Tantangan dan alternatif dari Crop Stubble Burning
pengantar
Di antara sistem tanam utama di India adalah beras-gandum. Pengelolaan jerami padi merupakan salah satu perhatian utama dari sistem tanam ini. Setiap tahun, jutaan ton jerami dihasilkan dari penanaman padi dan gandum. Jerami dari gandum digunakan untuk pakan ternak. Namun, jerami padi masih menjadi masalah utama bagi petani.
Sekitar 220 lakh ton (22 juta ton) jerami dihasilkan hanya dari sawah di Punjab saja setiap tahun, dan 90 persennya dibakar di ladang, menurut laporan PAU yang diberikan oleh Departemen Ilmu Tanah. Ada rentang waktu yang sangat singkat antara memanen padi dan menabur gandum dalam sistem tanam padi-gandum. Sayangnya, hal ini menyebabkan petani memilih untuk membakar tunggul tanaman padi untuk segera menyiapkan lahan untuk menabur gandum.
Bagi petani, praktek pembakaran jerami adalah cara termudah untuk mengelola sisa beras. Namun, pembakaran jerami memiliki konsekuensi perusakan lingkungan yang sangat besar.
Apa itu Stubble Burning?
Pembakaran tunggul melibatkan pembakaran sisa tanaman untuk mengeluarkannya dari lapangan untuk disemai tanaman berikutnya. Metode ini digunakan di daerah di mana 'metode panen gabungan' digunakan.
Mesin pemanen gabungan adalah mesin yang memanen, threshes (artinya memisahkan biji-bijian), dan juga membersihkan biji-bijian.
Namun saat menggunakan mesin ini, mesin tidak memotong cukup dekat ke tanah, meninggalkan jerami yang tidak berguna bagi petani.
Penting bagi petani untuk menanam tanaman berikutnya tepat pada waktunya agar menghasilkan hasil yang maksimal dan juga keuntungan yang maksimal. Karenanya, membakar jerami adalah cara tercepat dan termurah untuk membersihkan ladang menurut petani.
Mengapa pembakaran jerami dilakukan?
Meskipun para petani dilarang oleh pemerintah untuk membakar jerami, mereka masih lebih menyukainya karena murah dan tidak memakan banyak waktu.
Karena kurangnya sumber daya keuangan dan teknologi, tidak layak bagi petani untuk mempertimbangkan alternatif selain pembakaran jerami, seperti membajaknya atau menginvestasikannya untuk tujuan lain.
Dua tanaman berturut-turut ditanam dalam waktu singkat
Pencabutan, pemotongan, mengubur, dan penyiraman tunggul memakan waktu hampir dua hari. Setelah tunggul diputar, dibutuhkan hampir 45 hari untuk berubah menjadi pupuk kandang.
Menanam tanaman berikutnya pada waktu yang tepat (kebanyakan akhir November) sangat penting.
Lebih-lebih lagi, proses ini merugikan petani Rs 500-700 per acre per hari sementara membakar tunggul hampir tidak merugikan mereka.
Pengetahuan yang tidak memadai tentang manajemen tunggul
Terlepas dari kenyataan bahwa petani tidak menyadari pengelolaan residu dalam waktu singkat, dan mereka menganggap pembakaran adalah cara termudah untuk menyingkirkan sisa-sisa tanaman, pemerintah India berusaha untuk menjangkau dan mendidik mereka Vadrevu et al., 2019
Penggunaan pemanen mekanis
Beras menjadi tanaman sereal yang paling penting dan diproduksi di daerah yang luas, penggunaan tenaga manusia untuk panen sangat boros. Akibatnya, pemanen mekanis muncul di mana pemanen gabungan digunakan secara mencolok. Ini meninggalkan sejumlah besar jerami di lapangan itu sendiri karena tidak dirancang untuk memotong tanaman ke permukaan dan dimasukkan ke dalam tanah Mittal et al., 2009; Pratika dan Sandhu, 2020
Tidak adanya tanggung jawab
Meskipun memiliki pengetahuan tentang pengelolaan residu dan dampaknya terhadap lingkungan, hanya sedikit orang yang mati-matian membakar jerami di lapangan karena aturan/undang-undang baru yang telah dibuat oleh pembuat undang-undang untuk mengendalikan tindakan tidak bertanggung jawab ini oleh beberapa petani Parmod et al., 2015
Residu tanaman tidak cocok untuk ternak
Di peternakan sapi perah, mayoritas sereal dan sisa tanaman hijauan digunakan sebagai pakan ternak. Namun, jerami padi tidak disukai sebagai pakan ternak di wilayah utara karena silikanya yang tinggi, ligno-selulosa, dan kandungan protein terbatas (2-7%), yang mencegahnya dibawa ke susu. Meskipun ini, Pakan beras basmati terkadang disukai oleh ternak karena palatabilitasnya yang tinggi.
