Nationalgeographic.co.id―Para ilmuwan di Brasil menunjukkan bahwa "tanah hitam" Amazon dapat membantu mempercepat pemulihan hutan di seluruh dunia. Menambahkan tanah hitam Amazon ke tanah dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, menurut penelitian baru mereka.
Sekitar 450 SM dan 950 M, jutaan orang Amerindia yang tinggal di Amazonia atau Hutan Amazon hari ini, mengubah tanah yang semua miskin melalui berbagai proses.
Selama banyak generasi manusia, tanah diperkaya dengan arang dari api berintensitas rendah untuk memasak dan membakar sampah, tulang hewan, pecahan tembikar, kompos, dan pupuk kandang.
Hasilnya adalah Amazonian Dark Earth (ADE) atau terra preta, sangat subur karena kaya nutrisi dan bahan organik stabil yang berasal dari arang, yang memberikan warna hitam.
Sekarang, para ilmuwan dari Brazil menunjukkan bahwa ADE bisa menjadi 'senjata rahasia' untuk meningkatkan reboisasi – tidak hanya di Amazon, di mana 18% atau sekitar 780.000 km2 telah hilang sejak tahun 1970-an – tetapi di seluruh dunia.
Hasil penelitian mereka telah dipublikasikan di jurnal Frontiers in Soil Science. Jurnal tersebut diterbitkan dengan judul "Amazonian dark earths enhance the establishment of tree species in forest ecological restoration."
“Di sini kami menunjukkan bahwa penggunaan ADE dapat meningkatkan pertumbuhan padang rumput dan pohon karena tingkat nutrisinya yang tinggi, serta adanya bakteri menguntungkan dan archaea dalam komunitas mikroba tanah,” kata penulis utama bersama Luís Felipe Zagatto.
Zagato adalah seorang mahasiswa pascasarjana di Pusat Energi Nuklir di Pertanian Universitas São Paulo, Brasil.
“Ini berarti pengetahuan tentang 'bahan' yang membuat ADE sangat subur dapat diterapkan untuk membantu mempercepat proyek restorasi ekologi.”
Meniru reboisasi dalam miniatur
Para peneliti melakukan eksperimen terkontrol untuk meniru suksesi ekologis. Mereka juga meniru perubahan pada tanah yang terjadi saat padang rumput di area gundul secara aktif direstorasi menjadi hutan.
Tujuan mereka adalah untuk mempelajari bagaimana ADE, atau pada akhirnya tanah yang mikrobiomanya dibuat secara artifisial untuk meniru mereka, dapat meningkatkan proses ini.
Zagatto dan rekan mengambil sampel ADE dari Stasiun Penelitian Eksperimental Caldeirão di negara bagian Amazonas, Brasil, dan sebagai kontrol, tanah pertanian dari Sekolah Pertanian Unggul Luiz de Queiróz di negara bagian São Paulo.
Mereka mengisi masing-masing 36 pot empat liter dengan 3 kg tanah, di dalam rumah kaca dengan suhu rata-rata 34 ºC untuk mengantisipasi pemanasan global di luar suhu saat ini di Amazonia antara 22 dan 28ºC.
Sepertiga dari pot hanya menerima tanah kontrol, sepertiga lainnya campuran tanah kontrol dan ADE dengan perbandingan 4:1, dan sepertiga lainnya 100% ADE.
Untuk meniru padang rumput, mereka menanam benih rumput palisade (Urochloa brizantha), pakan ternak yang umum di Brasil, di setiap pot dan membiarkan bibitnya tumbuh selama 60 hari.
Mereka kemudian memotong rumput dan membiarkan hanya akarnya yang tersisa di tanah – wilayah perawan untuk reboisasi dalam bentuk mini.
Para peneliti kemudian menanam kembali masing-masing dari ketiga tanah tersebut dengan bibit pohon: baik dengan spesies kolonisasi pohon cemara kecil (Cecropia pachystachya), dengan Peltophorum dubium khas hutan sekunder, atau dengan cedro blanco (Cedrela fissilis), khas hutan klimaks.
Benih dibiarkan berkecambah, dan bibit tumbuh selama 90 hari, setelah itu diukur tinggi, massa kering, dan perpanjangan akar.
Para ilmuwan mengukur perubahan pH tanah, tekstur, dan konsentrasi bahan organik, potasium, kalsium, magnesium, aluminium, belerang, boron, tembaga, besi, dan seng selama percobaan. Dengan metode molekuler, mereka juga mengukur perubahan keanekaragaman mikroba di dalam tanah.
Kaya akan nutrisi dan mikroba yang bermanfaat
Pada awalnya, ADE menunjukkan jumlah nutrisi yang lebih banyak daripada tanah kontrol. Misalnya, fosfor 30 kali lebih banyak dan tiga sampai lima kali lebih banyak dari masing-masing nutrisi terukur lainnya, kecuali mangan.
ADE juga memiliki pH yang lebih tinggi dan mengandung lebih banyak pasir dan lanau, tetapi lebih sedikit lempung.
Setelah percobaan, tanah mengandung lebih sedikit unsur hara dibandingkan pada awalnya, yang mencerminkan penyerapan oleh tanaman, tetapi tanah 100% ADE tetap lebih kaya daripada tanah kontrol, sementara tingkat hara menengah pada tanah 20% ADE.
Sepanjang percobaan, 20% atau 100% tanah ADE mendukung keanekaragaman hayati bakteri dan archaea yang lebih besar daripada tanah kontrol.
“Mikroba mengubah partikel kimia tanah menjadi unsur hara yang dapat diserap tanaman. Data kami menunjukkan bahwa ADE mengandung mikroorganisme yang lebih baik dalam transformasi tanah ini, sehingga memberikan lebih banyak sumber daya untuk pengembangan tanaman,” kata penulis utama bersama Anderson Santos de Freitas.
“Misalnya, tanah ADE mengandung taksa yang lebih bermanfaat dari famili bakteri Paenibacillaceae, Planococcaceae, Micromonosporaceae, dan Hyphomicroblaceae.”
Baca Juga: Dari Tahun ke Tahun, Deforestasi dan Kebakaran Hutan Menghabisi Amazon
Baca Juga: Penduduk Asli Lembah Amazon Lebih Mungkin Mati karena Kebakaran Hutan
Baca Juga: Pemanasan Global Akibat Kebakaran Hutan Meningkat Tujuh Kali Lipat
Baca Juga: Di Hutan Hujan Kalimantan, Manusia dan Babi Berjanggut Saling Terikat
Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa penambahan ADE ke dalam tanah meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Penambahan ADE juga mendorong pertumbuhan tiga spesies pohon: bibit cedro blanco dan P. dubium 2,1 dan 5,2 kali lebih tinggi pada 20% ADE, dan 3,2 dan 6,3 kali lebih tinggi pada 100% ADE, dibandingkan dengan tanah kontrol.
Para peneliti menyimpulkan bahwa ADE dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. “Data kami menunjukkan campuran nutrisi tanah dan mikroorganisme yang diadaptasi (dalam ADE) untuk meningkatkan pembentukan pohon tanaman dalam restorasi,” tulis mereka.
Sementara itu, penulis senior Siu Mui Tsai, seorang profesor di institut yang sama, memperingatkan bahwa ADE membutuhkan waktu ribuan tahun untuk terakumulasi dan akan membutuhkan waktu yang sama untuk beregenerasi di alam jika digunakan.
"Rekomendasi kami bukan untuk memanfaatkan ADE itu sendiri, melainkan untuk meniru karakteristiknya, terutama mikroorganismenya, untuk digunakan dalam proyek restorasi ekologi di masa depan," katanya.