Sebuah studi laboratorium menemukan bahwa menggabungkan biochar-jerami padi dengan-bakteri pelarut kalium meningkatkan kalium yang larut dalam air-kalium yang larut dalam tanah lapisan atas yang bersifat asam sebesar 52,5% dan ketersediaan kalium sebesar 49,8%.
Perlakuan terpadu ini juga meningkatkan pH tanah, meningkatkan bahan organik, dan mengurangi pergerakan kalium ke dalam lapisan tanah. Hasil ini menunjukkan bahwa produk biologis dan perubahan berbasis karbon-dapat membantu mempertahankan nutrisi di zona akar tanaman. Namun, temuan ini didasarkan pada percobaan inkubasi, dan makalah ini masih berupa pracetak yang sedang didiskusikan publik dan ditinjau oleh rekan sejawat.
Para peneliti yang dipimpin oleh Saba Babar mempublikasikan temuan ini di EGUsphere, platform pracetak untuk SOIL, sebuah jurnal-akses terbuka dari European Geosciences Union. Naskahnya diterima pada 1 Juni dan masuk diskusi publik pada 17 Juli.
Perlakuan gabungan mengungguli pupuk kalium saja
Para peneliti menempatkan 850 gram tanah masam ke dalam kolom dengan lapisan tanah atas 0–15 sentimeter dan lapisan tanah bawah 15–30 sentimeter. Pupuk kalium diterapkan hanya pada lapisan atas untuk mengukur retensi di dekat permukaan dan pergerakan ke bawah di bawah irigasi.
Lima perlakuan diuji dalam empat ulangan: kontrol tanpa perlakuan, hanya pupuk kalium, kalium dengan 1% biochar dari berat tanah, kalium dengan inokulum bakteri, dan kalium dengan biochar dan bakteri.
Dibandingkan dengan pupuk kalium saja, kombinasi perlakuan ini meningkatkan pH tanah lapisan atas sebesar 13,5% dan bahan organik tanah sebesar 53,9%. Kalium-yang larut dalam air meningkat sebesar 52,5%, dan kalium yang tersedia meningkat sebesar 49,8%.
Makalah ini tidak menyarankan petani untuk mengurangi penggunaan kalium dengan persentase yang sama. Sebaliknya, hasilnya menunjukkan bahwa perlakuan gabungan mengubah pelepasan dan retensi kalium di tanah percobaan.
Biochar mempertahankan potasium saat bakteri melepaskannya
Kalium dalam tanah terdapat di beberapa kolam. Sebagian terlarut dalam air tanah atau tertahan di tempat pertukaran dimana akar tanaman dapat mengaksesnya, sementara sebagian besar mungkin terperangkap dalam mineral atau terfiksasi dalam bentuk yang tidak dapat langsung tersedia bagi tanaman.
Bakteri pelarut kalium-melepaskan asam organik dan senyawa lain yang memobilisasi kalium dari mineral. Studi ini menunjukkan bahwa biochar mendukung proses ini dengan mempertahankan beberapa nutrisi yang baru terlarut.
Struktur berpori Biochar, luas permukaan, dan kapasitas pertukaran kation-menyediakan situs adsorpsi untuk ion kalium. Dalam percobaan, sifat-sifat ini membatasi pergerakan ke bawah karena bakteri meningkatkan kelarutan kalium.
Interaksi ini sangat penting terutama pada tanah masam, yang mungkin memiliki kapasitas adsorpsi kalium yang terbatas. Akibatnya, kalium terlarut dapat berpindah ke bawah zona akar utama selama pengairan.
Potensi implikasi terhadap efisiensi kalium
Kalium adalah salah satu dari tiga nutrisi pupuk utama pertanian, bersama dengan nitrogen dan fosfor. Meningkatkan retensi kalium dapat memberikan manfaat bagi daerah yang bergantung pada kalium impor dan sistem irigasi dimana hilangnya unsur hara di bawah zona perakaran akan mengurangi efisiensi.
Temuan ini menyarankan adanya strategi pengelolaan nutrisi-yang saling melengkapi dan bukan pengganti langsung mineral kalium. Biochar hanya memasok kalium jika bahan baku mengandungnya, sedangkan bakteri pelarut kalium terutama memobilisasi cadangan yang ada di tanah atau mineral tambahan.
Sebuah program yang layak secara komersial perlu mempertimbangkan cadangan kalium tanah, laju penebangan tanaman, komposisi biochar, kinerja inokulan, dan laju penggunaan pupuk. Kasus ekonominya bergantung pada apakah peningkatan retensi nutrisi dapat mengimbangi biaya produksi, transportasi, dan penerapan produk biochar dan mikroba.