Kerugian dari pembakaran jerami
1 . Polusi lingkungan
Di antara gas rumah kaca potensial yang dihasilkan oleh pembakaran sisa tanaman adalah metana, karbon monoksida, oksida nitrat, dan hidrokarbon lainnya, yang berbahaya secara kimia dan radioaktif. Hal ini menyebabkan kerusakan ozon dan pencemaran lingkungan.
Pembakaran tunggul melepaskan gas mana?
Diperkirakan pembakaran jerami padi melepaskan karbon (C) sebagai CO2 (70%), CO (7%) dan CH4 (0,66%) sedangkan nitrogen (N) dilepaskan sebagai N2O (2,09%).
Lebih-lebih lagi, pembakaran limbah pertanian juga mengeluarkan banyak partikel, yang mengandung sejumlah besar organisme organik dan anorganik.
2 . Kesehatan manusia terancam
Asap biomassa mengandung berbagai karsinogen yang diketahui atau diduga dapat menyebabkan penyakit paru-paru jika terhirup dalam jumlah banyak.
Polutan, setelah dilepaskan ke atmosfer, tersebar di sekitarnya, mengalami perubahan fisika dan kimia, dan akhirnya berdampak buruk bagi kesehatan manusia.
Kesejahteraan manusia secara langsung dipengaruhi oleh pembakaran jerami. Alasan untuk ini adalah bahwa semua gas beracun dan logam berat yang dilepaskan oleh pembakaran residu bertindak sebagai racun lambat dalam tubuh manusia.
Studi telah menemukan bahwa polusi udara meningkatkan risiko masalah kesehatan pada wanita hamil, bayi, orang tua, dan orang dengan riwayat penyakit.
Paparan manusia terhadap gas yang berpotensi berbahaya ini telah dikaitkan dengan berbagai kardiovaskular, neurologis, penyakit kulit dan optik.
Karbon dioksida yang dipancarkan menciptakan iritasi mata dan oksida Sulfur dioksida dan Nitrogen secara langsung mempengaruhi paru-paru, kulit, fungsi darah dan pernapasan yang dapat memicu penyakit serius seperti kanker Dewan Pengendalian Pencemaran Punjab, 2018
3 . Nutrisi dan mikroba hilang di dalam tanah
Kehilangan tanah nutrisi terjadi sebagai akibat dari pembakaran jerami. Secara umum, pembakaran satu ton jerami padi akan mengakibatkan hilangnya 400 kilogram karbon organik, 5,5 kilogram nitrogen, 2,3 kilogram fosfor, 25 kilogram kalium, dan 1,2 kilogram belerang.
Tambahan, panas yang dihasilkan oleh pembakaran jerami padi membunuh mikroba yang berguna di dalam tanah. Dengan demikian, pembakaran jerami berdampak negatif terhadap kesuburan dan kesehatan tanah.
pembakaran tunggul tanaman meningkatkan suhu tanah hingga 33,8–42,2 °C Gupta, 2008
pembakaran berkala akan mengurangi populasi bakteri tanah yang menguntungkan hingga 50%. Ini juga menurunkan total nitrogen, karbon, dan nitrogen yang tersedia di lapisan tanah 0–15 cm teratas, seiring dengan pengurangan bahan organik tanah. Mandal dkk, 2004
4 . Kecelakaan lalu lintas dan masalah transportasi
Pembakaran tunggul di Punjab, Rajasthan dan Haryana menyebabkan kabut asap tebal yang tidak hanya menimbulkan risiko kesehatan yang serius bagi penduduk Delhi dan daerah sekitarnya selama musim dingin tetapi juga masalah jarak pandang.
Masalah transportasi disebabkan oleh layar asap yang dihasilkan setelah pembakaran. Setiap hari, banyak kecelakaan mengakibatkan hilangnya nyawa dan kekayaan yang berharga.
