4 BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Mucuna bracteata 2.1.1 Botani
Mucuna bracteata adalah jenis kacangan penutup tanah yang berasal dari dataran tinggi Kerala India Selatan. Walaupun kacangan ini termasuk ke dalam jenis kacangan penutup tanah baru di lingkungan perkebunan, tetapi jenis kacangan ini sudah pernah dipelajari dan disusun sistem klasifikasinya. Menurut Gemplasm Resources Information Network Amerika (Harahap, 2007). Nama latin dari kacangan ini adalah Mucuna bracteata dengan klasifikasinya sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Division : Spermatophyta Sub division : Angiospermae Class : Dicotyledoneae
Ordo : Fabales
Famili : Fabaceae Sub famili : Faboideae Genus : Mucuna
Species : Mucuna bracteata
Selain Mucuna bracteata, jenis kacangan ini juga memiliki species lain dalam genus yang sama seperti Mucuna cochichinensis yang sudah dikenal sebelumnya sebagai kacangan penutup tanah, Mucuna pruriens, Mucuna macrocarpa, Mucuna hubery, Mucuna killipa, Mucuna gigantea, dan lain sebagainya yang sampai saat ini masih belum dieksplorasi (Harahap, 2007).
5 2.1.2 Morfologi
a. Daun
Helain daun tanaman Mucuna bracteata berbentuk oval, satu tangkai daun terdiri dari 3 helaian anak daun (trifoliat), berwarna hijau, muncul disetiap ruas batang. Ukuran daun dewasa dapat mencapai 15x10 cm. Helaian daun akan menutup apabila suhu lingkungan tinggi (termonastik), sehingga sangat efisien dalam mengurangi penguapan di permukaan daun tanaman (Rahutomo, 2011).
Gambar a. Daun Mucuna bracteata
b. Batang
Mucuna bracteata merupakan tumbuhan mejalar, merambat, membelit, memanjat, berwarna hijau muda sampai hijau kecoklatan. Batang ini memiliki diameter 0,4 – 1,5 cm berbentuk bulat berkuku dengan panjang buku 25-34 cm, tidak berbulu, teksturnya cukup lunak, lentur, mengandung banyak serat dan berair (Harahap, 2008). Berbeda dengan kacangan lainnya batang kacangan ini bila dipotong akan mengeluarkan banyak getah yang berwarna putih dan akan berubah menjadi cokelat setelah kering, dan noda getah ini sangat sukar untuk dibersihkan. Batang yang telah tua akan mengeluarkan bintil-bintil kecil berwarna putih yang bila bersinggungan dengan tanah akan berdiferensiasi menjadi akar baru (Rahutomo, 2011).
6
Gambar b. Batang Mucuna bracteata
c. Akar
Mucuna bracteata memiliki sistem perakaran tunggal sebagai mana kacangan lain, berwarna putih kecoklatan, tersebar di atas permukaan tanah dan dapat mencapai kedalaman 1 meter di bawah permukaan tanah. Tanaman ini juga memiliki bintil akar yang menandakan adanya simbiosis mutualisme antara tanaman dengan bakteri rhizobium sehingga dapat memfiksasi nitrogen bebas menjadi nitrogen yang tersedia bagi tanaman. Bintil akar ini berwarna merah muda segar dan relatif sangat banyak, berbentuk bulat dan berukuran diameter sangat bervariasi antara 0,2-2 cm. Pada nodul dewasa terdapat kandungan leghaemoglobbin yang mengindikasikan terdapat sistem fiksasi nitrogen udara oleh bakteri Rhizobium. Laju pertumbuhan akar cukup tinggi, sehingga pada umur di atas 3 tahun akar utamanya dapat mencapai panjang 3 m (Simangungsong, 2011).
7 d. Bunga
Bunga berbentuk tandan menyerupai rangkaian bunga anggur dengan panjang 20-35 cm, terdiri dari tangkai bunga 15-20 tangkai dengan 3 buah bunga setiap tangkainya. Bunga Monoceus ini berwarna biru terung, dengan bau yang sangat menyengat untuk menarik perhatian kumbang penyerbuk.
