1
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Botani Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan tanaman monokotil yaitu batangnya tidak mempunyai kambium dan tidak bercabang. Batangnya lurus, berbentuk bulat panjang dengan diameter 25-75 cm (Sunarko 2014).
Klasifikasi dan penyebaran kelapa sawit merupakan pengetahuan dasar untuk memahami tanaman tersebut. Dalam dunia botani, semua tumbuhan diklasifikasi untuk memudahkan dalam identifikasi secara ilmiah. Metode pemberian nama ilmiah (Latin) ini dikembangkan oleh Carolus Linnaeus (Pahan,2010).
Taksonomi tanaman kelapa sawit adalah : Sub Divisi : Spermatophyta
Divisi : Mangnoliophyta Kelas : Angyospermae Ordo : Monokotyledonae
Famili : Arecaceae (dahulu disebut palmae) Sub Famili : Cocoideae
Genus : Elaeis
Spesies : Elaeis quinensis Jacq
2.2 Morfologi Kelapa Sawit
Dari pemahaman klasifikasi tanaman kelapa sawit diatas sebaiknya perlu dipahami juga morfologi tanaman kelapa sawit yang terlihat pada fase pembibitan sebagai berikut :
2 2.2.1 Biji
Menurut Lubis & Agus, (2011), biji kelapa sawit memiliki ukuran dan bobot yang berbeda untuk setiap jenisnya. Umumnya, biji kelapa sawit memiliki waktu dorman. Perkecambahan bisa berlangsung dari enam bulan dengan tingkat keberhasilan 50%.
Berdasarkan ketebalan cangkang dan daging buah, kelapa sawit dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut :
a. Dura (D), memiliki cangkang tebal (3-5 mm), daging buah tipis, dan rendemen minyak 15 – 17 %.
b. Tenera (T), memiliki cangkang agak tipis (2-3 mm), daging buah tebal dan rendemen minyak 21 – 23 %.
c. Pisifera (P), memiliki cangkang sangat tipis, daging buah tebal, biji kecil, dan rendemen minyak.
2.2.2 Akar
Akar serabut tanaman kelapa sawit mengarah ke bawah dan samping. Selain itu, terdapat beberapa akar napas yang tumbuh mengarah ke samping atas untuk mendapatkan tambahan aerasi, yaitu proses pemasukan oksigen ke dalam air secara alami dan atau secara mekanis (Pardamean, 2016).
Secara umum, sistem perakaran kelapa sawit lebih banyak berada dekat dengan permukaan tanah, tetapi pada keadaan tertentu akar juga bias menjelajah lebih dalam. Pada areal tanaman kelapa sawit umiur 5 tahun seluas I ha, permukaan absorbsi dari akar tersier dan kuarterner 5 kali lebih besar daripada akar primer dan akar sekunder yang digolongkan sebagai akar penjelajah dari hasil penelitian Dr. Christophe Jourdan, dapat disimpulkan bahwa 23% dari total permukaan akar kelapa sawit merupakan akar absorbsi. Sebagaian besar dari akar absorbsi tersebut (83,7%) terdiri dari akar tersier (28,9%) dan akar kuarterner (54,8%).
3
Hanya sejumlah kecil zona absorbsi yang terdiri dari akar primer dan sekunder, yaitu kurang dari 10% dari total permukaan akar primer dan sekunder tersebut (Pahan, 2010).
2.2.3 Batang
Menurut Pahan, (2010). Batang kelapa sawit terdiri dari pembuluh-pembuluh yang terikat secara distrit dalam jaringan parenkim. Meristem pucuk terletak dekat ujung batang, dimana pertumbuhan batang sedikit agak membesar. Aktivitas meristem pucuk hanya memberikan sedikit kontribusi terhadap jaringan batang karena fungsi utamanya yaitu menghasilkan daun dan infloresen bunga. Seperti umumnya tanaman monokotil, penealan sekunder tidak terjadi pada batang.
Batang mempunyai 3 fungsi utama, yaitu :
a. sebagai struktur yang mendukung daun, bunga, dan buah.
b. sebagai system pembuluh yang mengangkut air dan hara mineral dari akar ke atas serta hasil fotosintesis (fotosintat) dari daun kebawah.
c. Kemungkinan juga berfungsi sebagai organ penimbunan zat makanan.
