Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel asli.
Petani menghadapi krisis pupuk yang disebabkan oleh melonjaknya harga bahan bakar fosil dan konsolidasi industri. Harga pupuk sintetis naik lebih dari dua kali lipat sejak 2021, menyebabkan tekanan besar di negara petani.
Krisis ini sangat sulit bagi mereka yang menanam jagung, yang menyumbang setengah dari penggunaan pupuk nitrogen AS. Asosiasi Petani Jagung Nasional memperkirakan bahwa para anggotanya akan membelanjakan 80 persen lebih banyak pada tahun 2022 untuk pupuk sintetis daripada yang mereka lakukan pada tahun 2021. Sebuah studi baru-baru ini memperkirakan bahwa rata-rata, ini akan mewakili $128.000 dalam biaya tambahan per pertanian.
Sebagai tanggapan, pemerintahan Biden mengumumkan program hibah baru pada 11 Maret 2022, “untuk mendukung pupuk buatan Amerika yang inovatif guna memberi lebih banyak pilihan kepada petani AS di pasar.” Departemen Pertanian AS (USDA) akan menginvestasikan $500 juta untuk mencoba menurunkan biaya pupuk dengan meningkatkan produksi. Tapi karena ini mungkin tidak cukup uang untuk membangun pabrik pupuk baru, tidak jelas bagaimana uang itu akan dibelanjakan.
Saya memimpin Swette Center for Sustainable Food Systems di Arizona State University dan telah memegang posisi senior di USDA, termasuk menjabat sebagai wakil sekretaris pertanian dari 2009 hingga 2013. Menurut pandangan saya, memproduksi lebih banyak pupuk sintetis seharusnya bukan satu-satunya jawaban untuk ini tantangan serius. AS juga harus memberikan dukungan untuk solusi berbasis alam, termasuk praktik pertanian yang membantu petani mengurangi atau mengabaikan pupuk sintetis, dan produk biologis yang menggantikan input kimia yang lebih keras.
Terlalu banyak pupuk di tempat yang salah
Semua tanaman membutuhkan nutrisi untuk tumbuh, terutama nutrisi makro “tiga besar”: nitrogen, fosfor, dan kalium. Petani dapat menyuburkan ladang mereka dengan menanam tanaman yang menambahkan nitrogen ke tanah secara alami atau dengan menggunakan pupuk kandang dan kompos ke tanah.
Namun, sejak Perang Dunia II, para petani terutama mengandalkan pupuk sintetis yang diproduksi yang mengandung berbagai rasio nitrogen, fosfor dan kalium, bersama dengan nutrisi sekunder dan mikronutrien. Pergeseran itu terjadi karena produsen memproduksi amonium nitrat dalam jumlah besar, bahan utama bahan peledak, selama perang; ketika konflik berakhir, mereka beralih membuat pupuk nitrogen.
Pupuk sintetis telah sangat meningkatkan hasil panen dan patut dipuji karena membantu memberi makan dunia. Namun, mereka tidak digunakan secara merata di seluruh dunia. Di daerah miskin seperti Afrika sub-Sahara, terlalu sedikit pupuk yang tersedia. Di daerah yang lebih kaya, pupuk sintetis yang melimpah telah berkontribusi pada aplikasi yang berlebihan dan kerusakan lingkungan yang serius.
Alga mekar di danau. Foto oleh smspsy, Shutterstock.
Kelebihan pupuk menyapu ladang selama badai dan mengalir ke sungai dan danau. Di sana, ia menyuburkan ganggang besar yang mati dan membusuk, menghabiskan oksigen di dalam air dan menciptakan "zona mati" yang tidak dapat mendukung ikan atau kehidupan air lainnya. Proses ini, eutrofikasi, merupakan masalah besar di Danau Besar, Teluk Chesapeake, Teluk Meksiko dan banyak badan air AS lainnya.
Kelebihan nitrogen juga dapat mencemari air minum dan mengancam kesehatan manusia. Dan pupuk, baik yang bersumber dari hewan maupun sintetis, merupakan sumber yang signifikan dari nitrous oxide, gas rumah kaca yang kuat.
Apa yang menyebabkan krisis
Salah satu alasan harga pupuk AS melonjak adalah karena petani terikat pada impor. COVID-19 mengganggu rantai pasokan, terutama dari China, produsen pupuk utama. Dan perang di Ukraina telah memutus akses ke kalium, sumber kalium penting, dari Rusia dan Belarusia.
Faktor lainnya adalah industri pupuk sangat terkonsentrasi. Ada sedikit persaingan, sehingga petani tidak punya pilihan selain membeli pupuk dengan harga pasar. Beberapa jaksa agung negara bagian AS telah meminta para ekonom untuk mempelajari praktik anti persaingan di industri pupuk.