5 . Hilangnya keanekaragaman hayati
Pembakaran jerami merusak pohon dan tanaman di sekitar ladang dan di sepanjang pinggir jalan, sehingga merusak keanekaragaman hayati.
Alternatif pembakaran jerami
1 . Pengelolaan jerami padi secara in-situ
Sangat mudah untuk mengelola tunggul dengan memasukkannya ke dalam lapangan. Petani, Namun, tidak menyukai penggabungan in-situ karena tunggul membutuhkan waktu untuk terurai.
Ada berbagai cara hal ini dapat mempengaruhi produktivitas gandum, termasuk menabur gandum terlambat dan imobilisasi nitrogen, yang mengakibatkan suplai nitrogen tidak mencukupi.
penggabungan in-situ adalah alternatif terbaik yang tersedia untuk pembakaran residu beras. Sidhu dan Beri, 2005
Sebuah studi yang dilakukan oleh penulis menyimpulkan bahwa memasukkan residu beras ke dalam tanah 10, 20 atau 40 hari sebelum disemai, tanaman gandum tidak berdampak buruk pada tanaman berikutnya.
Lebih-lebih lagi, beberapa mesin telah dikembangkan yang digunakan untuk mengelola jerami padi in situ. Hubungi universitas pertanian Punjab (PAU) untuk lebih jelasnya.
2 . Menggunakan Happy seeder
Di sawah gabungan yang dipanen, Happy seeder digunakan untuk menabur gandum tanpa membuang jerami.
Sangat penting untuk menyebarkan jerami lepas secara merata di lapangan agar seeder yang bahagia dapat bekerja dengan baik. Padi sebaiknya dipanen menggunakan mesin panen gabungan yang dilengkapi dengan sistem pengelolaan jerami super (SMS) PAU.
Keuntungan dari happy seeder
Tunggul padi tidak boleh lagi dibakar sebelum menanam gandum dengan Happy Seeder, mengurangi polusi udara.
Mencegah erosi dari angin dan air.
Meningkatkan asupan air
Memastikan bahwa bahan organik tidak terdegradasi.
Akibat penanaman langsung, gangguan tanah berkurang memungkinkan untuk mempertahankan lebih banyak nutrisi dan bahan organik.
Selain menghemat uang, Happy Seeder mengurangi biaya bahan bakar dan tenaga kerja karena lebih sedikit waktu yang dihabiskan untuk operasi lapangan.
Kekurangan dan tantangan happy seeder
Nitrogen sementara terperangkap di sawah oleh sisa tunggul. Hasil dari, kandungan protein gandum mungkin lebih rendah.
Kurangnya pengetahuan, motivasi, keuangan dan keengganan dalam adopsi Happy Seeder.
Biaya, penghindaran risiko, dan subsidi untuk penggunaan herbisida dan listrik adalah salah satu alasan mengapa metode ini tidak diadopsi.
Happy Seeders akan disubsidi untuk mengatasi hambatan tersebut.
3 . Mulcher / Chopper Jerami
Paddy Straw Chopper-cum-Spreader adalah mesin yang dikembangkan oleh PAU untuk memotong dan menyebarkan jerami dan tunggul padi di lapangan. Anakan berputar dapat digunakan untuk mencampur jerami cincang ke dalam tanah setelah menerapkan irigasi ringan.
Keuntungan dari Mulcher / Chopper Jerami
Mencegah erosi angin dan air.
Meningkatkan asupan air.
Mencegah bahan organik dari pembusukan.
Mesin ini dapat memotong semua jenis sisa tanaman termasuk gandum, padi, jagung, bunga matahari, sorgum, dll. Oleh karena itu, ini membuatnya ideal untuk pelanggan yang bekerja di bawah kontrak karena menawarkan keserbagunaan yang tinggi.
Dalam satu operasi, mesin memotong janggut kiri dan menyebarkannya di tanah.
Setelah tunggul dipotong dan disebarkan, mereka mudah dikubur di tanah menggunakan rotavator atau garu cakram dan membusuk di akhir irigasi.
Kekurangan dan tantangan dari Mulcher / Chopper Jerami
Ini adalah pilihan yang mahal bagi petani kecil atau marjinal.
