Yogyakarta – Mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Negeri Yogyakarta (UNY) kembali menunjukkan komitmennya dalam menciptakan inovasi berkelanjutan di bidang sains dan teknologi. Melalui Program Kreativitas Mahasiswa bidang Riset Eksakta (PKM-RE), tim mahasiswa berhasil mengembangkan nano-fertilizer berbasis limbah karbon yang diolah menjadi carbon dots (CDs) dan dikompositkan dengan silikon dioksida (SiO₂) serta kalsium oksida (CaO).
Inovasi ini dirancang untuk meningkatkan efisiensi penyerapan nutrisi dan mengoptimalkan pertumbuhan tanaman, khususnya pada sistem hidroponik.

Tim peneliti terdiri atas Raihan Assad Annahar, Fatah Ari Kusuma Wardana, Aliffia Kusuma Wardani, Fahrani Ika Nur Aryanti, dan Ghazy Refindramiqdad Glasieradyaksa, di bawah bimbingan Wipsar Sunu Brams Dwandaru, S.Si., M.Sc., Ph.D. dari Departemen Fisika FMIPA UNY.

Ketua tim menjelaskan bahwa penelitian ini berangkat dari dua isu utama dalam bidang pertanian modern, yaitu rendahnya efisiensi penyerapan nutrisi tanaman serta meningkatnya timbunan limbah organik yang belum termanfaatkan. “Kami melihat potensi besar dari pemanfaatan carbon dots karena sifatnya yang photoluminescent, sehingga dapat membantu tanaman dalam penyerapan cahaya dan meningkatkan efisiensi fotosintesis,” terangnya.
Kombinasi dengan SiO₂ dan CaO ditujukan untuk memperkuat struktur jaringan tanaman, membantu pembentukan dinding sel, serta mendukung pertumbuhan akar.

Proses pembuatan nano-fertilizer dilakukan melalui sintesis carbon dots dari prekursor berbasis karbon (seperti tongkol jagung), kemudian dikompositkan dengan SiO₂ dan CaO hingga menjadi larutan siap aplikatif. Produk tersebut kemudian diuji dalam sistem hidroponik dengan pemberian dosis berbeda, yaitu 20 mL/minggu, 40 mL/minggu, dan 60 mL/minggu, serta dibanding dengan kontrol (hanya air) dan tanpa perlakuan.

Hasil pengamatan selama 29 hari menunjukkan bahwa perlakuan 40 mL/minggu memberikan hasil pertumbuhan paling optimal. Tanaman menunjukkan peningkatan tinggi batang, luas daun, dan diameter batang secara signifikan dibandingkan kontrol.
“Berdasarkan analisis statistik menggunakan ANOVA, perbedaan antarperlakuan terbukti signifikan secara ilmiah. Hal ini menunjukkan bahwa efek dari nanofertilizer tidak hanya terlihat secara visual, tetapi juga terukur secara kuantitatif,” jelas Fatah Ari Kusuma Wardana.

Lebih lanjut, Aliffia Kusuma Wardani menambahkan bahwa penggunaan nano-fertilizer ini dapat menjadi solusi ramah lingkungan untuk meningkatkan produktivitas pertanian. “Dengan ukuran partikel berskala nano, kebutuhan pupuk kimia dapat ditekan tanpa mengurangi hasil pertumbuhan tanaman. Hal ini mendukung upaya efisiensi dan keberlanjutan dalam sistem pertanian modern,” ujarnya.

Tim berharap penelitian ini dapat terus dikembangkan hingga tahap aplikasi skala luas. “Ke depannya, kami ingin nano-fertilizer ini dapat digunakan secara praktis oleh petani, tidak hanya pada sistem hidroponik, tetapi juga pada pertanian konvensional,” tutur ketua tim.

Inovasi ini menjadi bukti bahwa pemanfaatan teknologi nano dapat membuka peluang baru dalam bidang pertanian berkelanjutan. Melalui penelitian ini, mahasiswa UNY menunjukkan bahwa sains dan teknologi dapat berperan penting dalam menjawab tantangan lingkungan sekaligus mendukung ketahanan pangan nasional.