Biochar merupakan zat padat kaya karbon yang dihasilkan oleh perengkahan termal lambat biomassa pada suhu tinggi (300–1000 °C) dalam kondisi oksigen terbatas. Ini adalah polimer yang mengandung karbon dengan kandungan karbon tinggi, membuatnya stabil secara biokimia dan termal. Biochar adalah bentuk karbon hitam dengan porositas tinggi, muatan negatif lebih banyak, tingkat aromatisasi tinggi, luas permukaan spesifik besar, dan stabilitas dan adsorpsi tinggi.
Oleh karena itu, biochar dapat meningkatkan penyerapan karbon tanah dan konservasi tanah. Metode aplikasi biochar terbaru digunakan untuk mencampur pupuk tradisional dengan biochar untuk meningkatkan pemanfaatan nutrisi dan mengurangi investasi pertanian, akuisisi limbah pertanian sederhana, dengan biaya rendah.
Biochar memiliki fungsi sebagai berikut: (1) Sifat fisiko-kimia tanah (misalnya dengan mengatasi faktor pembatas seperti pH tanah) ditingkatkan untuk meningkatkan hasil panen dan penggunaan pupuknya. (2) Biochar menjaga efisiensi pemupukan di dalam tanah, misalnya peningkatan kapasitas tukar kation tanah. (3) Pemanfaatan pupuk ditingkatkan melalui sifat fisiko-kimia pupuk. Sifat fisiko-kimia biochar yang unik dapat meningkatkan tingkat pemanfaatan pupuk. Karena kelebihannya, biochar, sebagai pembenah tanah, telah menjadi fokus perhatian dalam beberapa tahun terakhir.
Aplikasi biochar dalam tanah dapat meningkatkan kualitas tanah dan mendukung ekosistem pertanian. Misalnya, efek positif dari biochar termasuk memperbaiki sifat tanah (yaitu, mengurangi pemadatan dan kepadatan; meningkatkan pH, kapasitas menahan air, dan kandungan nutrisi), pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme. Biochar dapat meningkatkan siklus hara tanah dan tanaman serta mengoptimalkan struktur dan keadaan perkembangan akar untuk meningkatkan produktivitas tanaman. Perubahan ketersediaan unsur hara dan sifat fisikokimia tanah lainnya yang disebabkan oleh biochar dapat meningkatkan panjang akar sebesar 52% dan biomassa akar sebesar 32%. Biochar menyerap nutrisi di sekitar sistem akar dan sistem akar menyerap banyak nutrisi yang dilepaskan dari biochar. Sebaliknya, peningkatan panjang akar terlihat pada zona kekurangan nutrisi karena penyerapan nutrisi oleh biochar. Sangat penting untuk mempelajari bagaimana sifat-sifat akar (seperti panjang akar dan biomassa) menanggapi penambahan biochar, terutama di lingkungan yang heterogen seperti tanah (dengan/tanpa area biochar).
Saat ini, banyak masalah yang dihadapi pertanian tembakau di beberapa daerah, seperti terlalu banyak pupuk kimia dan lemahnya kesadaran pemeliharaan lahan, yang menyebabkan penurunan kesuburan tanah yang signifikan dan pengembangan tanaman tembakau yang tidak sehat. Dengan kematangan daun yang rendah, minyak dan aroma yang tidak mencukupi, pembenah tanah yang sesuai diperlukan untuk memperbaiki tanah setempat, mengatasi masalah tanah yang ditanami tembakau setempat, dan meningkatkan kualitas dan efisiensi produksi tembakau.
Eksperimen (eksperimen lokalisasi biochar) dilakukan dari tahun 2015 hingga 2017 untuk memperbaiki tanah dan pertumbuhan tanaman tembakau, yang dapat mengeksplorasi efek dari tingkat aplikasi biochar yang berbeda pada perkembangan akar tembakau dan karakteristik fotosintesis daun, serta hubungan antara pertumbuhan terkoordinasi dari bagian atas dan bawah tanah tembakau. Ini memberikan referensi teoretis untuk mengeksplorasi lebih lanjut efek aplikasi biochar atau pupuk N jangka panjang pada pertumbuhan akar tanaman dan karakteristik fotosintesis, serta pemanfaatan sumber daya biomassa dan kesuburan tanah secara rasional.
English