Peran Biochar untuk Meningkatkan Produktivitas Sawit, Diantara Penggunaan Bibit Unggul dan Replanting

Produktivitas kelapa sawit terus dipacu hingga ke titik paling optimalnya. Hal ini karena untuk memenuhi kebutuhan yang terus meningkat khususnya program mandatory biodiesel B-50. Tentu upaya optimalisasi produktivitas tersebut tidak mudah dan instant. Walaupun poin kunci untuk realisasinya juga telah dipetakan yakni dengan replanting/peremajaan sawit tua, penggunaan bibit unggul dan intensifikasi, tetapi prakteknya juga butuh metode atau approach yang tepat dan butuh waktu.  Replanting/peremajaan sawit tua masih sangat lambat dan banyak kendala, sedangkan penggunaan bibit unggul lebih mendapat perhatian dan terus didorong. Analogi penggunaan bibit unggul ini seperti perbandingan sapi lokal dan ras unggul. Sehingga sebagus apapun perawatan sapi Jawa, bobotnya tidak akan menyamai sapi limousin. Demikian juga dengan bibit kelapa sawit.

Upaya intensifikasi lahan melalui optimalisasi input, teknologi, dan metode budidaya modern juga masih perlu dikembangkan. Sedangkan ekstensifikasi atau perluasan lahan sebisa mungkin dihindari atau diperlambat, untuk lebih detail baca disini. Biochar bisa memiliki peran penting di area intensifikasi tersebut. Selain aplikasi biochar akan meningkatkan kesehatan tanah, yang menjadi prasyarat penting suatu tanaman bisa berproduktivitas secara optimal, juga sangat ramah lingkungan karena bahan baku biochar dari sumber terbarukan yakni biomasa dan meningkatkan efisiensi pemupukan (NUE = Nutrient Use Efficiency). Dan bahkan aplikasi biochar juga sebagai solusi iklim yakni sebagai carbon sequestration. Optimalisasi produktivitas bisa dilakukan dengan cara aplikasi biochar plus penggunaan bibit unggul dengan metode pertanian yang modern dan ramah lingkungan. Jadi memang pada dasarnya optimalisasi tersebut merupakan upaya yang komprehensif dan terukur. 

Indonesia berkontribusi 25% terhadap suplai minyak nabati dunia, menjadikannya aktor kunci dalam stabilitas pasokan minyak nabati dunia. Dengan posisi tersebut, setiap perubahan dalam produksi, kebijakan export maupun dinamika domestik Indonesia akan langsung berdampak pada harga dan keseimbagan pasar internasional. Indonesia saat ini memang produsen kelapa sawit terbesar atau rangking satu di dunia tetapi bukan yang terunggul atau yang paling produktif karena produktivitasnya belum optimal. Dibanding negara tetangga saja yakni dengan Malaysia masih kalah dan sedikit lebih unggul dari Thailand padahal faktor geografi yakni iklim di Indonesia jauh lebih mendukung. Saat ini produktivitas CPO Indonesia berkisar 3,3 ton/hektar sedangkan Malaysia berkisar 3,8 ton/hektar sedangkan Thailand berkisar 3 ton/hektar.  

Yield gap yakni selisih atau kesenjangan antara produksi aktual dengan potensi produksi maksimal kadang cukup besar. Beberapa faktor utama yang memicu yield gap antara lain faktor lingkungan yang tidak optimal seperti kondisi kekeringan, hingga kesalahan dalam praktik budidaya seperti kesalahan dalam pembukaan lahan dan penanaman, serta ketidaktepatan dalam diagnosis dan rekomendasi pemupukan. Yield gap ini harus diminimalisir sehingga produktivitas sawit bisa dimaksimalkan. 

Peran biochar kadang tidak bisa ditemukan atau terlihat langsung pada berbagai upaya peningkatan produktivitas sawit tersebut tetapi aplikasi biochar sangat sejalan dengan tujuan tersebut. Sebagai contoh keberhasilan program replanting / peremajaan sawit bergantung antara lain pada kualitas bibit, pemupukan, populasi tanaman, dan kesehatan tanah. Faktor kesehatan tanah dan pemupukan tersebut bisa sangat erat kaitannya dengan biochar.  Dan terkait dengan biofungisida untuk mengatasi gangguan jamur ganoderma, biochar bisa digunakan sebagai carrier yang diformulasikan dengan unsur-unsur lainnya seperti humus, asam amino, humat, hormon dan sebagainya. Dan karena memang satu-satunya cara efektif mengendalikan jamur ganoderma adalah memasukkan musuh alaminya berupa biofungisida berbasis trichoderma spp, dan fungi mikoriza arbuskular ke dalam tanah.  Tetapi memang juga masih banyak pihak yang belum memiliki pengetahuan yang memadai untuk aplikasi biochar ini. 