Hiasan bunga terdiri dari 40-100 hiasan bunga yang berwarna hitam keunguan. Bunga mekar selama 4-5 hari melepaskan bau seperti daging busuk untuk menarik serangga penyerbuk (Simangungsong, 2011).
e. Buah dan Biji
Dalam satu rangkaian bunga yang berhasil menjadi polong mempunyai 12-15 polong, tergantung dari umur tanaman dan kondisi lingkungan setempat termasuk terjadinya perubahan musim. Polong-polong muda berwarna hijau yang diselimuti oleh bulu-bulu halus berwarna merah kemasan yang berubah warna menjadi hitam ketika matang dan polong yang sudah tua berwarna cokelat tua.
Bulu-bulu ini juga dapat menimbulkan alergi dan iritasi ringan pada kulit. Dari bakal polong sampai siap panen membutuhkan waktu sekitar 50 hari (Edy, 2007).
Mengungkapkan bahwa biji Mucuna bracteata berwarna coklat tua sampai hitam mengkilap, dari 1 kg polong basah dapat menghasilkan 250 g biji kering dengan berat 45 biji kering/100 gram (Harahap, 2007).
8
Gambar e. Biji Mucuna bracteata
2.2 Syarat tumbuh 2.2.1Iklim
Mucuna bracteata merupakan kacangan yang cukup toleran terhadap semua lokasi tumbuh, namun untuk tumbuh secara optimal kacangan ini juga memerlukan syarat tumbuh tertentu yang berkaitan dengan faktor iklim dan tanah. Iklim merupakan salah satu faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi kacangan. Setiap jenis kacangan juga memiliki respon yang berbeda-beda terhadap faktor iklim tersebut Mucuna bracteata. Oleh sebab itu pemilihan lokasi untuk penanaman kacangan ini terutama dengan tujuan untuk memproduksi biji harus sesuai dengan kondisi lingkungan yang dikehendaki oleh kacangan itu sendiri (Harahap, 2007).
9
Berikut ini merupakan komponen-komponen iklim yang dikehendaki oleh kacangan Mucuna bracteata.
a. Ketinggian Tempat
Secara umum Mucuna bracteata dapat tumbuh dengan subur di semua tingkat ketinggian, baik dataran rendah maupun dataran tinggi.
Namun untuk dapat memasuki fase generatif yang sempurna Mucuna bracteata membutuhkan daerah dengan ketinggian > 1.000 meter darri permukaan laut (Sebayang, Sutarta dan Harahap, 2004).
Dengan demikian ketinggian tempat merupakan kunci utama untuk sampai mendapatkan biji Mucuna bracteata, karena jika di tanam di dataran rendah < 1.000 meter dari permukaan laut tanaman akan tumbuh dengan jagur namun tidak dapat menghasilkan bunga.
Ketinggian tempat juga mempengaruhi unsur-unsur iklim lain seperti temperatur, curah hujan, dan kelembaban (Harahap, 2007).
b. Temperatur
Keadaaan temperatur harian suatu daerah sangat menentukan jenis tanaman yang dapat tumbuh di atasnya. Beberapa tanaman menghendaki kondisi temperatur tinggi namun tidak sedikit juga tanaman yang menghendaki suhu rendah untuk pertumbuhannya. Mucuna bracteata merupakan salah satu jenis tanaman yang dapat tumbuh di daerah temperatur tinggi maupun rendah, namun untuk berbunga Mucuna bracteata menghendaki temperatur harian minimun 12°C dan maksimun 23°C. Jika suhu minimun di atas 18°C maka dapat mencegah atau memperlambat proses pembungaan, hal inilah yang menyebabkan kacangan Mucuna bracteata yang di tanaman di dataran rendah tidak pernah menghasilkan bunga (Harahap, 2007).
