By : 

Galih Fajar Antasari, S.Tr.Pt., M.Sc.

Dalam lanskap pertanian modern, istilah Biotron dapat menimbulkan kerancuan, karena digunakan secara global untuk merujuk pada berbagai entitas yang sama sekali tidak berhubungan. Namun, dalam ilmu tanah, Biotron secara spesifik merujuk pada amandemen tanah multi-komponen, yang secara resmi dikenal sebagai "Biochar Three in One". Ini adalah sebuah inovasi teknologi yang dikembangkan dan dipromosikan secara aktif, dirancang untuk memperbaiki kesehatan dan kesuburan tanah secara holistik. Teknologi ini bukanlah sekadar sinonim untuk biochar yang diperkaya, melainkan sebuah produk hasil dari proses terstandarisasi yang dirancang oleh lembaga-lembaga pertanian Indonesia, seperti Balai Besar Pelatihan Pertanian (BBPP) Binuang. Signifikansinya diakui secara nasional, di mana inovasi ini bahkan telah menerima pengakuan sebagai salah satu dari TOP 45 Inovasi Pelayanan Publik pada tahun 2023 dari Kementerian Pendayagunaan Aparatur Negara dan Reformasi Birokrasi (KemenPAN-RB). Status ini menandakannya sebagai solusi terverifikasi yang disesuaikan dengan kondisi lokal dan tujuan nasional. Untuk menghindari kerancuan, penting untuk membedakannya dari entitas lain seperti Biotron Limited, perusahaan bioteknologi Australia yang fokus pada obat antivirus; Bioptron, perangkat terapi medis berbasis cahaya buatan Swiss; atau Biotron Diagnostics Inc., perusahaan kit diagnostik. Klarifikasi ini memantapkan fokus analisis pada inovasi pertanian "Biochar Three in One" yang relevan.

Keunggulan Biotron terletak pada arsitektur tiga komponennya yang bekerja secara sinergis, di mana kombinasi ini menghasilkan efek yang jauh lebih besar daripada aplikasi masing-masing komponen secara terpisah. Komponen pertama adalah matriks Biochar (BC), yang berfungsi sebagai fondasi karbon yang stabil dan sangat berpori. Strukturnya yang menyerupai spons menjadikannya "rumah" atau habitat ideal bagi mikroorganisme tanah, sekaligus sebagai reservoir untuk air dan unsur hara. Sifat ini secara fundamental memperbaiki struktur tanah, meningkatkan aerasi, dan memberikan manfaat jangka panjang. Dengan komposisi karbon yang dapat mencapai 98%, biochar sangat resisten terhadap dekomposisi, memungkinkannya bertahan di dalam tanah selama ratusan tahun sekaligus berfungsi sebagai mekanisme penyerapan karbon (carbon sequestration) yang efektif. Salah satu kekuatan Biotron adalah fleksibilitas bahan bakunya, yang dapat bersumber dari berbagai limbah pertanian dan kehutanan lokal, seperti sekam padi, tempurung kelapa, tongkol jagung, dan ranting kayu, yang menunjukkan potensinya besar dalam model ekonomi sirkular.

Komponen kedua adalah muatan nutrisi, yang dipasok oleh Pupuk Organik Cair (POC). POC menyediakan sumber nutrisi esensial dan senyawa organik kompleks yang siap diserap oleh tanaman. Selama tahap akhir produksi Biotron, POC diserap dan terperangkap di dalam pori-pori matriks biochar, menciptakan sistem pelepasan hara yang lambat (slow-release). Sumber POC ini dapat bervariasi, termasuk produk komersial, eco-enzyme, atau Mikro Organisme Lokal (MOL) yang dibuat secara mandiri. Formulasi tertentu, seperti suplemen BMT Bioda, bahkan mengandung asam amino, glukosa, dan enzim, yang menunjukkan fokus pada pengayaan tanah dengan molekul organik fungsional, bukan hanya unsur hara makro (N, P, K). Komponen ketiga, dan tak kalah penting, adalah inokulan hidup atau Pupuk Hayati. Komponen ini mengintroduksi mikroorganisme menguntungkan ke dalam tanah. Contohnya termasuk jamur Trichoderma sp. yang dapat melawan patogen, dan bakteri Bacillus sp. yang dapat melarutkan fosfat serta menambat nitrogen. Matriks biochar memberikan perlindungan fisik bagi mikroba ini, memungkinkan mereka untuk berkembang biak dan menjalankan fungsi ekologisnya secara efektif. Praktik terbaik dalam pembuatan Biotron adalah penggunaan agen hayati yang dieksplorasi dari lingkungan lokal (spesifik lokalita), untuk memastikan bahwa mikroorganisme yang diintroduksi memiliki daya adaptasi yang tinggi terhadap kondisi tanah dan iklim setempat.

