PEMANFAATAN BIOCHAR DALAM MEMBANTU
MENJAGA KESUBURAN TANAH
Kesuburan
tanah adalah kemampuan tanah untuk dapat
menyediakan unsur hara dalam jumlah yang cukup dan berimbang untuk pertumbuhan
dan hasil tanaman.kesuburan tanah merupakan salah satu hal yang perlu di
perhatikan dalam suatu usaha pertanian. Tanah yang sehat dan subur akan memberikan nutrisi yang cukup pada
tanaman yang di tanam di atasnya.
Kesuburan tanah ini sangat berkaitan erat dengan ketersediaan unsur hara
yang tersedia dan dapat di serap oleh tanaman. Pada dasarnya unsur hara telah
banyak tersedia di dalam tanah. Hanya saja ada beberapa masalah yang berkaitan
dengan penyerapan dan sifat unsur hara tersebut. Ada beberapa unsur hara yang
sangat melimpah di alam hanya saja tanaman tidak dapat memanfaatkan unsur hara
tersebut secara langsung. Misalnya saja unsur N, unsur ini sangat melimpah
ketersediaannya di alam. Hanya saja tanaman tidak dapat langsung memamnfaatkan
unsur hara tersebut (kecuali tanaman legume). Ada beberapa organisme tanah yang
membantu tanaman unuk merombak unsur n di alam menjadi NH4+
agar dapat di serap oleh tanaman. Selain unsur N, ada pula unsur lain yang juga
memerlukan bakteri untuk merombaknya menjadi bentuk unsur yang dapat diserap
oleh tanaman. gambar di bawah ini kan menjelaskan siklus N:
Gambar
1. Siklus Nitrogen
Unsur hara akan bergerak di dalam tanah.
Sistematika pergerakan unsur har atersebut adalah sebagai berikut :
1.
Intersepsi dan pertukaran kontak pertumbuhan akar dan adanya bulu akar terjadi persinggungan antara akar dg
unsur hara. Akar tanaman juga mempunyai
ktk akar.
2.
Difusi ion dlm larutan tanah difusi terjadi karena adanya gradient dufusi atau
adanya perbedaan konsentrasi ion dlm tanah. (ion p, k).
3.
Aliran massa. Ion dan bahan lain yg larut bergerak bersama larutan air ke akar
tanaman akibat adanya transpirasi tanaman. (ion ca, mg, no3).
Selain
menggunakan unsur yang telah tersedia di alam, dapat pula dilakukan dengan
penambahan pupuk anorganik sesuai dengan kebutuhan unsur yang di perlukan oleh
tanaman. Pemupukan dengan menggunakan pupuk anorganik ini akan memberikan hasil
yang lebih cepat dan signifikan terhadap pertumbuhan tanaman.
Ada
beberapa hal lain yang mempengaruhi kesuburan tanah. Bukan hanya dari sifat
kimia tanah itu saja kesuburan suatu tanah, tetapi sifat fisik dan biologi juga
dapat mempengaruhi penilaian kesuburan suatu tanah. Di antaranya adalah:
1. Kondisi
tata air tanah yang optimal.
2. Kondisi
tata udara tanah yang optimal.
3. Kondisi
mikrobia tanah yang baik
Biochar sebagai pembantu penjaga
kesuburan tanah
Gambar 2. Pori – pori dalam
Biochar
Gambar 3. Biochar
Biochar
adalah bahan padat yang diperoleh dari karbonisasi dari biomassa. Biochar
merupakan substansi arang kayu yang berpori (porous), sering juga disebut
charcoal atau agri-char. Karena berasal dari makhluk hidup kita sebut
arang-hayati. Di dalam tanah, biochar menyediakan habitat yang baik bagi
mikroba tanah misalnya bakteri yang membantu dalam perombakan unsur hara agar
unsur hara tersebut dapat di serap oleh tenaman, tapi tidak dikonsumsi seperti
bahan organik lainnya. Dalam jangka panjang biochar tidak mengganggu
keseimbangan karbon-nitrogen, bahkan mampu menahan dan menjadikan air dan
nutrisi lebih tersedia bagi tanaman.
