Biochar (BC) adalah produk inovatif yang dihasilkan melalui proses karbonisasi hidrotermal dari berbagai sumber biomassa seperti limbah pertanian, limbah hijau, dan kotoran hewan. Penggunaan biochar dalam sistem pertanian dan hortikultura telah menjadi topik penelitian yang menarik, mengungkap berbagai manfaat dan tantangan yang terkait dengan aplikasi biochar pada tanah.
Manfaat Biochar dalam Pertanian
Penelitian menunjukkan bahwa penambahan biochar ke dalam tanah dapat memberikan efek positif yang signifikan. Beberapa manfaat utama biochar adalah peningkatan kapasitas penahan air tanah, pengurangan kepadatan massa (bulk density), dan peningkatan situs pertukaran kation. Semua ini berkontribusi pada peningkatan kualitas tanah dan efisiensi penggunaan nutrisi.
Peneliti mengungkapkan bahwa interaksi antara biochar dan aplikasi pupuk nitrogen (N) dan fosfor (P) dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Hal ini disebabkan oleh pengurangan pencucian nutrisi, yang pada gilirannya membuat penggunaan pupuk lebih efisien. Selain itu, biochar dapat berfungsi sebagai sumber senyawa karbon tereduksi dan meningkatkan ketersediaan mikronutrien, yang bermanfaat bagi populasi mikroba seperti jamur mikoriza arbuskular (AMF).
Namun, penggunaan biochar juga memiliki tantangan tersendiri. Salah satu masalah utama adalah alkalinitas yang tinggi akibat kandungan Ca, Mg, K, dan Si hidroksida serta karbonat dalam biomassa. Selain itu, biochar dapat mengandung konsentrasi tinggi hidrokarbon aromatik polisiklik yang mudah larut, yang berpotensi beracun. Konsentrasi ini biasanya meningkat dengan suhu pengarangan yang lebih tinggi, sehingga biochar dari proses gasifikasi lebih bermasalah dibandingkan dengan biochar yang diproduksi melalui pirolisis.
Biochar sebagai Pengganti Gambut dalam Hortikultura
Gambut adalah substrat utama yang digunakan dalam pembibitan hortikultura karena sifat kimia dan fisiknya yang baik. Namun, gambut adalah bahan yang mahal dan tidak dapat diperbarui. Oleh karena itu, penelitian untuk menemukan produk alternatif yang ramah lingkungan dan berbiaya rendah seperti biochar sangat dianjurkan.
Beberapa penelitian telah mengeksplorasi penggunaan biochar sebagai pengganti gambut dalam substrat pot. Hasilnya, respons tanaman terhadap penambahan biochar dalam substrat pot mirip dengan substrat standar yang mengandung gambut. Biochar juga dapat menciptakan lingkungan yang menguntungkan bagi mikroba, yang berkontribusi pada pertumbuhan tanaman yang sehat.
Dalam sebuah penelitian, tanaman Pelargonium ditanam dalam pot dengan tiga rasio gambut:biochar dan dua tingkat pupuk, serta diinokulasi atau tidak dengan AMF terpilih. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efek biochar pada ketersediaan nutrisi tanaman dan aktivitas AMF dalam proses produksi tanaman pot.
Hasilnya menunjukkan bahwa biochar dapat mendukung pertumbuhan tanaman yang sehat, meningkatkan konsentrasi klorofil total, dan mengurangi kebocoran elektrolit. Selain itu, tanaman yang ditanam dalam substrat biochar menunjukkan kandungan air relatif yang lebih tinggi dan respons nutrisi yang lebih baik, menghasilkan tanaman dengan kualitas yang lebih baik.