-1 buah lebih rendah, dan indikator keamanan produk yang aman.