Sawah yang tergenang tampak begitu tenang. Permukaannya berkilau, langit terpantul di dalamnya, dan bagi banyak orang pemandangan itu berarti satu hal: kebutuhan air tanaman padi sudah terpenuhi.

Tapi tahukah kita bahwa di balik ketenangan itu, tanah sedang sibuk? Oksigen berkurang, aktivitas mikroorganisme bergeser, dan unsur hara berubah bentuk. Perubahan ini bisa mendukung pertumbuhan padi, tetapi pada kondisi tertentu juga menjadi kendala. Hara dapat menjadi lebih tersedia, sementara beberapa senyawa berpotensi menumpuk hingga mengganggu perakaran. Mari kita lihat apa saja yang terjadi di dalam sana.

Ketika Oksigen Menipis

Sebelum tergenang, pori-pori tanah berisi campuran air dan udara. Begitu digenangi, air mengisi lebih banyak ruang pori dan membatasi masuknya oksigen dari atmosfer. Oksigen yang tersisa dipakai untuk respirasi akar dan mikroorganisme, sehingga sebagian besar tanah di bawah permukaan menjadi anaerob, yaitu sangat sedikit atau tanpa oksigen bebas.

Namun, kondisinya tidak merata. Lapisan tipis di permukaan masih bisa memperoleh oksigen dari air genangan, sedangkan bagian tertentu di sekitar akar punya kondisi berbeda karena tanaman melepaskan oksigen. Proses di permukaan, di sekitar akar, dan di lapisan yang lebih dalam bisa berbeda meski berada di bawah genangan yang sama. Artinya, kedalaman genangan yang terlihat dari atas hanya memberi sebagian informasi tentang kondisi di dalam tanah.

Mikroorganisme Mengambil Peran Baru

Mikroorganisme menguraikan bahan organik dan mengubah unsur menjadi bentuk yang bisa digunakan tanaman. Saat oksigen berkurang, kelompok yang mampu hidup tanpa oksigen bebas mengambil peran lebih besar. Mereka memanfaatkan senyawa lain untuk metabolismenya, yang berkaitan dengan reaksi reduksi pada nitrat, senyawa mangan, besi, dan sulfat. Pada kondisi yang cukup reduktif, metana juga dapat terbentuk.

Itulah mengapa perubahan kesuburan tanah selama penggenangan tidak cukup dipahami dari jumlah pupuk saja. Aktivitas mikroorganisme ikut menentukan bagaimana hara berubah, tersedia, atau hilang dari lingkungan perakaran.

Jerami: Bermanfaat, tapi Perlu Diatur Waktunya

Jerami dan sisa tanaman adalah sumber karbon dan hara bagi tanah. Namun, penguraian bahan organik di tanah tergenang umumnya lebih lambat, dan penguraian anaerob dapat menghasilkan metana serta senyawa antara yang memengaruhi perakaran.

Jerami juga memiliki perbandingan karbon terhadap nitrogen yang relatif tinggi. Selama penguraiannya, mikroorganisme dapat menggunakan nitrogen yang tersedia, sehingga untuk sementara sebagian nitrogen belum bisa dimanfaatkan tanaman. Hal ini perlu diperhitungkan ketika jerami dikembalikan berdekatan dengan waktu tanam. Waktu pengembalian, tingkat kematangan bahan, serta pengolahan dan pengairan lahan perlu diatur sebagai bagian dari persiapan lingkungan tumbuh musim berikutnya.

Naik Turunnya pH

Setelah tanah digenangi, pH dapat berubah secara bertahap. Pada banyak tanah masam, penggenangan cenderung menaikkan pH, sedangkan pada tanah alkalis pH dapat menurun menuju kondisi yang lebih netral. Besarnya perubahan bergantung pada karakteristik awal tanah dan proses selama penggenangan.

Perubahan ini dapat membantu memperbaiki ketersediaan sejumlah hara, tetapi tidak otomatis menyelesaikan semua persoalan kesuburan. Tanah tetap bisa punya kendala berupa cadangan hara yang rendah, salinitas, atau ketidakseimbangan unsur. Karena itu, hasil pengukuran pH perlu dibaca bersama kondisi lahan saat sampel diambil dan riwayat pengairannya.

Fosfor yang Terkunci Bisa Terbuka

Di dalam tanah, sebagian fosfor terikat pada mineral sehingga tidak seluruhnya mudah diserap akar. Ketika tanah menjadi reduktif, perubahan pada senyawa besi dapat membantu melepaskan fosfor yang sebelumnya terikat, sehingga ketersediaannya meningkat. Namun, responsnya tidak seragam karena dipengaruhi komposisi mineral dan sifat tanah, jadi kebutuhan pupuk fosfor perlu mempertimbangkan kemampuan tanah menyediakannya. Penggenangan dapat mengubah ketersediaan fosfor, tetapi tidak menambah jumlah total fosfor yang tersimpan dalam tanah.