10 c. Curah Hujan
Air merupakan suatu unusr yang menentukan pertumbuhan dan perkembangan tanaman mulai dari perkembangan sampai tanaman berproduksi. Agar proses pembentukan polong tidak terganggu sebaiknya Mucuna bracteata ditanam di lokasi yang cukup hujan yaitu 1000-2.5000 mm/tahun, dan jumlah hari hujan yaitu 3-10 hari hujan/bulan (Sebayang, 2007).
d. Kelembaban
Mucuna bracteata menghendaki areal yang tinggi dari permukaan laut untuk dapat memasuki fase generatif, dan umumnya semakin tinggi suatu tempat maka kelembaban udaranya juga semakin tinggi. Namun demikian Mucuna bracteata tidak menyukai kelembaban yang tidak terlalu tinggi. Jika kelembaban terlalu tinggi, maka bunga-bunga yang telah berbentuk akan busuk, layu, dan kering. Kelembaban udara yang dikendaki oleh kacangan ini ialah < 80% (Sebayang, 2007).
e. Lama Penyinaran Matahari
Kacangan penutup tanah ini termasuk kedalam tanaman berhari pendek dan hanya membutuhkan 6-7 jam penyinaran matahari penuh untuk setiap harinya. Jika ditanam di daerah panas dengan penyinaran matahari panjang maka Mucuna bracteata akan merundukan daun dan batangnya untuk mengurangi penguapan yang umumnya terjadi tepat di siang hari. Pengamatan yang dilakukan PPKS menyimpulkan bahwa kacangan Mucuna bracteata dapat beradaptasi dengan baik untuk daerah tropis seperti Indonesia (Harahap, 2008).
11 2.2.2 Tanah
Pada umumnya Mucuna bracteata dapat tumbuh baik pada tanaman tekstur tanah yaitu tanah liat, liat berpasir, lempung berpasir atau tanah pasir. Tanaman ini juga dapat tumbuh pada kisaran pH yang cukup luas yaitu antara 4,5-6,5. Pertumbuhan Mucuna bracteata akan lebih baik, jika ditanam di tanah yang kaya bahan organik, gembur, dapat menyimpan air. Pertumbuhan vegetatif akan terhambat apabila Mucuna bracteata di tanam pada areal yang tergenang air (Harahap, 2007).
2.3 Perlakuan Pematahan Dormansi 2.3.1 Perlakuan secara mekanis
Beberapa cara perlakuan mekanis untuk memecahkan dormansi benih yang disebabkan oleh impermiabilitas kulit biji baik terhadap air atau gas yaitu:
a. Skarifikasi
Skarifikasi dapat dilakukan dengan aberasi yaitu menggosok kulit benih dengan benda yang kasar atau kikir dan kertas pasir.Tujuan untuk menipiskan kulit biji yang keras sehingga lebih permiabel terhadap air atau gas.
b. Perendaman Kedalam Air
Perendaman biji dalam air panas bertujuan untuk memperbaiki permeabilitas kulit benih sehingga dapat mempermudah masuknya air dan gas, sehingga dapat meningkatkan persentase biji berkecambah.Telah dilaporkan, bahwa pemanasan biji legum pada suhu 100°C selama 1,5 menit atau pada air panas dapat mengurangi panas dapat mengurangi biji yang keras dan pemberian panas 100ºC selama 5-20 detik dapat menyebabkan terbukanya pleurogram dan menghasilkan perkecambahan 95-100%.
Hasil menunjukan perlakuan perendaman air panas 85°C merupakan perlakuan yang lebih baik dan menghasilkan daya kecambah yang tertinggi dibandingkan perlakuan lainnya yang memungkinkan bahwa
12
Suhu 85°C ideal untuk pematahan dormansi benih mucuna yang secara fisik memiliki seed coat yang tebal.
Adapun untuk perlakuan air biasa dan perendaman bahan kimiawi lainnya dapat menjadi bahan penelitian lanjutan untuk mencari konsentrat dan lama perendaman yang ideal untuk pematahan dormansi benih mucuna (Harahap, 2007).
c. Pengguntingan Kulit Biji
Pengguntingan kulit biji dilakukan dengan cara menggunting salah satu sisi biji dengan gunting kuku sehingga kulit terkupas dan air dapat dengan mudah masuk ke dalam biji.Pengguntingan ini harus dilakukan dengan hati-hati jangan sampai merusak embrio biji. Persentase perkecambahan dengan cara ini lebih tinggi dibandingkan dengan cara skarifikasi yaitu mencapai 95%, namun pengerjaannya lebih sulit dibandingkan dengan perlakuan yang pertama (Harahap, 2007).