Selain mengenjot produksi, penerapan praktik pengelolaan terbaik juga penting untuk memenuhi standar keberlanjutan di tengah meningkatnya tekanan dari isu lingkungan. Dan aplikasi biochar sangat sejalan dengan poin tersebut.  Bahkan terkait teknologi sawit rendah karbon dalam aplikasi biochar sangat relevan pada CECC (Controlled Emission Composting Chamber) dan lebih detail untuk aplikasi biochar untuk pengomposan baca disini. Sedangkan trend pemupukan di perkebunan sawit dengan aplikasi pupuk lepas lambat (slow release fertilizer) juga sangat relevan dengan biochar, untuk lebih detail baca disini. 

Pupuk Lepas Lambat Trend Baru di Industri Sawit

Kebutuhan pupuk sangat penting bagi pertumbuhan tanaman dan khususnya tanaman sawit. Pohon sawit bahkan tidak berbuah apabila tidak dipupuk. Dan pemupukan bagi perkebunan sawit merupakan komponen biaya tertinggi bagi operasional perkebunan sawit. Faktor lain untuk efisiensi pupuk jelas menjadi perhatian penting. Hal inilah mengapa inovasi dalam pemupukan sawit berkembang pesat. 

Terkait inovasi peningkatan efisiensi pemupukan di perkebunan sawit konsep pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF ) atau istilah lainnya pupuk lepas terkontrol (controlled release fertiliser / CRF) semakin mendapat perhatian. Dengan rekayasa tertentu sehingga kecepatan pelepasan nutrisi atau hara bisa dilakukan secara lambat atau terkontrol akan membuat efisiensi penggunaan nutrisi (NUE / nutrient use efficiency) bagi tanaman meningkat. Pupuk menjadi lebih ekonomis dan pencemaran lingkungan berkurang. Iklim tropis Indonesia dengan curah hujan tinggi maka pencucian / leaching terhadap pupuk juga tinggi.  

Sejumlah material sebagai SRF / CRF agent telah dikembangkan untuk mencapai tingkat pelepasan nutrisi / hara yang dikehendaki. Sejumlah material tersebut antara lain polimer, sulfur/belerang, senyawa kimia bahkan kompos. Karakteristik dari  SRF / CRF agent berbeda-beda terganting bahan dan jenis produknya. Selain faktor kinerja, harga dari material  SRF / CRF agent juga penting sebagai pertimbangan tersendiri. 

Biochar sebagai  renewable SRF / CRF agent dan juga sebagai solusi iklim. Biochar mampu bertahan ratusan tahun dalam tanah sebagai carbon sequestration. Selain bahan-bahan sintetis yang berasal dari sumber tidak terbarukan, biochar adalah alternatif  SRF / CRF agent yang berasal sumber terbarukan. Biomasa dari limbah-limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan adalah sumber utama produksi biochar dengan proses pirolisis. Sejumlah SRF / CRF dengan slow release agent biochar juga sudah mulai diproduksi. Hal ini akan meningkatkan produksi biochar, yang selama ini masih belum populer. Dan akan menjadi solusi masalah limbah biomasa tersebut dan bernilai ekonomi.  

Mengapa Produksi Biochar Untuk Industri Sawit Belum Ada ?

Walaupun limbah biomasa melimpah pada industri sawit baik di area kebun maupun di area pabrik sawitnya tetapi sebagian besar limbah biomasa khususnya tandan kosong sawit masih belum dimanfaatkan atau hanya ditimbun atau dibuang begitu saja. Padahal jika industri sawit memiliki visi yang kuat tentang memaksimalkan keuntungan dengan meminimalisir terjadinya limbah khususnya biomasa, dan memaksimalkan keberlanjutan lingkungan (sustainibility) serta bagian dari solusi iklim maka limbah biomasa khususnya tandan kosong sawit tersebut adalah peluang besar. Saat ini, perusahaan kelapa sawit mulai membentuk departemen khusus di industri kelapa sawit yang secara khusus menangani isu keberlanjutan (sustainibility). Isu pengelolaan limbah termasuk pemanfaatan TKKS, pengurangan pencemaran tanah dan air akibat pupuk, serta peningkatan efisiensi pemupukan menjadi perhatian departemen keberlanjutan (sustainibility).

