Dalam sistem pertanian modern, tantangan terbesar bukan hanya meningkatkan produksi, tetapi menjaga kesuburan tanah dalam jangka panjang. Banyak lahan pertanian mengalami penurunan kualitas akibat penggunaan pupuk kimia berlebihan, erosi, pencucian unsur hara, serta rendahnya kandungan bahan organik. Salah satu solusi yang semakin banyak digunakan dalam pertanian berkelanjutan adalah biochar.
Biochar adalah arang hayati hasil pembakaran biomassa seperti sekam padi, kayu, tongkol jagung, atau limbah pertanian lainnya melalui proses pirolisis (pembakaran dengan oksigen terbatas). Berbeda dengan arang biasa, biochar dirancang untuk aplikasi tanah, bukan sebagai bahan bakar. Lalu, mengapa tanah membutuhkan biochar?
Memperbaiki Struktur Tanah
Tanah yang sehat memiliki struktur remah, gembur, dan memiliki ruang pori yang cukup untuk udara dan air. Pada banyak lahan, terutama tanah liat berat atau tanah berpasir miskin organik, struktur ini terganggu.
Biochar memiliki struktur berpori seperti spons mikro. Ketika dicampurkan ke dalam tanah, pori-pori ini membantu:
-
Meningkatkan aerasi tanah
-
Memperbaiki drainase
-
Mengurangi pemadatan
Pada tanah berpasir, biochar membantu meningkatkan daya ikat air sehingga tanah tidak cepat kering. Sebaliknya, pada tanah liat berat, biochar membantu memperlonggar agregat tanah agar akar lebih mudah berkembang.
Meningkatkan Kapasitas Tukar Kation (KTK)
Tanah membutuhkan kemampuan untuk menyimpan dan menahan unsur hara agar tidak mudah tercuci oleh air hujan. Kemampuan ini disebut Kapasitas Tukar Kation (KTK).
Biochar memiliki permukaan luas dan muatan negatif yang mampu mengikat unsur hara seperti:
-
Nitrogen (NH4⁺)
-
Kalium (K⁺)
-
Kalsium (Ca²⁺)
-
Magnesium (Mg²⁺)
Dengan meningkatnya KTK, pupuk yang diberikan tidak cepat hilang. Tanaman dapat menyerap nutrisi secara bertahap, sehingga efisiensi pupuk meningkat dan biaya produksi dapat ditekan.
Menjadi Rumah bagi Mikroorganisme Tanah
Tanah yang subur tidak hanya bergantung pada unsur hara, tetapi juga pada kehidupan mikroba. Bakteri, jamur, dan organisme tanah berperan penting dalam dekomposisi bahan organik dan penyediaan nutrisi bagi tanaman.
Struktur berpori biochar menyediakan habitat ideal bagi mikroorganisme. Pori-pori ini melindungi mikroba dari predator dan perubahan suhu ekstrem. Akibatnya:
-
Aktivitas biologis tanah meningkat
-
Proses mineralisasi hara lebih stabil
-
Tanah menjadi lebih hidup dan dinamis
Dalam jangka panjang, keberadaan mikroba yang sehat membuat tanah lebih resilien terhadap stres lingkungan.
Menstabilkan Karbon dan Mengurangi Emisi
Salah satu keunggulan utama biochar adalah stabilitas karbonnya. Berbeda dengan kompos atau pupuk kandang yang terurai dalam waktu relatif cepat, karbon dalam biochar sangat stabil dan dapat bertahan puluhan hingga ratusan tahun di dalam tanah.
Hal ini memberikan dua manfaat sekaligus:
-
Menyimpan karbon dalam tanah (carbon sequestration)
-
Mengurangi emisi gas rumah kaca dari sektor pertanian
Dengan kata lain, biochar tidak hanya memperbaiki tanah, tetapi juga berkontribusi terhadap mitigasi perubahan iklim.
Mengurangi Keasaman Tanah
Banyak lahan pertanian tropis memiliki masalah tanah asam. pH rendah dapat menghambat ketersediaan fosfor dan meningkatkan kelarutan aluminium yang bersifat racun bagi akar.
Biochar umumnya bersifat agak basa, terutama yang berasal dari biomassa kayu atau sekam padi. Ketika diaplikasikan, biochar dapat membantu:
-
Menetralkan keasaman tanah
-
Meningkatkan ketersediaan fosfor
-
Mengurangi toksisitas aluminium
Namun, efek ini tetap tergantung pada jenis biochar dan dosis aplikasi.
Efek Jangka Panjang Bertahun-tahun
Berbeda dengan asam humat atau pupuk organik cair yang efeknya cepat namun relatif singkat, biochar bekerja lambat tetapi tahan lama. Sekali diaplikasikan dengan dosis yang tepat, manfaatnya dapat bertahan bertahun-tahun.
Biochar bukan “obat instan” untuk tanaman. Pada minggu pertama mungkin tidak terlihat perubahan signifikan. Namun dalam satu hingga beberapa musim tanam, perbaikan kualitas tanah akan semakin nyata.
Karena stabilitasnya tinggi, biochar sering disebut sebagai investasi jangka panjang kesuburan tanah.
Mengurangi Ketergantungan pada Pupuk Kimia
Dengan meningkatnya kemampuan tanah menyimpan air dan hara, kebutuhan pupuk kimia dapat ditekan. Tanaman menjadi lebih efisien dalam menyerap nutrisi.
Dalam sistem pertanian berkelanjutan, biochar sering dikombinasikan dengan:
-
Kompos
-
Pupuk organik cair
-
Asam humat
Biochar berfungsi sebagai “penyimpan”, sementara bahan organik lain sebagai “penyedia cepat”. Kombinasi ini menciptakan sistem yang seimbang antara efek jangka pendek dan jangka panjang.
Tanah membutuhkan biochar karena ia memberikan solusi menyeluruh terhadap berbagai permasalahan kesuburan tanah: memperbaiki struktur, meningkatkan kapasitas simpan hara, mendukung kehidupan mikroba, menstabilkan karbon, serta memberikan efek jangka panjang yang berkelanjutan.
Dalam kondisi lahan yang terus mengalami degradasi, biochar bukan sekadar tambahan, melainkan strategi perbaikan tanah yang bersifat fundamental. Dengan pendekatan yang tepat—dosis sesuai dan dikombinasikan dengan sumber nutrisi lain—biochar dapat menjadi fondasi penting bagi sistem pertanian yang produktif, efisien, dan ramah lingkungan untuk masa depan.