2.4 Pemanfaatan Mucuna bracteata Sebagai Kacangan Penutup Tanah Pembanguan Legumme Cover Crops (LCC) atau kacangan penutup tanah pada perkebunan dilakukan untuk menanggulangi erosi permukaan tanah dan pencucian hara tanah, memperkaya hara N tanah, memperbaiki struktur tanah, dan menekan pertumbuhan gulma. Kacangan penutup tanah yang di tanam pada perkebunan umumnya merupakan campuran antara tiga jenis kacangan utama, yaitu Calopogonium mucunoides, Pueraria phaseoloides dan Centrosema pubescens.
Penutup tanah ini umumnya tidak mampu bersaing dengan gulma tanpa adanya bantuan berupa pengendalian gulma secara manual ataupun khemis utamanya pada tahun pertama penanaman. Selain itu dengan semakin bertambahnya umur tanaman, kacangan tersebut tidak tahan naungan sehingga populasinya semakin berkurang sehingga daya tutup terhadap permukaan tanah akan semakin berkurang.
13
Menurut Sebayang, Sutarta dan Harahap (2004) Mucuna bracteata merupakan kacangan penutup tanah yang dinilai relative lebih mampu menekan pertumbuhan gulma pesaing disamping memiliki keunggulan lainnya yaitu:
a. Pertumbuhan yang cepat dan menghasilkan biomasa yang tinggi b. Mudah ditanam dengan input yang rendah
c. Tidak disukai ternak karena daunnya mengandung kadar fenol yang tinggi
d. Toleran terhadap serangan hama dan penyakit
e. Memiliki perakaran yang dalam, sehingga dapat memperbaiki sifat fisik tanah
f. Menghasilkan serasah yang tinggi sebagai humus yang terurai lambat sehingga menambah kesuburan tanah
g. Mengurangi laju erosi tanah
2.4.1 Pengendalian Gulma
Hampir seluruh gulma utama yang tumbuh di lingkungan pertanaman perkebunan dapat dikendalikan oleh kacangan Mucuna bracteata. Gulma-gulma tersebut diantaranya adalah Mikania micrantha, Asystasia intrusa, Ageratum conyzoides, Chromolaena odorata, Clidemia hirta, Crassochephalum crepidioides, Stachytarpeta indica, Ipomea pescapri dari golongan gulma berdaun lebar, sedangkan dari golongan gulma berdaun sempit adalah:
Imperata cylindrica, Ottochloa nodosa, Saccharum spontaneum, Setaria barbata, Cyperus rotundus, Cyperus brevifolius, Paspalum conjugatum, Paspalum scrobiculatium, Digitaria sanguinalis, dan lain sebagainya.Pengendalian gulma di atas akan lebih efektif jika kacangan Mucuna bracteata ditanam pada musim hujan untuk mengurangi tingkat cekaman air yang dapat menimbulkan kematian. Adapun populasi efektif untuk perkebunan kelapa sawit adalah 300-400 bibit/ha.
14
Semakin tinggi populasi Mucuna bracteata maka semakin cepat ia menutupi semua areal yang terbuka dan semakin efektif pulalah pengendalian semua gulma yang disebutkan di atas.Hasil penelitian yang dilakukan oleh Harahap, dkk (2010) di kebun Marihat PT Perkebunan Nusantara IV menunjukkan kegagalan kacangan penutup tanah konvensional untuk mengendalikan guhna tanpa adanya perawatan yang intensif, sementara areal yang ditanami Mucuna bracteata bebas dari gulma.
2.4.2 Bintil Akar Yang Mampu Memfiksasi N Bebas
Selain hal diatas kacangan Mucuna bracteata juga memiliki bintil akar yang dapat memfiksasi N bebas di udara menjadi N dalam bentuk ion yang tersedia bagi tanaman. Dengan demikian jumlah ion N yang di kandung tanah juga meningkat sehingga dapat diserap oleh tanaman.