2.2.4 Daun
Menurut Pahan, (2010). Daun kelapa sawit terdiri dari beberapa bagian, sebagai berikut.
a. Kumpulan anak daun (leaflets) yang mempunyai helaian (lamina) dan tulang anak daun (midrib).
b. Rachis yang merupakan tempat anak daun melekat.
c. Tangkai daun (petiole) yang merupakan bagian antara daun dan batang. d. Seludang daun (sheath) yang berfungsi sebagai perlindungan dari kuncup dan
4
Bentuk seludang daun yang terlihat pada daun dewasa sudah tidak lengkap dan merupakan sisa dari perkembangan yang ada. Pada daun yang sedang berkembang, seludang berbentuk pipa dan membungkus daun muda secara sempurna. Namun, karena daun berkembang terus-menerus, sedangakan seludang tidak berkembang lagi, serabut-serabut seludang menjadi robek dan tercerai membentuk barisan duri (spine) sepanjang tepi-tepi petiole yang merupakan pangkal dari serabut tersebut. Sejumlah kecil jaringan serabut ini juga dijumpai pada bagian ketiak daun (Pahan, 2010)
2.2.5 Bunga
Kelapa sawit merupakan tanaman monoecious (berumah satu). Artinya, bunga jantan dan bunga betina terdapat pada satu pohon, tetapi tidak pada tandan yang sama. Walaupun demikian, kadang-kadang dijumpai juga bunga jantan dan betina pada satu tandan (hermafrodit). Bunga muncul dari ketiak daun. Setiap ketiak daun hanya dapat menghasilkan satu infloresen (bunga majemuk). Biasanya, beberapa bakal infloresen gugur pada fase-fase awal perkembangannya sehingga pada individu tanaman terlihat beberapa ketiak daun tidak menghasilkan infloresen (Pahan, 2010).
2.3 Syarat Tumbuh Kelapa Sawit
Produktivitas tanaman menjadi lebih baik jika unsur hara dan air tersedia dalam jumlah yang cukup dan seimbang. Selain itu, tanaman kelapa sawit membutuhkan intesitas cahaya matahari yang cukup tinggi untuk melakukan proses fotosintesis. Berikut beberapa syarat tumbuh tanaman kelapa sawit menurut Lubis & Agus, (2011).
5 2.3.1 Curah Hujan
Idealnya, curah hujan sekitar 2.000 mm/tahun, terbagi merata sepanjang tahun, dan tidak terdapat periode kering yang tegas. Berikut beberapa kondisi yang disebabkan oleh pengaruh curah hujan.
a. Curah hujan menyebabkan produksi bunga tinggi, presentase buah menjadi rendah, penyerbukan terhambat, sebagian besar pollen terhanyut oleh air hujan.
b. Curah hujan rendah menyebabkan pembentukan daun terhambat serta pembentukan bunga dan buah terhambat.
2.3.2 Suhu
Perbedaan suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi buah. Suhu 200 C merupakan suhu minimum bagi pertumbuhan vegetative. Sementara itu, suhu 22-230 C merupakan suhu rata-rata tahunan yang diperlikan untuk produksi buah. Suhu terkait dengan garis lintang dan elevasi di suatu daerah. Berdasarkan hasil pengamatan, lokasi tumbuh kelapa sawit lebih optimal di daerah tropi.
2.3.3 Tanah
Kelapa sawit dapat hidup di tanah mineral, gambut dan pasang surut. Potensi pengembangan kelapa sawit di lahan gambut (orgnik) relative baik. Pasalnya luas lahan gambut sangat melimpah di Kalimantan dan Papua (17 – 27 juta hektar). Sifat fisik tanah gambut diantaranya selalu tergenang air, dekomposisi bahan organik lambat, kosistensi lepas, kepadatan masa rendah dan bersifat seperti spon (menyerap dan menahan air dalam jumlah besar).
Untuk mendapatkan produksi yang tinggi, semua unsur hara yang diperlukan tanaman kelapa sawit harus berada pada keadaan cukup dan seimbang. Untuk memperoleh gambaran status kesuburan tanah, dalam hal ini dilakukan pengambilan contoh dan analisis tanah yang lengkap di laboratorium. (Sunarko, 2014).
