Biochar dan Pupuk Organik Spesifik untuk Treatment Reklamasi Pasca Tambang

Aktivitas pertambangan bukan sekedar gali, muat dan angkut tetapi aspek kelestarian lingkungan juga merupakan hal penting yang harus diperhatikan. Bahkan reklamasi pasca telah menjadi kewajiban bagi perusahaan pertambangan dengan sangsi berat apabila diabaikan. Kerusakan lingkungan akibat pertambangan apabila dibiarkan akan menjadi masalah lingkungan serius seperti bencana alam, dan menjadi warisan buruk bagi generasi mendatang. Hal tersebut sehingga reklamasi pasca tambang harus dilakukan dengan baik atau memadai sehingga dampak buruk terhadap lngkungan bisa diminimalisir bahkan dieliminasi. Perencanaan dan pelaksanaan reklamasi perlu dilakukan dengan baik (memadai) sehingga tujuan reklamasi tersebut bisa tercapai. 

Kesuburan yang rendah pada lahan pasca tambang memang menjadi problem tersendiri untuk revegetasi lahan tersebut. Ketika perusahaan tambang memiliki pengelolaan yang baik terhadap tanah bekas galian (overburden/OB) dan tanah pucuk (top soil) sehingga bisa dikembalikan (back fill)  ke lubang bekas tambangnya (void) seperti semula maka penurunan kesuburan tanah tersebut bisa diminimalisir. Tetapi apabila pengelolaannya buruk maka kesuburan tanahnya akan turun drastis atau rusak parah sehingga pada kondisi tersebut treatment tertentu perlu dilakukan untuk mengembalikan, memperbaiki atau meningkatkan kesuburan tanah tersebut. Kondisi lahan yang memiliki kesuburan rendah atau seperti lahan tandus tersebut hampir sama seperti lahan pasir. Secara umum lahan pasir pantai memiliki karakteristik sebagai berikut tekstur tanah pasir (90%), struktur tanah berbutir, konsistensi (kegemburan) lepas, kandungan hara rendah, kemampuan tanah untuk menyimpan hara rendah, Permeabilitas, drainase dan infiltrasi sangat cepat, akibat aktivitas liat yang sangat rendah dan porus (mesopore dan macropore), kemampuan mengikat air rendah, kemampuan tanah dalam menopang pertumbuhan tanaman rendah dan kadar garam relatif tinggi atau merupakan lahan marjinal untuk pertanian atau budidaya tanaman, sehingga pendekatan treatment pada lahan pasir dengan lahan pasca tambang tersebut sebagai upaya pendekatan yang efektif. 

 

Pertanian atau budidaya lahan pasir bisa dilakukan baik untuk tanaman musiman maupun tanaman tahunan, demikian juga sama halnya pada lahan pasca tambang tersebut. Faktor efektivitas dan efisiensi perlu dilakukan mendapatkan hasil seoptimal mungkin seperti jenis hara dan jumlahnya, kebutuhan air dan sebagainya. Pengkondisian lahan sehingga mampu menahan air dan hara harus dilakukan sehingga pupuk yang ditambahkan bisa termanfaatkan dengan baik. Input yang minimal sehingga biaya produksi bisa ditekan atau faktor ekonomi merupakan hal penting lainnya. Dengan luasan lahan pasca tambang bisa mencapai ribuan hektar, maka input berupa pupuk berkualitas merupakan suatu keharusan. Selain pupuk anorganik sebagai unsur makro, pupuk organik sebagai penyedia unsur mikro juga perlu ditambahkan. Pupuk organik yang spesifik sesuai kondisi lahan dan kebutuhan tanaman bisa dibuat untuk maksud tersebut. Penggunaan kompos dengan volume berkisar 20-30 ton/hektar bisa secara signifikan dikurangi dengan penggunaan pupuk organik yang spesifik tersebut.

Lahan pasir pada umumnya memiliki kandungan P dan K yang tinggi. Fungsi bahan organik dalam hal ini pupuk kandang, dapat menstimulir ketersediaan hara P yang sudah terakumulasi di dalam lahan pasir tersebut dalam bentuk P total, sehingga P tersedia menjadi lebih besar. Dengan ketersediaan P, maka K tersedia juga menjadi lebih besar, karena P berinteraksi dengan K. Teknologi ameliorasi untuk meningkatkan kesuburan tanah tersebut dibutuhkan. Ameliorasi sendiri adalah upaya pembenahan kesuburan tanah melalui penambahan bahan-bahan tertentu. Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Biochar sebagai bahan pembenah tanah akan efektif untuk maksud tersebut, bahkan bila dibandingkan bahan pembenah tanah lainnya, biochar memiliki banyak keunggulan salah satunya mampu bertahan atau tidak terurai di tanah hingga ratusan tahun. Sedangkan peningkatan efisiensi penggunaan biochar adalah dengan merancang pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF) sehingga pelepasan pupuk sesuai kebutuhan tanaman atau bisa dimanfatkan tanaman secara optimal. 