USDA sedang mencari informasi tentang persaingan dan masalah rantai pasokan di pasar pupuk dengan batas waktu komentar publik pada tanggal 15 Juni 2022. Namun dari 66 pertanyaan spesifik yang diajukan departemen terkait permintaan ini, hanya satu yang menjawab apa yang saya yakini sebagai masalah utama:“ Bagaimana USDA dapat mendukung mode produksi yang lebih sedikit bergantung pada pupuk, atau mendukung akses ke pasar yang dapat membayar mahal untuk produk yang bergantung pada lebih sedikit pupuk?”
Memikirkan kembali cara bercocok tanam
Saya melihat peluang bagi pemerintahan Biden untuk melihat produk biologis sebagai pengganti pupuk sintetis. Kategori ini mencakup pupuk hayati dan bionutrien—bahan alami yang menyediakan nutrisi tanaman. Contohnya termasuk mikroorganisme yang mengekstrak nitrogen dari udara dan mengubahnya menjadi bentuk yang dapat digunakan tanaman, dan pupuk yang diubah dari pupuk kandang, makanan, serta limbah tanaman dan kayu lainnya.
Kategori lain, biostimulan, terdiri dari bahan alami yang meningkatkan penyerapan nutrisi tanaman, mengurangi stres tanaman, dan meningkatkan pertumbuhan dan kualitas tanaman. Contohnya termasuk ganggang dan ekstrak tumbuhan lainnya, mikroorganisme, dan asam humat—molekul kompleks yang diproduksi secara alami di tanah saat bahan organik terurai.
Di masa lalu, kritikus menolak produk alami seperti ini sebagai "minyak ular," dengan sedikit bukti ilmiah untuk menunjukkan bahwa mereka bekerja. Namun, sekarang, sebagian besar ahli percaya bahwa meskipun masih banyak yang harus dipelajari, pupuk hayati saat ini “menawarkan potensi besar dalam hal praktik pengelolaan tanaman yang baru dan lebih berkelanjutan”.
Studi telah menunjukkan banyak manfaat dari produk ini. Ini mencakup kebutuhan pupuk yang lebih sedikit, hasil panen yang lebih besar, kesehatan tanah yang lebih baik dan emisi karbon yang lebih sedikit.
Perusahaan pupuk sintetis besar seperti Mosaic, OCP dan Nutrien mendistribusikan, mengakuisisi, atau berinvestasi dalam teknologi biologis ini. Raksasa agribisnis Bayer telah bermitra dengan Ginkgo Bioworks dalam usaha patungan bernama Joyn yang misinya adalah menciptakan “biologi pertanian berkelanjutan untuk perlindungan tanaman dan kesuburan yang memenuhi atau melampaui kinerja rekan-rekan kimia mereka”.
Setumpuk kotoran untuk dijadikan pupuk. Foto oleh pundapanda, Shutterstock.
Menawarkan lebih banyak pilihan
Petani AS yang panik menghadapi harga pupuk yang menakutkan sedang mencari pilihan. Dalam komentar publik tentang inisiatif pupuk USDA, Asosiasi Petani Jagung Illinois mendesak departemen untuk menyelidiki mengapa petani menerapkan pupuk pada tingkat yang lebih tinggi dari yang diperlukan, sementara yang lain mencatat kekurangan ahli agronomi yang cukup terlatih untuk memandu petani tentang cara terbaik untuk memupuk tanaman mereka secara berkelanjutan.
Saya yakin sekarang adalah waktu yang tepat bagi USDA untuk menawarkan insentif untuk mengadopsi biologi, serta praktik yang digunakan petani organik untuk menggantikan pupuk sintetis, seperti rotasi tanaman, pengomposan, dan memelihara tanaman dan ternak bersama. Langkah pertama adalah mengerahkan teknisi yang dapat memberi saran kepada petani tentang praktik berkelanjutan dan produk biologis. Departemen baru-baru ini mengumumkan inisiatif baru senilai $300 juta untuk membantu petani beralih ke produksi organik; ini adalah ide yang tepat, tetapi diperlukan lebih banyak bantuan.
Badan tersebut juga dapat memberikan pembayaran satu kali kepada petani sebagai imbalan untuk mengurangi penggunaan pupuk sintetis, yang akan membantu memberikan kompensasi kepada mereka karena mereka mengubah metode produksi mereka. Dalam jangka panjang, saya percaya USDA harus mengembangkan alat asuransi tanaman baru untuk melindungi petani dari risiko transisi ke opsi yang lebih berkelanjutan. Dalam pandangan saya, respons luas semacam ini akan menghasilkan nilai lebih daripada pendekatan status quo yang didanai pembayar pajak untuk pupuk sintetis.
Kathleen Merrigan memimpin Pusat Swette untuk Sistem Pangan Berkelanjutan di Arizona State University. Dia bekerja selama enam tahun di Departemen Pertanian AS, terakhir menjabat sebagai Wakil Menteri Pertanian dari 2009-2013. Dia adalah mitra ventura di Astanor Ventures, sebuah perusahaan agtech berbasis di Eropa yang berinvestasi dalam berbagai inovasi, termasuk di sektor biokontrol/biostiumulan. Dia sebelumnya menjabat sebagai dewan direksi Marrone Bio Innovations dan memegang saham di perusahaan tersebut.