Secara umum jumlah unsur hara yang dikandung oleh tanah akibat penanaman Mucuna bracteata di perkebunan kelapa sawit dan karet akan bertambah baik dari sumbangan biomassa dalam bentuk serasah maupun fiksasi N bebas menjadi N tersedia bagi tanaman.
2.4.3 Faktor yang mempengaruhi keberadaan bintil akar a. Sumber Makanan
BO (bahan organik) dan perakaran untuk bertahan sebelum mengenfeksi.
b. Mikroorganisme lain
Sebagai kompetitor dirizofir terutama yang antagonis, karena dapat menghalangi infeksi.
c. Lingkungan
Yang mempengaruhi kegiatan fotosintesis untuk menyediakan kebutuhan energi bakteri (cahaya ,luas, daun, CO2, pembentukan biji/fase vegetatif.
d. pH
15 e. Suhu
Yang disukai 20-28°C, masing-masing jenis isolat berbeda tanggapannya terhadap suhu.
f. Ketersediaan air dan hara untuk fotosintesis
Karena fotosintat yang dihasilkan tanaman dimanfaaykan oleh bakteri. g. Senyawa racun
Yang berasal dari herbisida, fungisida di tanah tidak disukai bakteri bintil, dapat berpengaruh terhadap keberadaan bakteri, salinitas.
h. Ketersediaan nutrisi
Seperti N yang bisa menghambat bintil P untuk supply energi; Mo untuk kerja nitrogenesis, Fe, dan Co untuk laghemoglobin dan transfer electron.
2.5 Bakteri Rhizobium sp
2.5.1 Peran Bakteri Rhizobium sp
Kemampuan memperbaiki kandungan nitrogen pada tanaman kacangan-kacangan dapat dilakukan dengan adanya bintil-bintil akar tanaman. Bintil-bintil tersebut merupakan hasil infeksi bakteri Rhizobium yang hidup bebas di dalam tanah dengan akar tanaman. Dalam bintil, Rhizobium hidup dan melakukan penambatan nitrogen dengan mengaktifkan enzim nitrogenase. Jumlah nitrogen yang difiksasi melalui udara dapat mencapai ¾ bagian dari seluruh nitrogen yang diperlukan oleh tanaman. Menyebutkan bahwa fiksasi nitrogen secara biologis dari nitrogen atmosfer oleh Rhizobium diperkirakan mencapa 50% dari keseluruhan nitrogen yang difiksasi di muka bumi. Melalui kemampuan tersebut, Rhizobium memiliki potensi ekonomi sebagai pupuk hayati dalam memenuhi kebutuhan nitrogen tanaman. Penggunaan Rhizobium sebagai pupuk hayati sudah banyak dilakukan. Di Taiwan, fiksasi nitrogen oleh Rhizobium telah diaplikasikan pada tanaman golongan lupini, kacang, dan kedelai untuk meningkatkan hasil panen (Rahmawati, 2006).
16
Sutarto (1994) menyatakan bahwa inokulasi Rhizobium dapat meningkatkan jumlah bintil akar. Oleh karena itu, dimana Rhizobium yang akan dikembangkan sebagai pupuk hayati untuk meningkatkan pembentukan bintil akar pada tanaman kacangan.
Rhizobium sp dengan klasifikasinya sebagai berikut:
Divisio : Protophyta Kelas : Schyzomycetes Ordo : Eubacteriales Famili : Rhizobiaceae Genus : Rhizobium Spesies : Rhizobium sp
Sebelum memfiksasi nitrogren, bakteri ini harus tumbuh terlebih dahulu dalam jaringan akar dan membentuk bintil. (Sutdejo, 1996) menjelaskan proses terjadinya bintil akar sebagai berikut:
a. Bakteri Rhizobium berkerumum di sekitar rambut-rambut akar di perkebunan (secara alami) maupun pada media buatan dengan pemberian inokulum (preparat hidup bakteri Rhizobium).
b. Rambut akar mensekresi senyawa triptofan, yang selanjutnya oleh bakteri diubah ke indol asetat
c. Kehadiran indol asetat mengakibatkan rambut-rambut akar mengeriting, sedang bakteri lebih lanjut menghasilkan sejenis enzim yang dapat melarutkan senyawa pektat yang terdapat dalam fimbril (selulosa) kulit/selaput rambut akar sehingga terikat.
d. Bakteri Rhizobium sehubung dengan hadirnya larutan pektat selanjutanya akan berubah berbentuk bulat, kecil-kecil dan dapat bergerak.
