Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel asli.
Kacang polong, kacang-kacangan, buncis, kacang dan kacang tanah:jika ada dalam polong, maka kemungkinan itu adalah kacang-kacangan. Tanaman pangan sederhana ini memiliki kemampuan khusus yang membuatnya cukup unik di kerajaan tumbuhan.
Mereka dapat mengubah gas nitrogen—yang melimpah di udara—menjadi sesuatu yang sama sekali lebih langka dan penting bagi tanaman:amonia. Amonia dapat segera diubah menjadi protein di dalam tanaman, membantunya tumbuh. Itu sebabnya tanaman legum tidak membutuhkan pupuk nitrogen, dan mereka bahkan meninggalkan sebagian nitrogen yang mereka hasilkan di dalam tanah untuk digunakan tanaman lain.
Sebagian besar pertanian modern menambahkan nitrogen ke ladang dalam pupuk sintetis. Sejak tahun 1960-an, produksi pupuk nitrogen tahunan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 458 persen, meningkatkan produksi sereal di Eropa menjadi lebih dari 188 juta ton per tahun. Sebagus-bagusnya, setengah dari pupuk nitrogen yang diterapkan ke lahan pertanian akan diambil dan digunakan oleh tanaman. Sebagian besar sisanya hilang ke atmosfer, seringkali dalam bentuk nitrous oxide—gas rumah kaca yang 300 kali lebih kuat daripada karbon dioksida. Beberapa di antaranya larut ke dalam air tawar yang tersimpan jauh di bawah tanah, terutama sebagai nitrat.
Studi paling komprehensif hingga saat ini menemukan bahwa pada awal 2000-an, polusi nitrat dalam air minum telah memperpendek umur rata-rata orang Eropa enam bulan dengan mempromosikan kondisi seperti methemoglobinemia, gangguan tiroid dan kanker lambung.
Kadang-kadang, solusi paling sederhana adalah yang terbaik. Dengan memperkenalkan kembali sistem lama menanam legum secara bergiliran dengan tanaman lain, pertanian bisa memangkas jumlah pupuk yang mereka gunakan sambil memproduksi makanan bergizi dan ramah satwa liar.
Tanaman ajaib
Dalam sebuah studi baru-baru ini, kami menemukan bahwa menggunakan legum dalam rotasi tanaman serealia konvensional dapat memberikan jumlah nutrisi yang sama tetapi dengan biaya lingkungan yang jauh lebih rendah. Itu karena sebagian nitrogen yang dibutuhkan tanaman serealia disediakan oleh tanaman legum tahun sebelumnya di lahan yang sama.
Seperti kacang-kacangan biji-bijian seperti kacang-kacangan, kacang polong dan lentil memiliki lebih banyak protein dan serat menurut beratnya daripada tanaman sereal seperti gandum, jelai dan gandum, kami menghitung bahwa rata-rata pertanian sereal di Skotlandia dapat menumbuhkan tanaman legum selama satu tahun dalam siklus lima tahun dan mengurangi jumlah pupuk nitrogen yang dibutuhkan selama seluruh siklus rotasi hingga hampir 50 persen, sambil menghasilkan output nutrisi yang sama.
Dengan menggunakan pupuk yang jauh lebih sedikit, emisi gas rumah kaca diperkirakan akan turun sebanyak 43 persen selama periode yang sama. Kacang-kacangan biji-bijian juga dapat digunakan sebagai pakan ternak bersama dengan sereal—memberikan protein yang lebih mudah dicerna dengan biaya lingkungan yang lebih rendah.
Para ilmuwan baru menemukan proses legum mengambil nitrogen dari udara pada akhir abad ke-19, hampir seratus tahun setelah mereka menemukan unsur nitrogen. Jaringan khusus pada akar tanaman legum menyediakan tempat yang aman bagi ribuan bakteri pengikat nitrogen. Sebagai imbalan atas pasokan gula yang stabil, yang dihasilkan legum di daunnya menggunakan fotosintesis, bakteri ini menyediakan banyak nitrogen dalam bentuk yang paling berguna untuk pertumbuhan tanaman.
Setelah tanaman dipanen, residu legum terurai dan memberikan nitrogen yang berguna ke tanah sehingga tanaman lain dapat menggunakannya. Tanaman ini bahkan berfungsi sebagai pupuk hijau, dengan membajak tanaman yang masih tumbuh ke dalam tanah untuk memberikan lebih banyak nitrogen.
Namun tanaman legum menawarkan lebih banyak manfaat selain mengurangi ketergantungan pertanian pada pupuk. Diversifikasi rotasi tanaman dengan kacang-kacangan dapat mengurangi timbulnya hama dan penyakit serealia dengan memutus siklus hidupnya antar tahun dan mengurangi kebutuhan akan pestisida.
Berdasarkan akarnya yang dalam, banyak legum juga lebih tahan terhadap kekeringan dibandingkan tanaman konvensional. Bunga legum menyediakan sumber nektar dan serbuk sari yang sangat baik untuk serangga penyerbuk juga, dan mengkonsumsi lebih banyak kacang-kacangan dalam makanan manusia menawarkan berbagai manfaat kesehatan.
Terlepas dari semua hal positif ini, legum tidak banyak dibudidayakan di Eropa, hanya mencakup 1,5 persen dari tanah subur Eropa, dibandingkan dengan 14,5 persen di seluruh dunia. Faktanya, Eropa mengimpor banyak tanaman kaya proteinnya dari Amerika Selatan, di mana permintaan kacang kedelai yang meningkat mendorong deforestasi. Sudah saatnya para petani di Eropa mengembalikan tanaman ajaib ini ke ladang mereka—untuk mengurangi polusi dan makanan yang lebih bergizi.
Michael Williams adalah asisten profesor botani di Trinity College Dublin. David Styles adalah dosen jejak karbon di Universitas Bangor, dan Marcela Porto Costa adalah kandidat PhD dalam pertanian berkelanjutan di Universitas Bangor.