Proses produksi Biotron melibatkan tiga tahapan utama yang mengubah biomassa limbah menjadi amandemen tanah berteknologi tinggi. Setiap langkah memiliki tujuan spesifik yang berkontribusi pada kualitas akhir produk. Tahap pertama adalah Pirolisis, yakni karbonisasi terkontrol untuk menciptakan struktur biochar yang optimal. Biomassa terlebih dahulu dikeringkan hingga kadar airnya mencapai 15-20%. Selanjutnya, bahan dimasukkan ke dalam alat pirolisis (pirolisator) dan dipanaskan pada suhu optimal antara 350-450°C selama 7 hingga 12 jam. Kunci dari proses ini adalah meminimalkan pasokan oksigen untuk mencegah pembakaran sempurna (menjadi abu) dan memaksimalkan pembentukan arang (karbon). Setelah proses selesai, biochar didinginkan lalu digiling atau ditumbuk menjadi bubuk halus dengan ukuran partikel antara 20 hingga 100 mesh.

Tahap kedua adalah Aktivasi, sebuah langkah yang menjadi pembeda krusial antara Biotron dan biochar mentah biasa. Tujuannya adalah membersihkan biochar dari senyawa yang berpotensi toksik bagi tanaman (seperti tar dan asam organik), membuka pori-pori yang tersumbat, serta meningkatkan luas permukaan dan reaktivitas kimianya. Proses ini menggunakan perlakuan kimia dua langkah. Pertama, alkalisisasi, di mana bubuk biochar direndam dalam larutan alkali, umumnya air kapur (dibuat dari dolomit atau kapur pertanian), selama 24 hingga 48 jam untuk menetralkan pH asam dan membuka pori. Setelah dicuci bersih dari sisa kapur, biochar direndam kembali dalam larutan katalis, seperti larutan garam (NaCl), selama kurang lebih 2 jam. Perlakuan ini bertujuan untuk lebih meningkatkan kimia permukaan biochar, yang kemudian dicuci kembali untuk menghilangkan sisa garam. Tahap ketiga dan terakhir adalah Immobilisasi, yaitu proses "memuat" atau mengisi matriks biochar yang sudah aktif dengan nutrisi dan kehidupan. Biochar yang telah diaktivasi direndam dalam larutan yang mengandung campuran Pupuk Organik Cair (POC) dan Pupuk Hayati selama periode waktu yang cukup lama, yaitu sekitar 7 hari. Struktur pori biochar akan menyerap larutan ini, secara efektif mengimobilisasi nutrisi dan mikroba di dalam matriksnya. Produk akhir kemudian dikeringanginkan, tidak dijemur di bawah sinar matahari langsung untuk melindungi mikroba, hingga kadar airnya kembali ke 15-20% dan siap untuk digunakan.

Efektivitas Biotron dalam merevitalisasi lahan pertanian berakar pada kemampuannya memperbaiki tanah melalui tiga mekanisme utama yang saling terkait: transformasi fisik, regulasi kimia, dan amplifikasi biologis. Secara fisik, struktur Biotron yang sangat berpori berfungsi layaknya spons di dalam tanah, secara dramatis meningkatkan kapasitas tanah untuk menahan air. Kapasitas penyerapan airnya dilaporkan dapat mencapai 300-600% dari beratnya, sebuah kemampuan yang sangat krusial untuk mitigasi kekeringan dan dampak dari fenomena iklim seperti El Niño. Partikel Biotron yang stabil juga mencegah pemadatan tanah, menciptakan ruang pori yang lebih baik, memudahkan penetrasi akar tanaman, dan meningkatkan suplai oksigen ke zona perakaran. Secara kimia, Biotron bertindak sebagai penyangga pH. Proses pirolisis menghasilkan biochar yang umumnya bersifat basa, dengan pH berkisar antara 8.5 hingga 12.0. Sifat ini membuatnya sangat efektif dalam menetralkan tanah masam, yang merupakan masalah umum di banyak lahan pertanian di Indonesia. Dengan menaikkan pH ke tingkat yang lebih netral, ketersediaan unsur hara bagi tanaman menjadi lebih optimal. Selain itu, permukaan biochar yang telah diaktivasi memiliki banyak muatan negatif, yang memungkinkannya untuk menarik dan menahan ion-ion hara bermuatan positif (kation) seperti kalium, kalsium, dan magnesium. Kemampuan ini, yang dikenal sebagai Kapasitas Tukar Kation (KTK), mencegah unsur hara penting tercuci oleh air hujan atau irigasi, sehingga meningkatkan efisiensi pemupukan secara signifikan. Terakhir, melalui amplifikasi biologis, Biotron menyediakan "rumah" atau tempat berlindung bagi mikroorganisme menguntungkan. Pori-pori mikro di dalam matriks biochar melindungi mereka dari stres lingkungan dan predator, memungkinkan populasi mereka berkembang. Dengan mendorong pertumbuhan mikroflora tanah yang sehat dan beragam, Biotron membantu menekan populasi patogen tular tanah yang berbahaya melalui mekanisme kompetisi, sehingga mengurangi ketergantungan pada pestisida kimia.