6 2.4 Pembibitan Kelapa Sawit
Menurut Sunarko, (2014). Pembibitan merupakan proses untuk menumbuhkan dan mengembangkan benih atau kecambah menjadi bibit yang siap untuk ditanam. Pemilihan bahan tanaman (bibit) kelapa sawit dan pemahaman terhadap sifat dan karakteristik bibit merupakan faktor penting keberhasilan kegiatan budidaya tanaman kelapa sawit. Informasi mengenai bahan tanaman dapat diperoleh dari pusat penelitian kelapa sawit (PPKS) di medan dan lembaga atau perusahaan yang ditunjuk atau diizinkan oleh pemerintah menghasilkan bahan tanaman dalam bentuk kecambah.
2.4.1 Tahapan Pembibitan a. Pembibitan Awal (Prenursery)
Prenursery merupakan tempat kecambah kelapa sawit ditanam dan dipelihara
hingga berumur tiga bulan. Pembibitan menggunakan polybag yang melewati tahap prenursery dan main nursery termasuk ke dalam model pembibitan double
stage. Sementara itu, pembibitan yang tidak melalui tahapan prenursery
termasuk ke dalam single stage. Perbedaan single stage dan double stage secara teknis di lapangan yaitu pada single stage, kecambah langsung ditanam terlebih dahulu di dalam polybag besar. Sementara itu, pada doule stage kecambah ditanam terlebih dahulu di dalam polybag kecil saat prenursery, lalu dipindahkan ke dalam polybag besar setelah berumur 2-3 bulan (Sunarko, 2014).
b. Pembibitan Utama (Main Nursery)
Setelah berumur 2-3 bulan, bibit dipindahkan ke dalam polybag besar yang diatur dan ditata di areal pemibitan induk (main nursery). Pembibitan merupakan langkah awal yang sangat menentukan bagi keberhasilan budidaya kelapa sawit. Tanaman kelapa sawit yang produktivitasnya tinggi selalu berasal dari bibit yang baik. Hal tersebut akan berhasil apabila menggunakan bahan tanam yang berasal dari produsen resmi, pembibitan awal (prenursery) yang tepat, lokasi pembibitan
7
yang strategis, penerapan kaidah kultur teknis pembibitan yang benar, dan tidak menggunakan bibit yang sumbernya tidak jelas (Sunarko, 2014).
2.4.2 Pemeliharaan
Menurut Adi, (2013). Bibit yang telah ditanam di polybag dipelihara dengan baik agar pertumbuhannya sehat dan subur. Bibit yang dipelihara dengan baik akan tumbuh dengan baik dan siap untuk ditanam di perkebunan jika umurnya telah mencukupi. Butuh ketelatenan dan kesabaran dalam memelihara benih yang telah disemaikan. Pemeliharaan yang buruk akan dapat menjadikan kualitas bibit menjadi buruk atau bahkan mati sebelum di tanam di lokasi perkebunan. Berikut pemeliharaan pembibitan meliputi :
a. Penyiraman
Bibit kelapa sawit membutuhkan air untuk kelangsungan hidupnya. Penyiraman bibit dilakukan dua kali sehari, kecuali apabila jatuh hujan lebih dari 7-8 mm pada hari itu. Air untuk menyiram bibit harus bersih. Cara menyiramnya harus dengan semprotan halus agar bibit dalam polybag tidak rusak dan tanah tempat tumbuhnya tidak padat. Krbutuhan air siraman ± 2 liter/polybag/hari atau disesuaikan dengan umur bibit. Jangan sampai lupa menyiram bibit, karena jika terlambat, bibit bisa layu dan akhirnya mati.
b. Penyiangan
Bibit yang ditanam dalam polybag juga dapat diganggu oleh gulma. Gulma di dalam polybag biasanya berupa rumput. Gulma seperti itu bias jadi berasal dari biji rumput yang masuk bersama tanah yang digunakan sebagai media tanam dalam polybag. Selain itu, tanah diantara dua polybag lahan subur gulma. Gulma yang tumbuh dalam polybag dan ditanah antara polybag harus dibersihkan atau disemprot dengan herbisida. Penyiangan gulma harus dilakukan 2-3 kali dalam sebulan, atau disesuaikan dengan pertumbuhan gulma. Pertumbuhan gulma
8
cenderung lebih cepat daripada bibit kelapa sawit sehingga kadang gulma menutupi bibit kelapa sawit dari cahaya matahari. Akibatnya, pertumbuhan bibit bias terhambat karena kurang mendapat cahaya matahari. Jangan sampai pertumbuhan bibit kelapa sawit terhambat hanya karena lupa tidak membersihkan gulma.
c. Pemupukan
Pemberian pupuk pada bibit sangat jelas memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan namun jika pemberian berlebihan akan berpengaruh menekan pertumbuhan bibit yang di budidayakan dan mungkin saja bibit akan mengalami over dosis. Interaksi antara unsur N, P, K, sangat nyata berbeda dan bibit sangat peka terhadap perobahan perimbangan antara unsur – unsur hara (Tim Pengembang Materi LPP, 2017).
