TINJAUAN PUSTAKA
9. Biochar dan Pertumbuhan Tanaman 1 Defenisi Biochar
Biocharadalahkata barubagi banyak orang,namun teknologi ini adalah merupakan teknologi tradisional di beberapa wilayah dunia. Biochar mengacu pada jenis arang yang terbuat dari biomassa organik. Tidak seperti charcoal, yaitu arang yang di buat untuk bahan bakar, biochar memiliki kemampuan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah (amandemen) menjadi lebih baik (Major, 2012)
Biochar dapat dibuat dari berbagai bahan baku biomassa termasuk limbah tanaman, kehutanan, sampah halaman, dan pupuk kandang. Bahan baku ini mengalami proses yang disebut pirolisis, yang menghasilkan penataan ulang molekul yang biomassa, menghasilkan biochar hitam dan produk lainnya. Arang, yang
merupakan bahan bakar yang terbuat dari biomassa, juga diproduksi oleh pirolisis.
Namun, arang memiliki sifat khusus yang membuatnya menjadi bahan bakar yang baik, dan sementara sampai saat ini tidak ada klasifikasi dan sistem standardisasi yang ada untuk biochar, para ilmuwan percaya bahwa karakteristik biochar yang akan membuat pembenahan (amandemen) pada tanah dan akan berbeda dari apa yang dibuat untuk bahan bakar . Karakteristik ini akan dieksplorasi lebih jauh (Major, 2012).
Standarisasi biochar belum dapat dilakukan secara umum, karena adanya perbedaan alat, bahan dan proses pembuatannya, meskipun beberapa group termasuk Initiative Biochar Internasional (IBI) dan Eropean Biochar Certificate (EBC) telah mengeluarkan standar dengan yang berbeda. Standar tersebut diperlukan untuk melindungi industri biochar, karena pada saat ini siapa pun bisa menjual apa-pun sebagai biochar. Banyak industri berminat dalam mengembangkan standar mereka sendiri sebelum memiliki standart yang sebenarnya yang dibebankan pada mereka, yang dikembangkan di luar industri.
Karakterisasi biochar diperlukan untuk klasifikasi skema standarisasi dan penentuan metode untuk analisis biochar.(Major et al. 2010). Dalam kasus metode analisis tanah, modifikasi mungkin diperlukan karena biochar tidak berperilaku seperti tanah dan beberapa tanah analitis sederhana tidak bisa dilakukan dengan biochar. Misalnya, pH tanah dapat diukur dengan perbandingan 1:2,5 dengan air, tetapi untuk biochar tertentu rasio tersebut perlu diperlebar, misalnya untuk 1:10 (Major et al. 2010b). Eropean Biochar Certificate (EBC) mengguna pembanding 1:5
dengan pelarut CaCl2, tetapi International Biochar Initiative (IBI) menggunakan perbandingan 1:20 dengan pelarut air (EBC-IBI, 2014)
Tabel 9. Standar biochar menurut EBC dan IBI
Parameter Eropean Biochar Certificate
Total N Tidak ditentukan Tidak ditentukan
Makro Nutrient (Jumlah tidak ditentukan
P, K, Mg, Ca P dan K
Daya Hantar Listrik Tidak ditentukan Tidak ditentukan
pH Tidak ditentukan Tidak ditentukan
Kerapatan lindak Tidak ditentukan Tidak diperlukan Distribusi Ukuran Partikel Tidak diperlukan Tidak ditentukan
Kadar Air (%) Kadar air Tidak ditentukan Tingkat kelembaban tidak ditentukan
Luas permukaan (m2/gr_ Sebaiknya 150 Tidak dipersyaratkan luasnya
Kemampuan memegang Air
tidak ditentukan Tidak ditentukan (EBC-IBI, 2014)
9.2. Pengaruh biochar pada Pertumbuhan Tanaman
Berbagai publikasi melaporkan secara umum nilai positif penggunaan biochar sebagai amandemen tanah pada pertumbuhan tanaman di rumah kaca atau pun dilapangan. Studi awal melaporkan bahwa biochar yang ditambahkan ke tanah dapat meningkatkan hasil kedelai dan kacang-kacangan (Iswaran et al. 1980), dan kedelai (Kishimoto dan Sugiura, 1985). Pucuk dan biomassa akar dari birch dan pinus menjadi lebih besar dengan penambahan biochar di tanah (Wardle et al. 1998).