Biochar
dapat ditambahkan ke tanah dengan maksud untuk meningkatkan fungsi tanah dan
untuk mengurangi emisi dari biomassa yang lain akan secara alami menurunkan gas
rumah kaca. Biochar juga memiliki nilai penyerapan karbon yang cukup. Biochar
adalah bahan tanah yang diinginkan di banyak lokasi karena kemampuannya untuk
menarik dan mempertahankan air. Hal ini dimungkinkan karena struktur berpori
dan luas permukaan yang tinggi. Akibatnya, nutrisi, fosfor dan bahan kimia
pertanian dipertahankan untuk kepentingan tanaman. Biochar dapat menjadi alat penting untuk
meningkatkan ketahanan pangan dan keanekaragaman lahan pertanian di daerah
dengan tanah terkuras, sumber daya organik yang langka, dan air yang tidak
memadai dan pasokan pupuk kimia. Biochar
juga meningkatkan kualitas dan kuantitas air dengan meningkatkan retensi tanah
nutrisi dan bahan kimia pertanian untuk pemanfaatan tumbuhan dan tanaman. Nutrisi
lebih tinggal di tanah bukan pencucian ke dalam air tanah dan menyebabkan
polusi.
Aplikasi
biochar ke dalam tanah merupakan pendekatan baru dan unik untuk menjadikan
suatu penampung (sink) bagi co2 atmosfir jangka panjang dalam ekosistem darat.
Dalam proses pembuatannya, sekitar 50% dari karbon yang ada dalam bahan dasar
akan terkandung dalam biochar, dekomposisi biologi biasanya kurang dari 20%
setelah 5-10 tahun, sedangkan pada pembakaran hanya 3% karbon yang tertinggal.
Di samping mengurangi emisi dan menambah pengikatan gas rumah kaca, kesuburan
tanah dan produksi tanaman pertanian juga dapat ditingkatkan. Dua hal utama
potensi biochar untuk bidang pertanian adalah afinitasnya yang tinggi terhadap
unsur hara dan persistensinya. Biochar lebih persisten dalam tanah, sehingga
semua manfaat yang berhubungan dengan retensi hara dan kesuburan tanah dapat
berjalan lebih lama dibanding bahan organik lain yang biasa diberikan.
Persistensi yang lama menjadikan biochar pilihan utama bagi mengurangi dampak
perubahan iklim. Walau dapat menjadi sumber energi alternatif, manfaat biochar
jauh lebih besar jika dibenamkan ke dalam tanah dalam mewujudkan pertanian
ramah lingkungan.
Penambahan
biochar ke tanah meningkatkan ketersediaan kation utama dan posfor, total n dan
kapasitas tukar kation tanah (ktk) yang pada akhimya meningkatkan hasil.
Tingginya ketersediaan hara bagi tanaman merupakan hasil dari bertambahnya
nutrisi secara langsung dari biochar, meningkatnya retensi hara, dan perubahan
dinamika mikroba tanah. Keuntungan jangka panjangnya bagi ketersediaan hara
berhubungan dengan stabilisasi karbon organik yang lebih tinggi seiring dengan
pembebasan hara yang lebih lambat dibanding bahan organik yang biasa digunakan.
Peran biochar terhadap peningkatan produktivitas tanaman dipengaruhi oleh
jumlah yang ditambahkan. Pemberian sebesar 0,4 sampai 8 t c ha-1 dilaporkan dapat
meningkatan produktivitas secara nyata antara 20 - 220%. Setiap tahunnya limbah
kehutanan, perkebunan, pertanian dan peternakan yang mengandung karbon mencapai
ratusan juta ton dan sering menjadi masalah dalam hal pembuangannya. Limbah
jenis ini merupakan bahan sangat potensial diubah menjadi biochar dalam
berbagai tingkat teknologi produksi. Sebagai gambaran sederhana, dari 50 juta
ton produksi gabah tiap tahunnya ikut dihasilkan sekitar 60 juta ton merupakan
"iimbah" (jerami dan sekam padi) yang dapat diproses menjadi biochar.