9
Tabel 2.1 Rekomendasi Pupuk untuk Pembibitan Kelapa sawit di Pembibitan utama (Main Nursery).
Minggu Majemuk 15.15.6.4 Majemuk 12.12.17.2 Kieserit (Mg) Dolomit (Mg) 2 2,5 - - - 3 2,5 - - - 4 5,0 - - - 5 5,0 - - - 6 7,5 - - - 8 7,5 - - - 10 10 - - - 12 10 - - - 14 - 10 7,5 10 16 - 10 - - 18 - 10 7,5 10 20 - 10 - - 22 - 15 10 15 24 - 15 - - 26 - 15 10 15 28 - 15 - - 30 - 20 15 22,5 32 - 20 - - 34 - 20 15 22,5 36 - 20 - - 38 - 25 15 22,5 40 - 25 - - Jumlah 50 230 80 117,5 Sumber : PPKS, 2003
2.5 Biomasa Pelepah Kelapa Sawit
Biomassa kelapa sawit terbentuk melalui proses fotosintesis. Dalam proses ini, karbondioksida (CO2) dan air (H2O) diubah menjadi karohidrat (CH2O) dengan menggunakan radiasi matahari yang diserap melalui klorofil di dalam klorofas hijau daun. Karohidrat digunakan oleh tanaman untuk mendukung keberadaan fungsi dirinya (distilahkan seba gai respirasi pemeliharaan). Sebagian karbohidrat digunakan untuk transport dan konversi karbohidrat menjadi ahan kering structural dan penyerapan aktif unsur hara dari dalam tanah (diistilahkan sebagai
10
respirasi pertumbuhan). Sementara, sisahnya digunakan untuk produksi ahan kering vegetative (daun, batang, dan akar) serta generative (buah) (Pahan, 2010).
Biomassa terdiri atas beberapa komponen yaitu kandungan air (moisture content), zat mudah menguap (volatile matter), karbon terikat (fixed carbon), dan abu (ash). Mekanisme pembakaran biomassa terdiri dari tiga tahap yaitu pengeringan (drying), devolatilisasi (devolatilization), dan pembakaran arang (char combustion). Proses pengeringan akan menghilangkan moisture, devolatilisasi yang merupakan tahapan pirolisis akan melepaskan volatile, dan pembakaran arang yang merupakan tahapan reaksi antara karbon dan oksigen, akan melepaskan kalor. Laju pembakaran arang tergantung pada laju reaksi antara karbon dan oksigen pada permukaan dan laju difusi oksigen pada lapis batas dan bagian dalam dari arang. Reaksi permukaan terutama membentuk CO. Diluar partikel, CO akan bereaksi lebih lanjut membentuk CO2. Pembakaran akan menyisakan material berupa abu (Surono, 2010).
Biomassa pada umumnya mempunyai densitas yang cukup rendah, sehingga akan mengalami kesulitan dalam penanganannya. Densifikasi biomassa menjadi briket bertujuan untuk meningkatkan densitas dan mengurangi persoalan penanganan seperti penyimpanan dan pengangkutan. Secara umum densifikasi biomasssa mempunyai beberapa keuntungan antara lain dapat menaikkan nilai kalor per unit volume, mudah disimpan dan diangkut serta mempunyai ukuran dan kualitas yang seragam (Surono, 2010).
2.5.1 Bagian-bagian pelepah
Menurut pahan, (2010). Daun kelapa sawit terdiri dari beberapa bagian, sebagai berikut.
a. Kumpulan anak daun (leaflets) yang mempunyai helaian (lamina) dan tulang anak daun (midrib).
11
c. Tangkai daun (petiole) yang merupakan bagian antara daun dan batang. d. Seludang daun (sheath) yang berfungsi sebagai perlindungan dari kuncup dan
memberi kekuatan pada batang.