Tandan kosong sawit tersebut bisa sebagai bahan bakar sehingga sebagian besar atau semua cangkang sawit bisa langsung dijual bahkan dieksport. Bahan bakar boiler pabrik sawit saat ini menggunakan bahan bakar berupa sabut sawit (mesocarp fiber) dan sebagian cangkang sawit, bisa digantikan menggunakan tandan kosong sawit (EFB/empty fruit bunch) dan sabut sawit (mesocarp fiber) tersebut dan tanpa cangkang sawit. Cangkang sawit adalah bahan bakar biomasa yang sangat populer di pasar global yang bersaing ketat dengan wood pellet. Dengan bisa menjual seluruh cangkang sawit dan sekaligus memanfaatkan limbah tandan kosong maka bagi industri sawit akan banyak memberikan keuntungan secara ekonomis. 

Penggunaan tandan kosong sawit / EFB dan sabut tersebut sebagai sumber panas boiler tersebut tidak dengan cara dibakar seperti biasanya atau yang dilakukan semua pabrik sawit saat ini tetapi harus dengan gasifikasi atau pirolisis sehingga dihasilkan produk lain berupa biochar. Walaupun gasifikasi bisa digunakan untuk menghasilkan biochar, pirolisis lebih disarankan karena kualitas dan kuantitas biochar akan lebih baik. Penggunaan biochar tersebut nantinya bisa untuk perkebunan sawit itu sendiri. Penggunaan biochar pada perkebunan sawit akan menghemat pemakaian pupuk secara signifikan disamping juga mengurangi terjadinya polusi air dan tanah akibat pemakaian pupuk yang tidak efisien tersebut. Biaya paling besar pada operasional perkebunan sawit adalah pupuk, sehingga dengan pemakain biochar tersebut biaya operasional tersebut otomatis juga bisa dipangkas. Biochar akan menjadi slow release agent sehingga penggunaan pupuk akan semakin efisien atau meningkatkan NUE (Nutrients Use Efficiency).  

Tandan kosong dan sabut adalah limbah padat dari pabrik sawit sehingga limbah tersebut berada di sekitar pabrik sawit sedangkan pemakaian biochar adalah untuk perkebunan sawit. Pada perusahaan sawit pada umumnya terjadi pemisahan pengelolaan antara bagian kebun dan pabrik. Pemanfaatan biochar di perkebunan sawit sedangkan bahan bakunya berasal dari pabrik sawit maka perlu pengaturan khusus terkait hal ini. Bisa saja misalnya truk-truk yang mengangkut TBS dari kebun ke pabrik sawit lalu setelah TBS dibongkar di pabrik lalu ketika akan ke kebun lagi sambil membawa biochar dari pabrik sawit tersebut.  

Pemanfaatan tandan kosong dan sabut sawit sebagai sumber panas boiler dan produksi biochar belum ada yang melakukan saat ini. Faktor utama penyebab hal ini adalah pada orientasi utama atau visi perusahaan sawit itu sendiri seperti diuraikan di atas. Hal tersebut diprediksi akan segera berubah seiring kesadaran terhadap masalah iklim yang semakin meningkat dan masuk ke semua lini terutama pada sektor-sektor yang berkaitan dengan energi. Apalagi ketika aplikasi biochar di tanah perkebunan tersebut juga mendapat carbon credit sebagai carbon sequestration.  Asap yang keluar dari tungku boiler juga akan lebih bersih dilihat dari opasitasnya. Penggunaan bahan bakar gas dan cair dari hasil samping pirolisis akan menghasilkan kualitas pembakaran yang lebih baik begitu pula dengan asap dari cerobong. Bahkan hasil samping pirolisis berupa cairan juga dapat dimanfaatkan sebagai biopestisida dan pupuk organik. Efisiensi boiler juga akan meningkat karena menggunakan air umpan boiler (BFW) berupa air panas dari keluaran kondensor unit pirolisis.