Tanaman terdiri dari 92 unsur, tetapi hanya 16 yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Dari 16 unsur tersebut, unsur C, H, dan O diperoleh dari udara dan air (berupa CO2 dan H2O), sedangkan 13 unsur mineral esensial lainnya diperoleh dari dalam tanah dan umumnya digolongkan sebagai “hara”. Unsur hara makro ada 6 yaitu N, P, K, S, Ca dan Mg. Unsur makro tersebut dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak dengan kandungan (nilai) kritis antara 2 – 30 g/kg berat kering tanaman. Unsur hara makro ini terbagi menjadi dua yaitu unsur hara primer (N, P, K) dan unsur hara sekunder (S, Ca, Mg). Unsur hara primer diberikan dalam bentuk semua jenis tanaman dan semua jenis tanah. Sedangkan unsur hara sekunder hanya untuk jenis tanaman tertentu dan jenis tanah tertentu. Sedangkan unsur hara mikro terdiri dari 7 unsur yang terdiri dari 5 unsur yang merupakan logam yaitu Fe, Mn, Zn, Cu dan Mo, serta 2 unsur non logam yaitu Cl dan B. Kebutuhan unsur hara mikro relatif kecil berkisar antara 0,3 – 50 mg/kg berat tanaman kering. Kombinasi pupuk makro dan pupuk organik spesifik tersebut akan memaksimalkan pertumbuhan tanaman. 

Urgensi Aplikasi Biochar pada Perkebunan Sawit di Indonesia

Banyaknya tanah-tanah masam di Indonesia yang dipergunakan untuk area perkebunan sawit membuat produktivitas buah sawit atau TBS yang dihasilkan tidak maksimal. Tanah-tanah masam dengan pH rendah tersebut membuat penyerapan unsur hara ke tanaman rendah dan begitu pula aktivitas mikroba tanah yang banyak berperan untuk kesuburan tanah. Kondisi ini seharusnya tidak boleh dibiarkan karena selain membuat budidaya perkebunan sawit tidak optimal juga pupuk yang digunakan juga akan banyak. Hal tersebut membuat biaya operasional budidaya perkebunan sawit menjadi tinggi. Biochar adalah produk pirolisis biomasa yang efektif dan efisien mengatasi masalah tersebut. Dengan jumlah limbah biomasa yang dihasilkan pabrik sawit atau pabrik CPO yang berlimpah sebagai bahan baku biochar seharusnya upaya perbaikan kualitas tanah perkebunan tersebut mudah dilakukan dan bahkan telah menjadi standar operasional perkebunan tersebut. Tetapi faktanya tidak demikian.

Mengapa biochar belum digunakan untuk perbaikan kualitas tanah sehingga meningkatkan produksi buah sawit atau TBS tersebut ? Masih kurangnya informasi dan edukasi tentang manfaat dan penggunaan biochar adalah faktor utamanya. Hal tersebut tentu saja membuat aplikasi biochar di perkebunan sawit belum dilakukan walaupun pabrik sawit mempunyai limbah biomasa berlimpah seperti tandan kosong sawit dan fiber yang umumnya belum dimanfaatkan dan menimbulkan masalah lingkungan. Prioritas untuk mengolah tandan kosong sawit dibanding produk lainnya seperti pellet tankos (EFB pellet) atau kompos juga perlu pertimbangan tersendiri. Pilihan terbaik tentu saja berdasarkan kajian yang komprehensif sesuai karakteristik bisnis atau usaha yang ingin dibangun. Mempertimbangkan tidak hanya manfaat ekonomi yang jangka pendek, tetapi juga manfaat lingkungan dan jangka panjangnya.  

Secara kuantitatif peningkatan produksi buah sawit atau TBS meningkat minimal 20% dengan aplikasi biochar adalah sesuatu yang wajar. Dan peningkatan produksi buah 20% juga akan menghasilkan keuntungan yang besar. Sejumlah komoditas pertanian lain bisa ditingkatkan produktivitasnya 30%, 40% bahkan lebih dari 100%. Masih rendahnya produktivitas buah sawit di Indonesia, bisa ditingkatkan dengan aplikasi biochar tersebut yang terutama sangat efektif perbaikan kualitas tanah perkebunan sawit tersebut. Apalagi sekitar 80% komponen biaya produksi minyak sawit (CPO) adalah berasal di perkebunannya, dan 20% di sektor pengolahannya (pabrik sawit). Biaya operasional perkebunan pabrik sawit terutama pupuk juga bisa dikurangi dengan penggunaan biochar tersebut. Prioritas pengembangan BBN (bahan bakar nabati) juga semakin baik jika volume bahan baku BBN meningkat seperti CPO. Hal ini semakin terlihat strategisnya peran biochar tersebut. Selain itu dari aspek perubahan iklim, biochar juga akan menyerap konsentrasi CO2 di atmosfer atau mengurangi konsentrasi gas rumah kaca, sebagai solusi masalah dunia saat ini.