Demikian pula, lima tahun setelah aplikasi biochar biomassa produksi pohon sugi (Cryptomeria japonica) secara substansial meningkat (Kishimoto dan Sugiura, 1985).
Sebuah aplikasi tunggal 20 t ha-1 biochar ke tanah sabana Kolombia mengakibatkan peningkatan produksi jagung sebesar 28 sampai 140% dibandingkan dengan kontrol dalam 2 hingga 4 tahun setelah aplikasi (Mayor et al. 2010).
Penambahan biochar ke dalam tanah secara sigifikan meningkatkan perkecambahan benih, pertumbuhan tanaman dan hasil tanaman sebesar 13- 30%
dibandingkan tanpa diberikan biochar. Penggunaan biochar dari sekam jerami sangat potensial karena ketersediaan sekam yang sangat berlimpah, dimana pengolahan satu ton gabah padi menghasilkan limbah sekam padi sebanyak 220 kg. Sekam padi terdiri dari 20% bahan inorganik, dan 80 % bahan organik. Fraksi bahan organik terdiri dari sellulosa dan hemisellulosa (50%), lignin (26%), dan komponen lain seperti minyak dan protein (4%) (Glaser et al. 2002).
Pengaruh biochar pada pertumbuhan tanaman bervariasi dengan tingkat perlakuan danjenis asal biochar. Peningkatan jumlah aplikasibiochartidakproporsionalmeningkatkan biomassa kering tunas dan akar. Matovic (2010) memperkirakan bahwa penambahan biochar yang optimal di tanahpertanian berkisar antara1% dan 5%. Data dalampenelitian ini menunjukkan bahwa dalam hal produktivitas tanaman, aplikasi biochar 1% dianggap ideal. Park et al. (2011), melaporkan bahwa biochar yang berasal dari bahan organik limbah asam dan sampah rumputan keduanya meningkatkan secara nyata pada pucuk dan biomassa akar sawi, yang mungkin disebabkan keracunan logam dikurangi melalui imobilisasidanpasokan nutrisi.
Sebuah aplikasi tunggal 20 t ha-1 biochar ke tanah sabana Kolombia menghasilkan peningkatan produksi jagung sebesar 28 sampai 140% dibandingkan dengan kontrol dalam 2 hingga 4 tahun setelah aplikasi (Mayor et al. 2010a). Dengan penambahan biochar (pada 90 g kg-1) ke, tropis rendah kesuburan Ferralsol, proporsi N ditetapkan oleh tanaman kacang (Phaseolus vulgaris) meningkat dari 50% (di bandingkan tanpa biochar) menjadi 72%, dan biomassa produksi dan kacang hasil secara signifikan meningkat (Rondon et al. 2007).
Pada jenis tanah yang sama , Pemulihan N total dalam tanah, pemberian kompos dari sisa tanaman, dan biji-bijian secara signifikan lebih tinggi (16,5%), biochar (18,1%), dan arang kompos ditambah perawatan (17,4%) dibandingkan pemberian pupuk mineral (10,9%) (Steiner et al, 2008). Aplikasi tanah biochar mengakibatkan dalam padi gogo lebih tinggi (Oryza sativa) menghasilkan gabah di lokasi di utara Laos dengan ketersediaan P yang rendah, dan meningkatkan respon terhadap N dan NP kimia pupuk perawatan (Asai et al. 2009).
Hasil gabah meningkat secara nyata pada pemberian biochar 0.21 t/ha in 2010 and 0.75 t/ha in 2011. Interaksi antara pemupukan dan biochar tidak nyata pada peningkatan produksi , peningkatan hasil pada perlakuan dilihat dari gabah kering giling , dan juga pada peningkatan rataan penggunaan pupuk (Slavich, 2011),
Pemberian biochar sekam padi 1 kg/plot (1m2) pada padi gogo dapat meningkatkan pertumbuhan rata-rata 4,4 % - 12,72 % untuk tinggi tanaman , 13,8 % - 46,2 % untuk jumlah anakan, dan 9,8 % - 17,5 % untuk jumlah klorofil serta peningkatan kadar air tanah yaitu 7,3% - 95,8 % bila dibandingkan dengan tanpa pemberian biochar sekam padi (Mayly dan Hidayat, 2012)
10. Potensi Biochar Dalam Menyerap Logam Berat