Selain pabrik-pabrik sawit lama yang memang ingin meng-upgrade industrinya pada sistem energinya, keberlanjutan (sustaibility) lingkungan dan efisiensi pemupukan di perkebunannya sesuai visi tersebut, pabrik-pabrik sawit baru yang statusnya seperti dalam tahap pengembangan seharusnya malah bisa lebih mudah mengaplikasikan konsep ini. Pabrik sawit baru bisa segera mengikuti perkembangan dan tuntutan zaman sehingga menjadi trend settter dengan visi tersebut. Menjadi pioneer dan trend setter memang lebih berat bahkan beresiko daripada sekedar follower tetapi hal tersebut akan mengangkat reputasi dan menjadi pemimpin di industri tersebut sehingga juga semestinya akan berdampak positif pada performa bisnis perusahaan tersebut. Suatu upaya yang sepadan.

Menjadi Trendsetter Produsen Minyak Nabati Dunia

Dalam pasar minyak nabati, terdapat 4 jenis minyak nabati yang banyak dikonsumsi di seluruh dunia yaitu minyak kedelai, minyak bunga matahari, minyak sawit dan minyak rapeseed. Berdasarkan data USDA (2018) secara total luas area 4 tanaman penghasil minyak nabati tersebut pada tahun 2017 adalah sekitar 208 juta hektar. Kebun kedelai memiliki proporsi luas areal terbesar yaitu 126 juta hektar (61 persen), sedangkan luas areal perkebunan kelapa sawit hanya 21 juta hektar (10 persen). Namun dengan luas areal 126 juta hektar, kedelai hanya mampu menghasilkan minyak 56 juta ton atau hanya 32 persen dari produksi 4 minyak nabati utama dunia. Sebaliknya kelapa sawit dengan areal seluas 21 juta hektar mampu menghasilkan 73 juta ton atau 42 persen dari produksi 4 minyak nabati utama dunia.

Tingginya tingkat produksi minyak sawit diperoleh dari produktivitas minyak perkebunan sawit yang jauh lebih tinggi dibandingkan dibandingkan produktivias tanaman penghasil minyak nabati lainnya. Menurut Oil World (2018), rata-rata produktvitas kelapa sawit yaitu 4,27 ton/hektar, sementara produktivitas tanaman penghasil minyak nabati lainnya hanya 0,4 – 0,6 ton/ha. Produktivitas minyak kelapa sawit jauh lebih tinggi sekitar 8-10 kali lipat dibandingkan jenis lainnya menjadikan kelapa sawit memiliki keunggulan komparatif dibanding minyak nabati lainnya. Keunggulan komparatif ini dapat dimaknai penghematan deforestasi di berbagai kawasan dunia apabila minyak sawit dikonsumsi oleh masyarakat global atau untuk menghasilkan jumlah minyak yang sama lahan yang dibutuhkan kelapa sawit 8-10 kali lebih kecil dibandingkan tanaman lainnya.  

Dengan produktivitas minyak sawit per tahun rata-rata 4,27 ton/hektar atau 17 ton TBS/tahun, sebenarnya hal ini masih cukup rendah dan bisa dinaikkan produktivitasnya hingga mencapai sekitar 30 ton TBS/hektar atau menghasilkan minyak 7,5 ton/hektar. Meningkatkan produktivitas sawit tersebut terutama dengan meningkatkan kesuburan tanahnya sehingga efisiensi pemupukan meningkat. Pupuk lepas lambat (slow release fertilizer) adalah pupuk yang efisien sehingga hemat secara ekonomi dan ramah lingkungan. Selain itu dengan penggunaan biochar, selain sebagai agen lepas lambat pada pupuk tersebut juga akan memperbaiki kualitas atau kesuburan tanah yakni dengan meningkatkan porositas tanah, menyediakan karbon organik, menaikkan pH tanah, menahan air dan hara sehingga lebih tersedia bagi tanaman dan sebagai media untuk koloni mikroba tanah. Dengan peningkatan produktivitas sawit tersebut, diikuti penghematan pupuk karena efisiensi meningkat, meminimalisir pencemaran lingkungan sehingga biaya produksi bisa ditekan, berarti telah setara meningkatkan efisiensi lahan 76%. Artinya dengan produktivitas sawit per tahun 30 ton TBS/hektar, atau 7,5 ton/hektar dan apabila dibandingkan dengan dengan nabati lainnya 15 kali lipat lebih hemat lahan atau untuk per ton minyak sawit butuh 0,13 hektar sedangkan minyak nabati lainnya membutuhkan lahan 2 ha.  