Tipikal water tube boiler

 

Sedangkan dari sisi pabrik sawit, keuntungan lain yang didapat dari produksi biochar tersebut adalah penggunaan excess energy dari proses pyrolysis atau produksi biochar bisa sebagai sumber energi bagi boiler. Boiler feed water (BFW) juga akan mengalami preheating dua kali ketika digunakan untuk pendingin pada kondenser pyrolysis dan selanjutnya economizer pada boiler.  Dengan cara tersebut energi yang dibutuhkan boiler semakin berkurang. Ketika sumber energi boiler menggunakan sumber energi dari pyrolysis tersebut, ini berarti cangkang sawit (PKS/palm kernel shell) bisa diambil dan digunakan untuk hal lain bahkan bisa langsung dijual untuk pasar lokal maupun export. Kendala utama pengembangan usaha pada industri sawit terutama ketersediaan sumber energi. Jika sumber energi tersedia pengembangan usaha berbasis kelapa sawit sangat terbuka dan bervariasi, seperti produksi turunan CPO, pengolahan lanjut cangkang sawit, produksi PKO, produksi turunan PKO, pembangkit listrik biomasa dan sebagainya.

Biochar Untuk Perkebunan Kurma

Biochar semakin banyak digunakan sebagai pembenah tanah (soil amendment) dengan maksud untuk memperbaiki sifat-sifat fisika, kimia dan biologi tanah, serta menurunkan konsentrasi gas rumah kaca dari atmosfer, yakni biochar tersebut menjerap secara langsung karbon dioksida atau CO2 dari atmosfer. Pada perkebunan kurma yang sebagian besar ditanam di daerah kering dan berpasir, penggunaan biochar terutama akan meningkatkan kemampuan menahan air dan hara artinya penguapan air tanah juga bisa dikurangi dan kehilangan hara untuk pohon kurma juga akan bisa dikurangi. Hal tersebut tentu saja sangat menguntungkan bagi pohon kurma.  Limbah-limbah dari perkebunan kurma seperti pelepah, biji dan daun dapat digunakan sebagai bahan baku biochar tersebut. Dampak atau hasil positif dari penggunaan biochar telah banyak dilaporkan dari sejumlah riset dan eksperiment. Hasil-hasil tersebut adalah perbaikan sifat fisika, kimia dan biologi tanah yang hasil akhirnya pada kualitas dan produktivitas buah yang dihasilkan.

Setiap tahun diperkirakan setiap pohon kurma menghasilkan limbah biomasa sebanyak 33 kg “green waste” atau 20 kg kering. Saat ini diperkirakan pohon kurma di seluruh dunia mencapai 120 juta pohon dengan potensi limbah biomasanya sebesar 4 milyar ton “green waste” atau 2,4 milyar kering dan bisa dikonversi biochar menjadi 800 juta ton biochar. 10 negara produsen kurma terbesar Mesir, Iran, Saudi Arabia, Algeria, Iraq, Pakistan, Sudan, Sudan Selatan, Oman dan Uni Emirat Arab. Penggunaan alat pyrolysis modern untuk pengolahan limbah biomasa tersebut menjadi biochar, juga menghasilkan excess energy untuk produksi panas atau listrik yang bisa dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Lokasi perkebunan kurma yang berada di daerah pedalaman bisa memanfaatkan listrik tersebut ataupun menyimpan energi tersebut untuk keperluan lain seperti memasak. Penyimpanan energi tersebut bisa dengan tangki besar ataupun kecil-kecil untuk keperluan penduduk di lokasi tersebut. Dengan memanfaatkan excess energy dari proses pyrolysis tersebut maka kerusakan lingkungan seperti ilegal logging bisa diminimalisir. Daerah kering dan tandus adalah daerah dengan penguapan tinggi dan curah hujan rendah, dan area seperti ini mencapai 41% dari luas permukaan tanah di bumi. Saat ini hampir 900 juta manusia menghuni daerah ini. 

Perbaikan kualitas tanah akan menghasilkan produktivitas tanaman yang lebih tinggi. Semakin baik kualitas tanah bisa diusahakan maka akan semakin meningkat pula produktivitasnya. Biochar akan memperkaya karbon organik tanah yang memiliki peran penting antara lain mengurangi kehilangan hara tanaman, meningkatkan agregasi tanah, mengurangi erosi tanah, dan meningkatkan pengikatan air. Setiap tanaman punya karakteristik tersendiri terhadap media tanamnya dan kondisi lingkungan. Perbaikan kualitas tanah tersebut tentu juga akan meningkatkan produktivitas buah kurma bahkan juga peningkatan kualitas buah tersebut.