17
e. Sehubung senyawa pektat tadi mengikat selulosa, hal ini berpengaruh pada selaput rambut akar, menjadi sangat tipis, mudah ditembus oleh bakteri Rhizobium.
f. Bakteri masuk ke dalam rambut-rambut akar dan berkembang/berlipat ganda dan selanjutnya masuk ke dalam benang akar dengan membentuk benang infeksi.
g. Proses terakhir yaitu dengan terbentuknya bintil akar.
2.5.2. Keuntungan Memanfaatkan Bakteri Rhizobium sp 1. Tidak mempunyai bahaya atau efek sampingan
2. Efisiensi penggunaan yang dapat ditingkatkan sehingga bahaya pencemaran lingkungan dapat dihindari
3. Harganya yang relatif murah
2.6 Kesesuian genetik antara bakteri dengan tanaman 2.6.1 Hubungan simbiosis
Hubungan simbiosis antara tanaman legum dengan bakteri bintil akar. Simbiosis Mutualisme yang terjadi. Bakteri mendapatkan zat hara yang kaya energi dari tanaman inang sedangkan tanaman inang mendapatkan senyawa nitrogen dari bakteri untuk melangsungkan kehidupannya. Mekanisme penambatan nitrogen oleh bakteri bintil akar adalah untuk menambah nitrogen, bakteri ini menggunakan enzim nitrogenase, dimana enzim ini akan menambat gas nitrogen di udara dan merubahnya menjadi gas.
Gen yang mengatur proses penambatan ini adalah gen nif (Singkatan nitrogen – fixation).
Gen – gen ini berbentuk suatu rantai, tidak terpencar kedalam sejumlah DNA yang sangat besar yang menyusun kromosom bakteri, tetapi semuanyaterkelompok dalam suatu daerah. Hal ini memudahkan untuk memotong bagian untaian DNA yang sesuai dari kromoson Rhizobium dan menyisipkanya ke dalam mikroorganisme lain.
18 2.6.2. Kelompok Bakteri Pembentuk Akar
Dalam hubungan simbiotik Rhizobium terbentuk struktur khusus pada tanaman yang disebut bintil akar. Bakteri pembentuk akar dibedakan menjadi empat kelompok besar.
Genus I : Rhizobium, yaitu suatu kelompok bakteri yang tumbuh cepat (fast growing bacteria). Spesies yang masuk dalam kelompok ini adalah R.leguminosarum, R.meliloti.
Genus II : Bradyhizobium, yaitu suatu kelompok bakteri yang tumbuh lambat (slow growing bacteria). Spesies yang masuk dalm kelompok adalah B.japonicum, Bradyrhizobium.
Genus III : Sinorhizobium, yaitu kelompok bakteri yang tumbuh cepat yang membentuk bintil akar dengan kedelai. Bakteri ini dahulu diberi nama Rhibium fredii.
Genus IV : Azorhizobium, yaitu suatu kelompok yang hanya mempunyai satu spesies yang disebut A.caulinodans. Bakteri ini membentuk bintil batang pada tumbuhan sasbina (Yuwono., 2006).
2.7 Media Tanam Biocharcoal
Biochar merupakan butiran halus substansi arang kayu yang porous, bila digunakan sebagai suatu pembenah tanah dapat mengurangi CO2 dari udara. Dalam tanah, biochar menyediakan habitat bagi mikroorganisma tanah, tapi tidak dikonsumsi dan umumnya biochar yang diaplikasikan bisa tinggal dalam tanah selama ratusan atau ribuan tahun.