Besi dan Mangan: Dua Sisi dari Satu Koin

Besi dan mangan diperlukan tanaman dalam jumlah tertentu. Pada kondisi yang semakin reduktif, kelarutan keduanya dapat meningkat. Ini dapat membantu penyediaan unsur bagi tanaman, tetapi di lahan tertentu konsentrasi yang terlalu tinggi berpotensi mengganggu pertumbuhan. Risikonya dipengaruhi kondisi awal tanah, tingkat kemasaman, kandungan bahan organik, dan lamanya kondisi reduktif. Reduksi sulfat juga dapat menghasilkan sulfida yang berpotensi mengganggu perakaran.

Jadi, padi yang tumbuh kurang baik di sawah tergenang bisa jadi mengalami kelebihan senyawa tertentu, bukan hanya kekurangan hara. Gejala tersebut sebaiknya menjadi dasar evaluasi pengairan, drainase, dan kesuburan sebelum menambah pupuk.

Basah, Kering, Basah Lagi: Nasib Nitrogen

Penggenangan, pengeringan, dan penggenangan kembali memengaruhi proses biologis yang mengubah bentuk nitrogen. Pergantian kondisi ini dapat memicu kehilangan nitrogen lewat denitrifikasi, yaitu perubahan nitrogen dalam bentuk nitrat menjadi gas. Karena itu, pengaturan air perlu diselaraskan dengan pemupukan. Waktu aplikasi, kondisi tanah, dan kebutuhan tanaman menjadi pertimbangan agar nitrogen yang diberikan punya kesempatan lebih besar untuk dimanfaatkan.

Jejak di Atmosfer: Genangan dan Gas Rumah Kaca

Kondisi anaerob memungkinkan terbentuknya metana dari penguraian bahan organik, termasuk jerami yang dikembalikan ke tanah tergenang. Namun, kita perlu melihat lebih dari satu gas. Perubahan pengairan dan pengelolaan nitrogen juga dapat memengaruhi emisi dinitrogen oksida atau N₂O. Maka upaya menekan emisi metana sebaiknya disertai pengelolaan pupuk dan bahan organik yang tepat, agar produktivitas terjaga sekaligus konsekuensi lingkungannya diperhatikan.

Dari Pengetahuan ke Tindakan

Pengelolaan genangan perlu mempertimbangkan kemampuan tanah menahan air, kondisi saluran, riwayat kendala kesuburan, dan tahap pertumbuhan padi. Ada lima hal yang bisa menjadi perhatian petani. Pertama, kenali kondisi tanah dengan memeriksa pH, bahan organik, salinitas, dan unsur hara. Kedua, selaraskan pengelolaan jerami dengan persiapan lahan. Ketiga, hubungkan pemupukan dengan pengairan. Keempat, pantau respons tanaman, seperti pertumbuhan akar, perkembangan anakan, dan perubahan warna daun. Kelima, pastikan pengaturan air bisa dilakukan, dengan saluran masuk dan keluar yang berfungsi serta koordinasi bila sumber air digunakan bersama.

Pendekatan berdasarkan karakteristik lahan ini sejalan dengan penekanan Eratani pada analisis kondisi tanah untuk menyusun rekomendasi budidaya yang lebih tepat sasaran.

Atur Air, Atur Proses: Pengairan Basah-Kering/ Alternate Wetting and Drying (AWD)

Lamanya sawah tergenang turut menentukan aktivitas mikroorganisme, perubahan bentuk hara, dan penguraian bahan organik. Prinsip ini dapat diterapkan lewat pengairan basah-kering atau AWD. Saat genangan surut, oksigen punya kesempatan masuk ke sebagian lapisan tanah. Pergantian kondisi ini memengaruhi reaksi kimia dan aktivitas mikroorganisme, termasuk menekan pembentukan metana.

Tetapi berkurangnya genangan juga membawa perubahan. Dinamika nitrogen, ketersediaan hara, dan kelembapan di sekitar akar dapat bergeser mengikuti kondisi tanah. Pengaturan air perlu diselaraskan dengan waktu pemupukan, pengelolaan sisa tanaman, serta kebutuhan padi di setiap fase pertumbuhannya.

Sejalan dengan pendekatan Eratani, hasil pemeriksaan tanah dan pengamatan di lapangan dapat membantu petani mengenali penyebab kendala pertumbuhan sebelum menyesuaikan pengairan maupun pemupukan.

Genangan menyimpan rangkaian proses yang berpengaruh hingga ke hasil panen. Dengan memahami apa yang terjadi di bawah permukaannya, petani dapat mengelola air sebagai bagian dari upaya menjaga fungsi tanah dan menyediakan lingkungan tumbuh yang mendukung tanaman padi.

Sumber: Adaptasi dari tulisan Haidar Fari Aditya, S.P., M.P. (Assistant Professor Ilmu Tanah, UPN “Veteran” Jawa Timur).