Mengontrol kedalaman benih dan menyemai tanaman berikutnya adalah masalah.
Menahan nitrogen di tempatnya sementara. Karenanya, gandum mungkin memiliki kandungan protein yang lebih rendah.
Selama musim hujan, gulma, termasuk rumput curang dan gandum sukarela, sulit dikendalikan.
Dibandingkan dengan tanah yang dibajak, tanah tetap lebih hangat di musim gugur dan lebih dingin di musim semi.
4 . Dekomposisi Biologis Jerami oleh Bakteri dan Jamur
Dekomposisi yang efektif dapat menggantikan pembakaran jerami. Dekomposisi jerami membutuhkan mikroorganisme pendegradasi selulosa dan lignin.
Dengan menguraikan jerami padi, karbon, nitrogen, dan nutrisi lainnya didaur ulang kembali ke tanah, memulihkan kesuburan tanah. Proses mikroba dapat terjadi baik dalam kondisi aerob maupun anaerob. Namun, jalur aerobik lebih penting untuk sebagian besar tanah daripada yang anaerobik.
Sebagai contoh, jamur pelapuk putih ( Pleurotus sp. ) dapat menguraikan limbah pertanian lain selain jerami padi, seperti empulur sabut, pelepah pisang (kering), sampah tebu, millet, dan pulsa. eus, platipus, djamor dan sajorcaju adalah beberapa jamur pelapuk putih yang paling banyak digunakan.
Pengelolaan sisa tanaman
1 . Sisa tanaman sebagai pakan ternak
Memberi makan hewan dengan sisa nasi adalah pilihan. Di Punjab, Namun, praktek ini tidak terlalu populer karena kandungan silika yang tinggi dari residu beras. Dalam keadaan ini, hampir 40 persen jerami gandum yang dihasilkan digunakan sebagai pakan ternak kering.
Dewan Negara Bagian Punjab untuk Sains &Teknologi PSCST mengambil proyek percontohan di Universitas Pertanian Punjab, Ludhiana, mendorong pemanfaatan sisa beras sebagai pakan ternak.
Beberapa uji coba telah dilakukan di PAU pada fermentasi alami jerami padi untuk digunakan sebagai pakan ternak yang diperkaya dengan protein. Hewan yang diberi pakan ini menunjukkan peningkatan kesehatan dan produksi susu.
2 . Pemanfaatan sisa tanaman di pembangkit listrik biotermal
Listrik juga bisa dihasilkan dari sisa beras. Biomassa adalah bahan bakar yang digunakan di pabrik termoelektrik di Jalkheri di Fatehgarh Sahib. Ini adalah pabrik pertama di negara itu yang menggunakan sumber energi terbarukan.
Untuk pembangkit listrik, tanaman ini dapat memanfaatkan sekam padi, serpihan kayu, jerami dari berbagai tanaman, seperti padi, gandum, dll.
Selain memberikan penghasilan tambahan bagi ribuan petani, proyek ini mengurangi emisi asap dan polutan lain yang disebabkan oleh pembakaran limbah pertanian.
3 . Tempat tidur sapi dari sisa beras
Penelitian yang dilakukan oleh Departemen Produksi dan Manajemen Ternak Sekolah Tinggi Ilmu Kedokteran Hewan Universitas Pertanian Punjab (sekarang Universitas Guru Angad Dev Veterinary And Animal Sciences) menemukan bahwa jerami padi dapat digunakan sebagai bahan alas tidur selama musim dingin oleh para petani.
Tempat tidur ini meningkatkan kualitas dan kuantitas susu dengan memberikan kenyamanan bagi hewan, kesehatan ambing, dan kesehatan kaki.
Metode ini membantu hewan mempertahankan tingkat kehilangan panas tubuh yang wajar serta menjaga diri mereka tetap hangat.
Tambahan, menyediakan kering, nyaman, lingkungan higienis yang tidak licin, yang juga mencegah cedera. Lebih-lebih lagi, satu kilogram jerami menyerap sekitar 2-3 kilogram urin dari kandang hewan
Penggunaan jerami padi sebagai alas tidur juga berkontribusi pada peningkatan laba bersih per hewan per bulan dari penjualan susu tambahan.
Teknologi ini telah didemonstrasikan kepada petani oleh PAU melalui pelatihan, pembicaraan radio/TV, dan selebaran.
