Pupuk nitrogen jangka panjang saat ini menjadi masalah pelik dalam pengembangan tembakau di Cina. Aplikasi pupuk nitrogen jangka panjang telah menyebabkan pemadatan tanah dan melemahkan kesuburan pada penanaman tembakau. Pada saat yang sama, aplikasi pupuk nitrogen jangka panjang telah menimbulkan tantangan tertentu bagi lingkungan. Tanah adalah pembawa dan reservoir pengisian nutrisi dan air bagi tanaman untuk pertukaran bahan dan energi dalam ekosistem. Kolam karbon aktif tanah menentukan kualitas tanah dan memengaruhi mineralisasi nitrogen dalam tanah. Pupuk nitrogen merupakan unsur hara yang efektif untuk pertumbuhan tanaman. Namun, aplikasi pupuk kimia nitrogen yang berlebihan dapat menyebabkan pengasaman tanah, polusi, aerasi yang buruk, tanah kaku, dan sisa nitrogen yang relatif rendah di tanah dalam. Pupuk nitrogen juga menyebabkan penurunan kualitas simpanan karbon, ketidakseimbangan unsur hara dan rasio C/N dalam tanah. Pada saat yang sama, kapasitas produksi tanaman menurun sehingga merusak keuntungan ekonomi petani tembakau. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengurangi aplikasi pupuk kimia nitrogen, meningkatkan kandungan karbon pool tanah, mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman tembakau, dan mengeksplorasi tanaman baru, model budidaya tembakau cerobong.
Biochar adalah sejenis produk dengan kandungan karbon tinggi yang dibentuk oleh pirolisis biomassa dalam kondisi anoksik. Biochar memiliki porositas tinggi dan luas permukaan spesifik yang besar yang dapat meningkatkan pH, porositas dan kapasitas tukar kation tanah, dan memperbaiki struktur tanah lebih lanjut. Ditemukan bahwa penambahan biochar ke dalam tanah akan meningkatkan kandungan karbon terlarut, dan selanjutnya memfasilitasi mikroorganisme untuk mengkonsumsi nutrisi. Selain itu, aktivitas mikroba akan sangat meningkat setelah penambahan biochar ke dalam tanah, sehingga secara signifikan meningkatkan mineralisasi nitrogen organik oleh mikroorganisme dan meningkatkan kandungan nitrogen anorganik di dalam tanah menemukan bahwa kandungan karbon organik total dan karbon organik aktif dalam tanah meningkat secara signifikan setelah aplikasi biochar, kandungan karbon meningkat dengan meningkatnya jumlah biochar, pengaruhnya terhadap kandungan nitrogen total tanah juga terlihat jelas. terutama untuk budidaya gandum pada musim yang berbeda, aktivitas dan aktivitas simpanan karbon tanah) telah ditingkatkan Indeks pengelolaan simpanan karbon lebih tinggi daripada perlakuan kontrol konvensional.
Pupuk berbasis biochar merupakan generasi baru pupuk organik dengan bahan baku utama biochar. Fertigasi Tetes (Teknologi irigasi tetes) teknologi air dan integrasi pupuk adalah salah satu cara efektif untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air dapat meningkatkan efisiensi pasokan dan pemanfaatan nitrogen yang tersedia di tanah, dan kondusif untuk pengembangan pertanian rendah karbon. Kondisi atmosfer memungkinkan pertumbuhan mikroorganisme yang kuat dan meningkatkan aktivitas biologis tanah. Dalam beberapa tahun terakhir, ada banyak penelitian tentang pupuk berbasis biochar dan irigasi tetes. Namun, hanya ada sedikit laporan tentang penerapan kombinasi pupuk berbasis biochar dan irigasi tetes pada sumber karbon tanah dan pertumbuhan tanaman tembakau.
Karena sumber karbon tanah merupakan indikator utama untuk mengukur dan mengevaluasi kualitas tanah dan pemanfaatan tanah secara berkelanjutan. Oleh karena itu, dengan mode pemupukan konvensional lokal sebagai kontrol, indikator yang relevan dari sumber karbon aktif tanah selama masa pertumbuhan tembakau cerobong asap dapat ditentukan terkait dengan indikator pertumbuhan tanaman tembakau dari perlakuan yang berbeda.
English