Biochar adalah produk sampingan yang kaya karbon dari degradasi termal bahan organik di bawah lingkungan anaerobik (yaitu pirolisis), dan dapat dibedakan dari arang karena sifat amandemen tanahnya. Biochar mengandung sejumlah besar karbon dan nutrisi makro atau mikro, yang bergantung pada bahan baku dan suhu pirolisis. Ini dapat diproduksi dari berbagai sumber biomassa, seperti bahan kayu, limbah pertanian, kotoran hewan, dan produk limbah lainnya. Biochar mendapatkan pengakuan dari para ilmuwan dan pembuat kebijakan atas peran potensialnya dalam penyerapan karbon, pengurangan emisi gas rumah kaca, produksi energi terbarukan, mitigasi limbah, dan amandemen tanah.
Studi sebelumnya telah melaporkan biochar sebagai pembenah tanah yang digunakan untuk meningkatkan kesuburan tanah dan produktivitas tanaman di berbagai tanah, tanaman, dan agroekosistem. Efek yang diamati dari biochar pada kesuburan tanah adalah penyesuaian pH pada tanah masam dan peningkatan retensi hara melalui adsorpsi kation. Amandemen tanah pertanian dengan berbagai jenis biochar memiliki efek variabel pada sifat tanah tergantung pada jenis tanah, bahan baku biochar, dan tingkat amandemen. Sementara itu, beberapa penelitian menunjukkan bahwa laju penambahan biochar yang tinggi memiliki efek negatif pada parameter kualitas tanah dan kuantitas tanaman, seperti pengurangan jangka pendek ketersediaan mineral N tanah penghambatan biomassa dan aktivitas mikroba tanah, dan penghambatan hasil panen. Selanjutnya penambahan biochar memberikan pengaruh yang berbeda terhadap ketahanan penyakit tanaman menurut dosis biochar dan jenis biochar.
Tes enzimatik adalah alat yang berharga untuk memahami aktivitas metabolisme tanah yang mendukung proses, seperti mineralisasi dan humifikasi bahan organik tanah. Enzim tanah adalah katalis dekomposisi bahan organik, dan mereka terlibat dalam siklus hara biogeokimia, termasuk siklus karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P), dan belerang (S). Baru-baru ini, beberapa penelitian telah melaporkan bahwa penambahan biochar ke dalam tanah meningkatkan aktivitas enzim tanah yang berkaitan dengan siklus N dan P dan mengurangi aktivitas enzim tanah yang terlibat dalam siklus C. Sebaliknya, penelitian lain mendapatkan hasil yang tidak konsisten, yang menunjukkan bahwa biochar memiliki efek yang bervariasi pada jenis tanah, enzim, dan pengujian yang berbeda.
Sifat fisikokimia tanah dapat dipengaruhi oleh aplikasi biochar, yang mengubah habitat kolonisasi mikroba, sehingga mempengaruhi aktivitas mikroba tanah dan struktur komunitas mikroba. Perubahan komunitas mikroba dapat dikaitkan dengan perubahan nutrisi tanah, pH, dan sifat fisik setelah penambahan biochar,. Beberapa penelitian menemukan bahwa penambahan biochar dapat mempengaruhi struktur komunitas bakteri dan jamur tanah. Tanaman rizosfer dikenal sebagai hotspot keanekaragaman mikroba serta mengandung komunitas mikroba yang berbeda dari tanah curah. Biochar dapat mengubah struktur komunitas mikroba tanah, yang akibatnya dapat mengubah interaksi fisik antara akar tanaman dan mikroorganisme. Namun, meskipun sangat penting untuk perolehan nutrisi dan pengendalian penyakit yang ditularkan melalui tanah, efek biochar pada komunitas mikroba rizosfer tidak dipahami dengan baik dan perlu dipelajari lebih lanjut.
Tembakau yang diawetkan ( Nicotiana tabacum L. ), salah satu tanaman industri terpenting, ditanam secara luas di wilayah selatan-tengah Cina. Pengaruh biochar pada sifat fisikokimia tanah, pertumbuhan tanaman, dan mikrobioma rizosfer tanaman yang berbeda telah sering dipelajari. Namun, sebagian besar penelitian dilakukan secara massal atau di rumah kaca dan hanya berfokus pada tanah rizosfer. Jerami biochar, sebagai bahan pembenah tanah, mulai diterapkan di lahan tembakau dalam beberapa tahun terakhir, dan penelitian terkait masih dalam tahap awal. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh penambahan biochar terhadap pertumbuhan tembakau, nutrisi tanah, enzim, dan struktur komunitas bakteri rizosfer menggunakan percobaan pot, dan untuk mengetahui apakah perubahan komunitas bakteri di rizosfer dan non -tanah rizosfer konsisten setelah aplikasi biochar. Kami berhipotesis bahwa biochar akan memiliki efek yang berbeda pada bakteri rizosfer dibandingkan dengan tanah non-rizosfer, yang secara langsung mendorong proses transformasi nutrisi dan pertumbuhan tembakau.
English