Indonesia merupakan negara agraris yang sejumlah besar penduduknya bekerja di sektor pertanian. Mirisnya, dengan title negara agraris tersebut, petani indonesia belum bisa mendapatkan keuntungan dan malah mengalami kerugian setiap tahunnya. Terbatasnya jumlah lahan membuat petani tidak memiliki pilihan selain melakukan praktik pertanian berkali-kali di lahan yang sama. Praktik pertanian terus-menerus dapat menyebabkan tanah mengalami degradasi yang menyebabkan rusaknya lapisan tanah dan menurunnya kesuburan tanah. Selama ini, perbaikan tanah hanya dengan pemberian pupuk seperti NPK maupun urea. Permasalahan  pupuk bersumber dari kenaikan harga pupuk yang kontinyu dari tahun ke tahun.
Menurut data World Bank-Commodity Market Review per 4 Januari 2022, Harga Diamonium Fosfat (DAP) mengalami kenaikan sebesar 76,95 persen, sedangkan harga pupuk urea naik hingga sebesar 235,85 persen, hal ini merupakan salah satu imbas dari perang Rusia dan Ukraina. Fenomena ini akan menimbulkan supercycle dimana harga bahan pangan akan semakin meroket. padahal sebanyak apapun pupuk yang diberikan pada tanah tidak akan berpengaruh besar jika tanah sudah mengalami degradasi mikroorganisme. Karena diperlukan mikroorganisme tanah untuk menyerap zat-zat dari pupuk agar dapat digunakan oleh tanaman.
Salah satu solusi yang biasa digunakan petani untuk mengganti pupuk kimia adalah membuat pupuk organik yang dibuat dari bahan sisa makanan atau dari kotoran hewan. Akan tetapi penambahan pupuk organik juga masih memiliki banyak kekurangan dimana proses produksi yang lama dan belum bisa mengimbangi banyaknya kebutuhan. Solusi lain yang ditawarkan adalah booster bakteri nitrifikasi yang dapat memberikan nutrisi pada tanah serta membantu dalam mengolah tanah dengan lebih cepat dan efektif.akan tetapi penggunaan booster belum banyak digunakan karena proses produksi yang masih menggunakan skala lab
Oleh karena itu, lima mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya (FTP UB) menciptakan sebuah alat penghasil bakteri nitrifikasi sebagai booster tanah berupa dynamic smart system bioreactor yang dapat mengontrol kondisi lingkungan hidup agar sesuai dengan kondisi lingkungan bakteri. Â
Kelima mahasiswa tersebut adalah Afid Rahman Nauri (2019) sebagai ketua tim, bersama empat anggota tim, yaitu Arrahmadiana Estuwilujeng (2019), Francsisca Mutiara Cahya Santoso (2020), Melenio Eko Haryono (2018) dan Citra Divinaura Hadi (2018) dibawah bimbingan dosen Bapak Joko Prasetyo, STP, M.Si.
"Inovasi kami menerapkan closed-loop control system pada bioreaktor dengan pengukuran real time yang kemudian diproses oleh mikrokontroler Raspberry Pi 4 dan data diteruskan pada penyimpanan cloud menggunakan NodeMCU ESP 826. Kami menambahkan sensor suhu, sensor pH, dan sensor oksigen agar proses menumbuhkan bakteri dapat berlangsung secara maksimal. Bioreaktor ini juga dilengkapi dengan fitur yang membuatnya bisa dikondisikan sesuai lingkungan ideal bakteri. Pengaturan oksigen terlarut di dalam bioreaktor berkisar pada 3-4 mg/L dengan suhu optimal 30C dengan pH 6-8." Ujar Afid Rahman Nauri, selaku Ketua Tim, Jumat (26/08)
Afid menambahkan bahwa dalam penggunaan inovasi ini tidak membutuhkan bahan bahan yang sulit. "Kami menggunakan air limbah tahu sebagai substrat yang kemudian dicampurkan dengan air kolam ikan dengan perbandingan 7:3. Kami memilih limbah tahu dan air kolam ikan karena mengandung banyak amonia sebagai makanan bakteri. Untuk bakterinya sendiri kami menggunakkan stater bakteri nitrifikasi."
Keberadaan alat ini mampu menghasilkan bakteri nitrifikasi yang dapat memperbaiki tanah dalam waktu singkat, dengan biaya yang murah, serta dapat menyelesaikan masalah limbah air tambak di perairan dan limbah air tahu. Alat ini diharapkan dapat mewujudkan pertanian berkelanjutan dan dalam jangka panjang dapat menjaga kestabilan pangan dalam negeri sekaligus pelestarian lingkungan karena meminimalisir limbah yang terbuang ke perairan.
Pembuatan teknologi ini termasuk dalam kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa Karsa Cipta (PKM-KC) Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi tahun 2022 yang berlangsung selama tiga bulan dari Juli hingga September (Tim)