Bentuk seludang daun yang terlihat pada daun dewasa sudah tidak lengkap dan merupakan sisa dari perkembangan yang ada. Pada daun yang sedang berkembang, seludang berbentuk pipa dan membungkus daun muda secara sempurna. Namun, karena daun berkembang terus-menerus, sedangakan seludang tidak berkembang lagi, serabut-serabut seludang menjadi robek dan tercerai membentuk barisan duri (spine) sepanjang tepi-tepi petiole yang merupakan pangkal dari serabut tersebut. Sejumlah kecil jaringan serabut ini juga dijumpai pada bagian ketiak daun (Pahan, 2010).
Menurut Pahan (2010). Pada anak daun yang gagal, terbentuk helai daunnya
(lamina), tulang anak daun yang pendek membentuk duri tipa kedua. Duri ini
dapat dibedakan secara jelas dengan duri pada seludang daun di petiole. Bentuk anak daun panjang dan sempit (pinnate) dengan sebuah tulang daun dan sejumlah pembuliuh yang sejajar dengan tulang tersebu. Kutikula anak daun cukup tebal dan sangat resisten terhadap difusi uap air.
2.5.2 Karakteristik Pelepah
Daun kelapa sawit mirip kelapa, yaitu membentuk sususnan daun majemu, bersirip genap, dan bertulang sejajar. Daun-daun membentuk satu pelepah yang panjangnya mencapai lebih dari 7,5-9 meter. Jumlah anak daun di setiap pelepah berkisar 250-400 helai. Daun muda yang masih kuncup berwarna kuning pucat. Pada tanah yang subur, daun cepat membuka sehingga makin efektif melakukan fungsinya sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis dan sebagai alat respirasi (Fauizi dkk, 2012).
12
Menurut Fauzi dkk, (2012). Jumlah pelepah, panjang pelepah, dan jumlah anak daun tergantung pada umur tanaman. Tanaman yang berumur tua, jumlah pelepah dan anak daunnya lebih banyak. Begitu pula pelepahnya akan lebih panjang dibandingkan dengan tanaman yang masih muda. Berat kering satu pelepah dapat mencapai 4,5 kg. Pada tanaman dewasa ditemukan sekitar 40-50 pelepah. Saat tanaman berumur 10-13 tahun dapat ditemukan daun yang luas permukaannya mencapai 10-15 m2.
Pelepah kelapa sawit hasil penunasan/prunning merupakan salah satu sumber bahan organik tanah. Produksi pelepah sebanyak 22 batang per pohon per tahun dimana berat daging pelepah sebanyak 2,2 kg dan biomassa pelepah sawit sebanyak 6,3 ton per hektar per tahun. Kandungan senyawa kimia penyusun pada pelepah kelapa sawit terdiri dari selulosa, hemiselulosa, dan lignin secara berurutan yaitu 31,7%, 33,9% dan 17,4% (Wahyuni dan Sakiah, 2019).
Tabel 2.2 Kandungan Senyawa Kimia Penyusun Pelepah Kelapa Sawit
Unsur Kimiawi Pelepah Kelapa Sawit (%)
Selulosa 33,7 Hemiselulosa 35,9 Lignin 17,4 Slika 2,6 Abu 3,3 Nitrogen 2,38 Kalium 1,316 Kalsium 2,568 Magnesium 0,487 Posfor 157 Sulfur 0,40 Klorida 0,70
13 2.6 Biochar
2.6.1 Pengertian Biochar
Biochar adalah bahan padat kaya karbon hasil konversi dari limbah organik (biomassa pertanian) melalui pemakaran tidak sempurna atau suplai oksigen terbatas (phrolysis). Pembakaran tidak tidak sempurna dapat dilakukan dengan alat pembakaran atau pirolisator dengan suhu 250-3500 C selama 1-3,5 jam, bergantung pada jenis biomassa dan alat pembakaran yang digunakan. Pembakaran juga dapat dilakukan tanpa pirolisator, tergantung pada jenis bahan baku. Kedua jenis pembakaran tersebut menghasilkan biochar yang mengandung karbon untuk diaplikasikan sebagai pembenah tanah. Biochar bukan pupuk tetapi berfungsi sebagai bahan pembenah tanah (Wahyuni dan Sakiah, 2019).
