Nitrous oksida (N 2 O) merupakan gas rumah kaca yang kuat dan merupakan senyawa perusak ozon terpenting yang saat ini dilepaskan ke atmosfer. Tanah pertanian merupakan sumber terbesar emisi N 2 O antropogenik global karena meluasnya penggunaan pupuk nitrogen (N) sintetis. Pertanian menyumbang sekitar 59% emisi antropogenik dan merupakan sektor dengan potensi mitigasi yang besar. Mengurangi emisi N 2 O pertanian akan mengurangi tekanan radiasi yang disebabkan oleh GRK dan meningkatkan stabilitas lapisan ozon stratosfer. Oleh karena itu, sangatlah mendesak untuk menetapkan praktik pengelolaan pertanian yang efektif yang dapat memitigasi emisi GRK.
Teh ( Camellia sinensis ) dibudidayakan secara luas di Jepang, dan ladangnya biasanya berlokasi di tanah asam. Teh adalah tanaman yang dipanen dari daun, dan nitrogen adalah nutrisi terpenting untuk meningkatkan hasil dan kualitas daun teh. Oleh karena itu, untuk memenuhi kriteria ini, ladang teh di Jepang cenderung menerima jumlah pupuk N yang lebih tinggi dibandingkan tanaman lainnya, terkadang melebihi 1.000 kg N ha-1 tahun-1 , yang mengakibatkan masalah seperti pengasaman tanah dan tingginya tingkat emisi N 2 O. Tanah yang sangat asam mempunyai dampak negatif terhadap produksi teh dan keasaman tanah dalam jangka panjang meningkatkan potensi emisi N 2 O dari tanah. Peneliti melaporkan bahwa rata-rata faktor emisi N2O yang disebabkan oleh pupuk di lahan teh lebih tinggi dibandingkan dengan lahan kering lainnya. Karena ladang teh menyumbang 16% dari total emisi N 2 O dari tanah pertanian di Jepang, mengurangi emisi N 2 O dari ladang teh akan sangat mengurangi emisi N 2 O dari pertanian di Jepang.
Pengapuran adalah praktik pertanian umum untuk melawan pengasaman tanah. Ini memainkan peran penting dalam pengaturan proses tanah seperti mineralisasi bahan organik, transformasi N, nitrifikasi, dan denitrifikasi, yang pada gilirannya mempengaruhi produksi N 2 O tanah. Penerapan kapur pada tanah masam meningkatkan mineralisasi C dan N, meningkatkan laju nitrifikasi dan denitrifikasi, sehingga meningkatkan emisi N 2 O. Sebaliknya, penelitian lain melaporkan penurunan emisi N 2 O ketika kapur diterapkan pada tanah masam. Tidak ada konsensus tunggal mengenai pengaruh penggunaan kapur terhadap emisi N 2 O dari tanah masam.
Baru-baru ini, perhatian terfokus pada pengaruh amandemen biochar terhadap fluks gas tanah. Amandemen biochar mempengaruhi pergantian C dan N dengan mempengaruhi struktur komunitas mikroba dan biomassa, sehingga mengubah emisi CO 2 dan N 2 O dari tanah. Pengaruh penambahan biochar terhadap fluks CO 2 dan N 2 O tanah telah diselidiki secara luas, namun hasilnya belum konsisten. Penerapan biochar pada tanah dapat mempengaruhi emisi N 2 O dengan;
( i ) mengubah sifat-sifat tanah dan ketersediaan serta distribusi akseptor elektron utama (O 2 , NO 3 – ), dan donor (NH 4 + , bahan organik terlarut),
(ii) menginduksi reduksi katalitik N 2 O menjadi N 2 setelah oksidasi dan reaksi selanjutnya antara biochar dengan mineral tanah, dan
(iii) mempengaruhi struktur komunitas mikroba, serta enzim dan proses mikroba (perputaran mineralisasi-imobilisasi N, nitrifikasi, denitrifikasi) yang terlibat dalam siklus N di tanah.
Namun, pengaruh berbagai jenis biochar terhadap sifat-sifat tanah bisa sangat bervariasi, karena sifat biochar sangat bervariasi, bergantung pada sumber biomassa dan kondisi pirolisis. Beberapa penulis berpendapat bahwa peningkatan pH tanah bertanggung jawab atas penurunan emisi N 2 O setelah aplikasi biochar melalui peningkatan aktivitas bakteri pereduksi N 2 O. Penambahan biochar juga dapat berdampak besar pada emisi CO2 tanah. Dalam literatur, penambahan biochar telah dilaporkan mempunyai efek positif, negatif, atau dapat diabaikan terhadap penghabisan CO 2 tanah. Pengaruh penambahan biochar terhadap emisi CO 2 dapat bergantung pada waktu sejak penambahan biochar, jenis biochar dan laju penerapannya, jenis tanah, kondisi lingkungan setempat, dan praktik pengelolaan yang digunakan . Sampai saat ini, tidak ada konsensus tunggal mengenai dampak bersih dari perubahan biochar terhadap emisi N 2 O dan CO 2 di tanah pertanian.
Bahan baku biochar yang digunakan di bidang pertanian berkisar dari limbah kayu hingga beberapa bahan yang mudah terbakar seperti produk sampingan pertanian. Dalam studi ini, tiga biochar berbeda digunakan untuk mempelajari pengaruh amandemen biochar terhadap emisi gas rumah kaca dari tanah kebun teh yang bersifat asam. Karbonisasi bambu dan pemanfaatannya telah banyak diketahui sebagai salah satu metode pengelolaan hutan bambu yang menempati wilayah luas di Barat Daya Jepang. Sekam padi dan serbuk gergaji masing-masing merupakan produk sampingan utama dari pertanian padi dan pengerjaan kayu. Masih terbatasnya informasi mengenai pengaruh berbagai biochar karbonisasi dari berbagai limbah terhadap pH tanah terkait emisi N 2 O dan CO 2 dari tanah masam kuat.
Oleh karena itu, untuk memahami dampak potensial dari perlakuan biochar dan pengapuran yang berbeda terhadap fluks N 2 O dari tanah kebun teh yang bersifat asam, maka perlu dilakukan pengukuran fluks N 2 O pada kadar air tanah rendah dan tinggi karena nitrifikasi mungkin dominan pada kelembaban tanah rendah. kandungan dan denitrifikasi pada kadar air tanah yang tinggi. Tujuan dari percobaan pertama adalah untuk menyelidiki pengaruh perbedaan tingkat aplikasi biochar dan N terhadap emisi N 2 O dan CO 2 dari tanah masam. Percobaan kedua dilakukan untuk mengevaluasi pengaruh tiga aplikasi biochar dan dolomit yang berbeda terhadap emisi N 2 O dan CO 2 pada dua ketinggian air.
English