Biochar adalah residu padat berkarbon yang dihasilkan melalui perlakuan termokimia, seperti gasifikasi dan pirolisis bahan biomassa dalam kondisi anoksik, dan memiliki karakteristik kelarutan yang rendah, luas permukaan spesifik yang tinggi, struktur pori yang kompleks, gugus aktif permukaan yang melimpah, dan konduktivitas listrik yang kuat. Biochar telah banyak dipelajari dan diterapkan di bidang remediasi tanah dan pengolahan air. Hal ini secara signifikan dapat meningkatkan hubungan simbiosis komunitas mikroba tanah dan meningkatkan aktivitas mikroorganisme. Ini kaya akan radikal bebas yang ramah lingkungan, yang dapat mengaktifkan hidrogen peroksida dan menginduksi oksigen terlarut untuk menghasilkan spesies oksigen reaktif, sehingga secara efektif menghilangkan atau mendegradasi logam berat dan polutan organik dalam pupuk tanah dan limbah. Pencernaan anaerobik adalah metode efektif untuk mengolah kotoran ternak dan merupakan teknologi nol karbon penting yang memerangi pemanasan global dan mendorong siklus biogeokimia global. Beberapa peneliti telah menemukan bahwa penambahan biochar mempercepat hidrolisis lumpur, membantu adsorpsi inhibitor, meningkatkan pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme dan mendorong transfer elektron antarspesies, sehingga meningkatkan keluaran metana dari pencernaan anaerobik.
Penambahan biochar ke dalam sistem pencernaan anaerobik dianggap menyediakan pembawa stabil bagi mikroorganisme, yang bermanfaat bagi perlekatan mikroorganisme, karena mendorong fiksasi dan pengayaan sel, membantu pertumbuhan dan reproduksi dan selanjutnya meningkatkan keanekaragaman mikroorganisme dalam hal jumlah dan struktur populasi. Peneliti percaya bahwa biochar menyediakan lokasi pertumbuhan bakteri anaerobik, yang bermanfaat bagi pembentukan biofilm dan melindungi bakteri penghasil asam asetat dan archaea metanogenik dari polutan beracun. Saat ini banyak penelitian terkait mengenai pengaruh bahan biochar yang dibuat dari alga, kotoran ternak, pohon buah-buahan, sekam padi, gandum atau batang jagung terhadap sistem pencernaan anaerobik. Meskipun banyak penelitian tentang jenis dan keanekaragaman flora mikroba dan distribusi mikroba, mekanisme yang mendasari hubungan antara mikroorganisme dan fungsi metabolisme perlu dieksplorasi lebih lanjut. Tiongkok Timur Laut merupakan wilayah pertanian yang penting, dengan areal penanaman padi yang luas dan peternakan yang berkembang dengan baik. Kotoran hewan telah diolah dengan baik melalui pencernaan anaerobik, sedangkan beberapa sumber daya jerami padi memerlukan pengolahan yang efektif, tidak berbahaya, dan berbasis sumber daya untuk memecahkan masalah lingkungan ekologi regional dan pemanfaatan sumber daya. Di sini, jerami padi digunakan untuk menyiapkan bahan biochar, dan pengaruhnya terhadap proses pencernaan anaerobik kotoran ternak dan unggas dipelajari. Melalui karakterisasi, observasi dan analisis flora mikroba, pengaruh biochar pada flora dan fungsi metabolisme dalam sistem pencernaan anaerobik diuraikan untuk mengungkap mekanisme dimana biochar jerami padi (ZCS) meningkatkan pencernaan anaerobik dan memberikan dasar teoritis untuk meningkatkan anaerobik. teknologi pencernaan kotoran ternak dan unggas serta penerapan praktis biochar.
English