Dalam jangka panjang biochar tidak mengganggu keseimbangan karbon-nitrogen, tapi bisa menahan dan menjadikan air dan nutrisi lebih tersedia bagi tanaman. Bila digunakan sebagai pembenah tanah bersama pupuk organik dan inorganik, biochar dapat meningkatkan produktivitas, serta retensi dan ketersediaan hara bagi tanaman. Apliksasi biochar (arang kayu atau karbon hitam yang didapat dari biomasa) ke tanah dianggap sebagai suatu pendekatan yang baru dan unik untuk menjadikan suatu sink bagi CO2 atmosfir jangka panjang dalam ekosistem darat.
19
Disamping efek positifnya bagi mengurangi emisi dan menambah pengikatan gas rumah kaca, pembuatan biochar dan aplikasinya ke tanah akan memberikan keuntungan melalui peningkatan produksi tanaman dan kesuburan tanah. Dalam proses pembuatan biochar kira-kira 50% dari C awal akan terkandung dalam biochar, sedangkan pada pembakaran hanya 3%, dan dekomposisi biologi biasanya <20% setelah 5–10 tahun. Efisiensi konversi C dari biomas ke biochar ini sangat tergantung pada tipe dari bahan dasar. Karena itu, sistem slash-and burn yang sampai sekarang masih berjalan, menyebabkan degradasi tanah dan mengeluarkan gas rumah kaca bisa ditingkatkan menjadi slash-and-char untuk lebih memperbanyak C yang bisa diikat dalam tanah.Walaupun biochar ini dapat digunakan sebagai arang kayu untuk bahan bakar, namun manfaat lingkungannya akan jauh lebih besar bila ia dibenamkan ke dalam tanah, dengan berjalannya waktu kesuburan tanah akan meningkat (Gani, 2009).
2.7.1. Manfaat Biocharcoal
Terdapat beberapa manfaat dengan menambahkan biochar ke dalam tanah, yaitu (Anonimus, 2009):
1. Meningkatkan pertumbuhan tanaman.
2. Mengurangi kebutuhan pupuk (perkiraan 10%). 3. Mengurangi pencucian hara.
4. Meningkatkan agregat tanah sehingga dapat meningkatkan hifa fungi.
5. Meningkatkan kemanpuan tanah menyediakan Ca, Mg, P, K. 6. Meningkatkan respirasi mikroba tanah
7. Meningkatkan biomassa mikroba tanah
8. Menstimulasi simbiosis fiksasinitrogen pada legum 9. Meningkatkan fungi mikoriza arbuscular
20 2.7.2 Proses Pembuatan Biocharcoal
Pembuatan arang /biochar dapat dilakukan dengan menggunakan dua model pirolisator sederhana yaitu : (1) berbentuk vertikal, terbuat dari drum yang diberi lubang – lubang untuk pengaturan panas dan pembakaran, dilengkapi dengan alat pengontrol suhu (termometer) dan tekanan udara. Alat ini lebih sederhana dan mudah dibuat namun kapasitasnya sangat terbatas, dan (2) berbentuk horizontal, alat ini lebih mudah penggunaannya, kapasitas lebih besar, namun untuk pembuatannya memerlukan biaya lebih besar.
Proses pembuatan biochar/arang dimulai dengan memasukkan limbah pertanian (sekam padi, serbuk gergaji kulit buah kakao dll) kedalam pirolisator yang terlebih dahulu dipasang rongga-rongga tersebut dimasukkan kayu bakar atau bahan lainnya, lalu dibakar hingga membara. Rongga-rongga tersebut berfungsi agar proses pembakaran dapat berlangsung merata. Suhu dikontrol melalui termometer yang dipasang dibagian ujung dan tengah alat.
Apabila suhu telah mencapai lebih dari 2000C, pirolisator ditutup. Apabila asap mulai keluar melalui cerobong, berarti pembakaran sudah berjalan dengan baik. Setelah 2-3,5 jam dan sudah tidak banyak mengeluaran asap lagi, arang dikeluarkan dan langsung disemprot air agar tidak menjadi abu atau tidak terjadi pembakaran sempurna. Selanjutnya arang dijemur, digiling, dan siap untuk diaplikasikan ke lahan pertanian.
