Biochar didefinisikan sebagai bahan organik berkarbonisasi yang diproduksi terutama dari residu pertanian yang dapat diterapkan dalam peternakan, pengolahan pupuk kandang, sebagai aditif pengomposan, dan akhirnya sebagai amandemen tanah. Terinspirasi oleh sejarah global penggunaan arang dalam pertanian, biochar saat ini terutama diterapkan dengan maksud untuk meningkatkan hasil panen. Sejauh ini, ini dilakukan dengan keberhasilan biasa-biasa saja dengan hanya 18% peningkatan hasil rata-rata besar di 60 penelitian di seluruh dunia. Namun, ada kasus peningkatan hasil panen hingga tiga hingga empat kali lipat, yang perlu dipahami secara mekanis untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang menyebabkan promosi pertumbuhan tanaman. Studi yang menghasilkan peningkatan hasil yang luar biasa ini menggunakan tingkat aplikasi biochar rendah per hektar dengan aplikasi zona akar dosis tinggi bersama-sama dengan sumber nitrogen di bak tanam. Biochar diaplikasikan bersama dengan pupuk NPKS anorganik, atau dimaserasi dalam urin sebelum aplikasi bersama dengan kompos.
Interaksi biochar dengan mineral dan spesies nitrogen organik, khususnya dengan nitrat, baru-baru ini disarankan sebagai salah satu mekanisme kunci promosi pertumbuhan tanaman biochar, karena nitrat terbukti dilepaskan secara perlahan dari biochar yang berumur tanah dan yang dikomposkan bersama . Istilah “kompos bersama” mengacu pada biochar yang dicampur dengan bahan baku kompos (yaitu bahan organik yang kaya nutrisi dan karbon organik labil, misalnya pupuk kandang) sebelum pengomposan aerobik. Pendekatan ini menghasilkan kompos dengan kualitas agronomis yang lebih tinggi (promosi pertumbuhan tanaman yang unggul di jalur pot) dibandingkan dengan pencampuran biochar murni/segar (tanpa perlakuan pascaproduksi) ke dalam kompos yang sudah matang.
Nitrat yang tersedia bagi tanaman di tanah atau kompos biasanya diukur dengan ekstraksi dengan air deionisasi atau larutan KCl 2 M selama 1 jam. Menindaklanjuti pekerjaan Kammann dan rekan, kami mendefinisikan “nitrat yang dilepaskan secara perlahan” sebagai nitrat yang hanya dilepaskan pada ekstraksi berikutnya, setelah ekstraksi 1 jam awal. Mekanisme yang mendasari “pelepasan lambat nitrat” sejauh ini tidak diketahui secara luas dan dirangkum sebagai “penangkapan nitrat”.
Pelepasan nitrat yang lambat oleh biochar dapat mencegah pencucian nitrat dan memberikan nitrat ke tanaman dalam jangka waktu yang lebih lama dibandingkan dengan kompos yang tidak diubah dengan biochar atau tanah yang dipupuk. Namun, efek ini sejauh ini sebagian besar dijelaskan untuk partikel biochar terisolasi, tetapi hampir tidak dipelajari dalam matriks masing-masing, yaitu kompos atau tanah. Dengan demikian, relevansi nitrat yang dilepaskan secara perlahan oleh biochar dapat dipertanyakan karena juga tanah (tanah liat, misalnya ) dan kompos mungkin tidak melepaskan semua nitrat dan amonium dalam waktu 30 menit atau 1 jam setelah ekstraksi.
English