Penambahan
biochar kedalam tanah pada beberapa penelitian memperlihatkan berbagai macam
keuntungan dalam kaitan memeperbaiki kualitas tanah, seperti
§ meningkatkan
kapasitas tukar kation (ktk)
§ menurunkan
kemasaman tanah
§ meningkatkan
struktur tanah
§ meningkatkan
daya ikat air (water holding capacity)
§ meningkatkan
efesiensi pemupukan
§ menurunkan
gas CH4 dan N2O yang terlepas ke udara
§ Mengurangi
keracunan aluminium
§ Meningkatkan
respirasi mikroba tanah
§ Meningkatkan
biomassa mikroba tanah
§ Menstimulasi
simbiosis fiksasi nitrogen pada legum
§ Meningkatkan
fungi mikoriza arbuscular
Keuntungan
penggunaan biochar tentunya tidaklah universal, hasilnya beragam berdasarkan
jenis tanahnya.
Biochar yang ditemukan dalam tanah
di seluruh dunia sebagai akibat dari kebakaran vegetasi dan praktek manajemen
tanah bersejarah. Studi intensif biochar kaya bumi gelap di amazon (terra preta/
tanah arang), telah menyebabkan apresiasi yang lebih luas sifat unik biochar
sebagai penambah tanah. Di indonesia terutama di daerah pedalaman kalimantan
ditemukan pula tanah yang memiliki ciri yng sama dengan yang ada di daerah amazone.
Tanah ini di hasilkan dari sitem pertanian tebang bakar yang memang sudah di
terapkan sejak zaman dahulu. Perladangan berpindah – termasuk metode “tebang
bakar” dan “tebang arang” — dipraktekkan banyak suku. Dalam metode “tebang dan
bakar”, pohon dan tanaman berbatang kayu ditebang dan dibakar sebagai persiapan
lahan untuk ditanami – cara ini menghasilkan nutrisi tanah yang meningkatkan
produktivitas untuk sementara. Ketika pembakaran dilakukan secara menyeluruh
dan yang tersisa hanya abu, pengayaan tanah bertahan tidak lama dan lahan harus
lebih lama dibiarkan tidak terpakai sebelum siap untuk digunakan kembali.
Namun, metode yang hanya membakar sebagian, atau “tebang dan arang”, dapat
memperbaiki struktur tanah dan menyediakan penyimpanan nutrisi yang lebih tahan
lama yang berasal dari berbagai sumber, tetapi tampaknya mencerminkan
pengolahan makanan dan limbah yang terkait dengan keberadaan manusia. Dengan
berjalannya waktu, jika siklus pembersihan nutrisi arang berulang kali terjadi,
hasilnya akan terjadi pembentukan ade (bumi
hitam antropogenik). Peningkatan
kesuburan tanah memungkinkan penduduk asli mempertahankan penghidupan mereka
sendiri tanpa menggunakan pupuk kimia yang mahal. Hal ini juga membantu
pelestarian keanekaragaman hutan serta penyerapan karbon sebesar lima sampai
tujuh kali lipat, yang dapat berlangsung selama berabad-abad, bahkan ribuan
tahun, dibandingkan dengan hutan hujan di sekitarnya.
Gambar
4. Tanah terra preta
PUSTAKA
Anonimus . 2012. Tanah arang: lahan subur
untuk pertanian berkelanjutan di Kalimantan?. http://blog.cifor.org/10609/tanah-arang-lahan-subur-untuk-pertanian-berkelanjutan-di-kalimantan/#.UISFbm8xrdI. 18 Oktober 2012
Anonimus. 2012.
Welcome to a Gardening with Biochar FAQ!. http: //biochar.pbworks.com/ . 18 Oktober 2012.
Anonimus. 2012.
Biochar Is a Valuable Soil Amendment. www.biochar-international.org/biochar. 18 Oktober 2012
Gani,
A. 2009.
Pemanfaatan Arang Hayati (Biochar) untuk Perbaikan Lahan Pertanian. Bahan Seminar di Puslitbangtan Bogor, tanggal
18 Juni 2009.
Jeremy
Hance. 2010. Dapatkah Biochar Selamatkan Dunia http://indonesia.mongabay.com/
. 18 Oktober 2012.
Sukartono, W.H. Utomo, Z.
Kusuma and W.H. Nugroho. 2011. Soil fertility status, nutrient uptake, and
maize (Zea mays L.) yield following biochar and cattle manure application on
sandy soils of Lombok, Indonesia. Journal of Tropical Agriculture 49 (1-2) :
47-52, 2011.