Sumber biochar terbaik adalah limbah organik khususnya limbah pertanian. Hingga saat ini pemanfaatan limbah organik dilakukan melalui proses pembakaran sempurna/tidak sempurna menjadi biochar (menghasilkan CO2), terdegradasi/ terdekomposisi di lingkungan aerobik (juga menghasilkan CO2), atau terdegradasi/terdekomposisi dalam lingkungan anaerobik (menghasilkan CO2 serta CH4). Saat ini belum ada manfaat lainnya dari bahan-bahan yang miskin hara selain dimanfaatkan menjadi biochar melalui proses pembakaran tidak sempurna dan digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki lahan-lahan marjinal (Nurida, 2014).
Salah satu upaya perbaikan kualitas tanah yang dapat ditempuh adalah penggunaan bahan-bahan yang tergolong sebagai bahan pembenah tanah. Dalam upaya meningkatkan kualitas sifat fisik, kimia, serta biologi tanah, sebaiknya dipilih bahan pembenah dari bahan yang sulit terdekomposisi agar dapat bertahan lama dalam tanah. Bahan yang mudah diperoleh dan relatif murah adalah penggunaan limbah pertanian seperti serasah jagung dan serasah tebu. Serasah tebu dan jagung bisa dimanfaatkan dalam bentuk segar maupun dalam bentuk biochar (Tambunan dkk, 2014).
14 2.6.2 Pembuatan Biochar
Menurut Gani, (2009). Kemungkinan yang akan menjadi pembatas utama dalam pemanfaatan biochar di bidang pertanian adalah cara memproduksi biochar itu sendiri, terutama di pedesaan dengan sarana dan dana yang sangat terbatas di kalangan petani. Terkait dengan ide biochar, bila kayu dan limbah pertanian mengalami pembakaran dalam keadaan tanpa oksigen akan dihasilkan tiga substansi, yaitu; a) bio-gas dan hidrogen, keduanya dapat dijadikan bahan bakar hayati; b) bio-oil yang dapat diperbaharui; dan c) arang (char) yang sebagian besar terdiri atas kandungan karbon bahan dasar yang digunakan.
Pada kondisi produksi terkontrol, karbon di dalam biomassa diikat dalam biochar dengan hasil samping berupa bioenergi dan bio-oil. Secara teoritis, di dalam biochar akan tersimpan sampai 50% karbon bahan baku dalam bentuk struktur arang kayu yang porous sedang sisanya akan terikat sebagai bioenergi dan bio-oil. Walaupun secara teknis tidak mungkin menangkap 100% biomassa karbon karena energi juga digunakan dan hilang dalam proses produksi, proses produksi biochar yang optimal dapat mengikat sebagian dari biomassa karbon dalam biochar dan sebagian sebagai bioenergi. Efisiensi konversi C dari biomassa menjadi biochar sangat bergantung pada tipe bahan dasar dan proses produksi.
Biochar dapat dihasilkan dari sistem pirolisis atau gasifikasi. Pada sistem pirolisis, biochar yang dihasilkan sebagian besar dalam keadaan tanpa oksigen dan paling sering dengan sumber panas dari luar, sedangkan pada sistem gasifikasi hanya sedikit biochar yang dihasilkan. Produksi biochar yang optimal adalah dalam keadaan tanpa oksigen. Sistem produksi pirolisis dan gasifikasi dapat dijalankan melalui unitunit yang mobil atau menetap. Sistem pirolisis dan gasifikasi skala kecil yang dapat digunakan di lapang atau industri kecil tersedia secara komersial dengan input biomassa berkapasitas 50 kg/hari sampai 1.000 kg/hari. Bioenergi yang dihasilkan dari sistem ini dapat digunakan untuk
15
menghasilkan panas, tenaga atau kombinasi tenaga dan panas. Pada tingkat lokal atau regional, unit-unit pirolisis dan gasifikasi dapat dioperasikan oleh koperasi atau industri besar, yang dapat memproses sampai 4.000 kg biomassa per jam (Gani, 2009).
Berbagai cara pembuatan biochar telah tersedia dari yang tradisional sampai yang paling maju. Bahkan pengintegrasian pembuatan biochar dan produksi bioenergi serta bio-oil akan meningkatkan nilai tambah dari pemanfaatan biomassa tanaman, termasuk residu tanaman dan limbah pertanian. Cara mana yang paling baik digunakan bergantung pada sumber daya yang tersedia dan skala usaha di daerah pengembangan.