4 . Residu beras untuk produksi kertas
Jerami padi juga merupakan bahan baku yang ideal untuk membuat papan kertas dan pulp. Kertas juga dihasilkan dari jerami padi yang dipadukan dengan jerami gandum. Pabrik kertas sudah menggunakan teknologi ini untuk memenuhi 60 persen kebutuhan energi mereka.
5 . Residu padi sebagai media tanam dalam budidaya jamur
Jerami padi juga dapat digunakan sebagai media tanam untuk budidaya jamur , termasuk Agaricus bisporus, Volvariella volvacea, dan Pleurotus spp. Hasil dari jamur ini adalah 300, 120–150, dan 600 g per kilogram jerami padi, masing-masing.
Jamur yang tumbuh di atas jerami padi disebut jamur jerami padi (Volvariella volvacea).
Berbagai limbah pertanian juga dapat digunakan untuk menyiapkan substrat untuk menumbuhkan jamur ini, seperti daun pisang kering, eceng gondok, limbah tandan kelapa sawit, kapas dan limbah kayu.
6 . Membuat kompos dari sisa tanaman
Pengomposan adalah metode tradisional untuk menyiapkan bahan organik yang diperkaya dengan nutrisi bermanfaat.
Proses pengomposan merupakan penguraian bahan organik secara alami yang melibatkan mikroorganisme seperti bakteri pengurai kotoran hewan, sisa tanaman, limbah sayuran, dan beberapa sampah kota.
Ketika dekomposisi selesai, itu dapat digunakan sebagai organik alami pupuk . Selain fisiknya, bahan kimia, dan sifat biologis, pupuk alami ini meningkatkan kesuburan tanah.
Jerami padi menghasilkan hampir 3,2 ton FYM yang kaya nutrisi per hektar. Petani dapat menyiapkan residu ini di gudang mereka dan menggunakannya sebagai pupuk organik untuk meningkatkan hasil panen sebesar 4-9 persen.
7 . Produksi biogas menggunakan sisa tanaman
Limbah pertanian dapat diubah menjadi biogas untuk digunakan sebagai sumber energi alternatif. Sumber utama lignoselulosa untuk produksi biogas adalah sisa tanaman, seperti jerami padi.
8 . Sisa tanaman yang digunakan untuk mulsa
Penggunaan jerami padi sebagai mulsa di lapangan memiliki banyak sekali manfaat. Mulsa menjaga kelembaban tanah, mengendalikan gulma, dan menstabilkan suhu tanah, yang mendorong pertumbuhan tanaman yang sehat.
9 . Geyser jerami padi
Sebuah model geyser jerami padi telah dikembangkan oleh universitas Punjab yang menggunakan jerami sebagai bahan bakar untuk pemanas air untuk memanfaatkan residu beras dengan benar.
Inisiatif Pemerintah untuk Mengontrol pembakaran jerami
Pada bulan November 2015, Pengadilan Hijau Nasional memerintahkan Delhi dan negara-negara tetangganya untuk menghentikan praktik pembakaran jerami. Namun, perintah itu tidak banyak berpengaruh.
Pusat menyetujui skema senilai Rs 1, 151 crore ditujukan untuk mempromosikan pengelolaan residu tanaman in-situ melalui penyediaan mesin THS bersubsidi. Setelah permohonan mereka disetujui, pengguna diminta untuk menyetorkan jumlah harga yang disubsidi ke departemen pertanian.
Pembangkit listrik tunggul padi direncanakan di 30 wilayah Punjab, sebagian besar merupakan areal persawahan. 44 lakh ton tunggul padi akan digunakan di pabrik ini. Saat ini ada tujuh pembangkit yang beroperasi dengan total kapasitas 62,5 megawatt.
Petani kecil dan marjinal di Punjab ditawari skema 'penguburan jerami' untuk mengekang pembakaran jerami dengan bantuan Departemen Pertanian. Menurut rencana, tunggul padi dapat dipindahkan dari ladang utama dan dikubur di dalam lubang baik di lahan pertanian mereka sendiri atau di lahan terlantar.
Di bawah Undang-Undang Jaminan Ketenagakerjaan Pedesaan Nasional Mahatma Gandhi (MGNREGA), Pemerintah Kabupaten bertanggung jawab untuk menyediakan pekerja bagi petani untuk menggali lubang kompos.
