Sebagai dua gas rumah kaca yang penting, sekitar 20% dan 62% emisi karbon dioksida (CO 2 ) dan dinitrogen oksida (N 2 O) global berasal dari tanah, terutama tanah pertanian dan hutan. Oleh karena itu, perlu dicari strategi pengelolaan berkelanjutan untuk menurunkan emisi CO 2 dan N 2 O tanah.
Fauna tanah, khususnya cacing tanah, secara signifikan dapat mempengaruhi proses biogeokimia tanah dan emisi gas rumah kaca. Dalam aspek lain, beternak sapi potong pasti menghasilkan kotoran sapi dalam jumlah besar, yang jika tidak ditangani dengan baik, akan mencemari air permukaan dan air tanah, serta menghasilkan gas rumah kaca dalam jumlah besar selama penyimpanan dan pengolahan. Konversi kotoran sapi menjadi biochar dengan pirolisis dapat digunakan untuk menghilangkan berbagai polutan dan meningkatkan kesuburan tanah . Amandemen tanah dengan biochar kotoran sapi dapat secara signifikan mempengaruhi emisi gas rumah kaca tanah dan meningkatkan kualitas tanah.
Aktivitas cacing tanah dipengaruhi oleh jumlah penambahan biochar yang pada gilirannya mempengaruhi emisi CO 2 dan N 2 O tanah. Aporrectodea turgida adalah salah satu spesies cacing tanah yang paling umum di Amerika Utara. Namun, hanya sedikit informasi yang tersedia tentang kontribusi cacing tanah ini dan efek interaksinya dengan biochar terhadap fluks CO 2 dan N 2 O di tanah pertanian dan hutan .
Sekarang, sebuah kelompok penelitian dari Universitas Alberta, Universitas Kehutanan Beijing, dan Universitas Tsinghua mempelajari efek biochar kotoran sapi dan cacing tanah terhadap emisi CO 2 dan N 2 O tanah dan sifat fisikokimia tanah melalui percobaan inkubasi. Hasilnya dipublikasikan di Frontiers of Environmental Science & Engineering .
Mereka menemukan bahwa emisi CO 2 dan N 2 O dipromosikan dari tanah pertanian tetapi dikurangi dari tanah hutan melalui penambahan biochar kotoran sapi. Cacing tanah juga meningkatkan emisi CO 2 dan N 2 O dari kedua tanah tersebut. Penambahan 10% biochar kotoran ternak dapat mengimbangi aktivitas cacing tanah di tanah hutan, mengurangi emisi CO 2 dan N 2 O, serta konsentrasi NO 3 −- N dan DON. Kegiatan cacing tanah termasuk respirasi, menggali, makan dan ekskresi tidak hanya mempengaruhi struktur fisik tanah (misalnya, aerasi yang lebih baik), tetapi juga meningkatkan aktivitas mikroba, sehingga meningkatkan emisi CO 2 dan N 2 O. Ini secara signifikan mempengaruhi pH tanah hutan juga. Sedangkan penambahan biochar akan mengubah pH tanah, meningkatkan aktivitas reduktase N 2 O dalam denitrifikasi mikroba tanah, dan mendorong nitrifikasi dan denitrifikasi tanah, sehingga mempengaruhi emisi CO 2 dan NO 2 . Selanjutnya, interaksi biochar kotoran sapi dan cacing tanah berpengaruh nyata terhadap konsentrasi NH 4 + -N tanah.
Oleh karena itu, seperti yang dipertimbangkan oleh para peneliti, tingkat penerapan biochar pupuk kandang yang tinggi harus menjadi pilihan pengelolaan yang layak untuk mengurangi emisi CO 2 dan N 2 O dan memperbaiki sifat biokimia tanah di tanah hutan.
English