2.6.3 Manfaat Biochar
Menurut peneliti biochar atau arang hayati dapat mengatasi keterbatasan tersebut dan menyediakan opsi bagi pengelolaan tanah. Kenyataannya, biochar telah dimanfaatkan secara tradisional oleh sebagian petani di pedesaan. Berbagai hasil penelitian menunjukkan, biochar berpotensi untuk memperbaiki kesuburan tanah. Manfaat biochar terletak pada dua sifat utamanya, yaitu mempunyai afinitas tinggi terhadap hara dan persisten dalam tanah. Kedua sifat ini dapat digunakan untuk menyelesaikan beberapa masalah penting pertanian akhir-akhir ini, seperti kerusakan tanah dan keamanan pangan, polusi air oleh agrokimia, dan perubahan iklim. Di banyak negara maju dan berkembang, biochar telah menjadi tumpuan bagi keberlanjutan sistem usahatani dan sekaligus mengurangi dampak perubahan iklim global karena sifatnya yang karbon-negatif. Indonesia sebagai negara yang ikut meratifikasi pengurangan dampak perubahan iklim global tentu berkepentingan dalam penggunaan biochar. Selain dapat meningkatkan produktivitas lahan dan tanaman, penggunaan biochar juga dapat mengurangi kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh kegiatan pertanian. Di Indonesia,
16
pemanfaatan biochar dalam skala luas adalah hal yang relatif baru. Oleh karena itu, pemerintah berperan penting dalam memberikan pemahaman dan pembinaan kepada masyarakat luas, terutama petani, akan pentingnya biochar sebagai pembenah tanah guna mendukung keberlanjutan pertanian mendatang (Gani, 2009).
Dampak dari revolusi hijau bagi lingkungan adalah penggunaan bahan-bahan kimia (pupuk dan pestisida) yang tidak bijaksana. Pemberian pupuk kimia dapat menimbulkan degradasi lingkungan dan mempercepat pengurasan sumber daya pertanian. Konsep dari ramah lingkungan bukan berarti meninggalkan penggunaan pupuk kimia sama sekali. Pemberian pupuk secara berimbang dan bijaksana adalah memadukan sumber nutrisi dari bahan kimia dan organik. Pemupukan dengan bahan organik senantiasa harus dilakukan secara terpadu dan berkelanjutan (Muhammad dkk, 2015).
Apliksasi biochar (arang kayu atau karbon hitam yang didapat dari biomassa) ke tanah dianggap sebagai suatu pendekatan yang baru dan unik untuk menjadikan suatu penampung (sink) bagi CO2 udara dalam jangka panjang pada ekosistem darat. Di samping efek positifnya untuk mengurangi emisi dan menambah pengikatan gas rumah kaca, aplikasi biochar ke tanah akan memberikan keuntungan melalui peningkatan produksi tanaman dan kesuburan tanah (Gani, 2009).
2.7 Pupuk NPK
Pemupukan berimbang menghasilkan keuntungan yang lebih tinggi pada budidaya pertanian, informasi hasil penelitian terbaru tentang pengelolaan hara pada tanaman sangat penting diketahui oleh petani guna meningkatkan produktivitas (Magen, 2010). Salah satu strategi efisiensi dalam budidaya tanaman adalah menekan biaya produksi pada setiap usaha taninya dengan
17
menggunakan pupuk yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan. Dalam program manajemen kesuburan tanah yang baik, lima faktor yang memengaruhi keberhasilan pemupukan agar tanaman dapat tumbuh dengan optimal. Dalam istilah pemupukan hal tersebut dinamakan lima tepat pemupukan, yaitu tepat jenis, tepat dosis, tepat waktu, tepat tempat, dan tepat cara. Nutrisi utama yang dibutuhkan oleh tanaman adalah nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K). Pasokan tidak memadai dari setiap nutrisi selama pertumbuhan tanaman akan memiliki dampak negatif pada kemampuan reproduksi, pertumbuhan, dan hasil tanaman (Firmansyah, 2017).
Menurut Firmansyah (2017), fungsi N, P, dan K berkaitan erat dalam mendukung proses fotosintetis dan produksi fotosintat yang dihasilkan, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman melalui mekanisme pengubahan unsur hara NPK menjadi senyawa organik atau energi disebut metabolisme, unsur hara tidak dapat digantikan dengan unsur hara lain sehinga dengan unsur hara tanaman dapat memenuhi siklus hidup.