Solusi iklim berupa carbon sequestration / carbon sink juga sekaligus bisa dilakukan dengan aplikasi biochar tersebut. Setiap 1 ton biochar akan menyimpan atau mengurangi CO2 (karbondioksida) di atmosfer sebanyak kurang lebih 3 ton. Carbon credit dari aplikasi biochar tersebut menjadi penghasilan tambahan yang cukup besar selain dari efisiensi pupuk dan peningkatan produktivitas panen termasuk hasil minyak sawitnya. Apalagi nilai carbon credit juga cenderung naik dan mekanisme carbon (CO2) removal dengan biochar akan menjadi trend di masa depan. Besarnya pendapatan dari carbon credit sebanding dengan jumlah aplikasi biochar di perkebunan sawit tersebut yang juga akan sebanding dengan luasan perkebunan sawitnya. 

Luasan perkebunan sawit berkisar ribuan hingga puluhan ribu hektar yang dimiliki oleh suatu perusahaan adalah hal yang banyak ditemui di Indonesia. Hal ini mengindikasikan tentang potensi bisnis yang bisa dilakukan. Dengan luas perkebunan sawit di Indonesia mencapai sekitar 15 juta hektar saat ini, sebanyak 40%  (6 juta hektar) adalah perkebunan rakyat sehingga luas perkebunan perusahaan 60% (9 juta hektar) yang terbagi menjadi dimiliki oleh Perkebunan Besar Swasta (PBS) yaitu seluas 8,42 juta ha (55,8%) dan Perkebunan Besar Negara (PBN) seluas 579,6 tibu ha (3,84%), untuk lebih detail baca disini. Pohon atau tanaman sawit sendiri hanya bisa berproduksi dengan baik pada daerah tropis karena faktor Suhu berpengaruh pada produksi melalui laju reaksi biokimia dan generative dalam tubuh tanaman. Sampai batas tertentu, suhu yang lebih tinggi menyebabkan meningkatnya produksi buah. Suhu 20 C disebut sebagai batas minimum bagi pertumbuhan generative dan suhu rata-rata tahunan sebesar 22-23 C diperlukan untuk berlangsungnya produksi buah.  Hal itulah mengapa tidak semua lokasi di bumi dapat dibudidayakan sawit padahal produktivitas minyaknya terbesar dibanding tanaman lainnya, sehingga menjadi keunggulan komparatif tersendiri. 

Sedangkan dari teknologi produksi biochar, juga dimungkinkan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar padat seperti cangkang sawit yang biasa digunakan pada boiler di pabrik sawit. Cangkang sawit yang merupakan bahan bakar biomasa dan digunakan sebagai bahan bakar boiler di pabrik sawit selain fiber (mesocarp fiber), selanjutnya bisa langsung baik untuk pasar dalam negeri (lokal) maupun pasar internasional (export). Cangkang sawit tersebut juga bisa diolah lanjut menjadi arang maupun arang aktif (activated carbon). Penggunaan energi dari teknologi produksi biochar (pirolisis) tersebut juga akan meningkatkan efisiensi boiler pada pabrik sawit, selain penghasilan tambahan dari penjualan cangkang sawit atau pengolahan lanjutannya. Menjadi trendsetter produsen minyak nabati dunia sangat mungkin dilakukan berdasarkan sejumlah alasan tersebut di atas. Dengan kondisi Indonesia saar ini khususnya, ataupun negara-negara produsen minyak sawit lainnya, dengan sedikit improvement, sangat mungkin dilakukan. Apalagi industri sawit menghasilkan sangat banyak limbah biomasa yang sangat potensial sebagai bahan baku biochar.  

Biochar dan Emisi N2O Pada Pertanian

Pabrik Pupuk Urea

Produksi pupuk urea di dunia pada tahun 2020 mencapai sekitar 181 juta ton dan pupuk jenis urea ini adalah yang paling banyak digunakan. Dalam prakteknya pemakaian pupuk urea tersebut banyak yang tidak efisien, sehingga terbuang sia-sia dan mencemari lingkungan. Diperkirakan tingkat kehilangan urea dan mencemari lingkungan tersebut,  dalam pemakaian mencapai sekitar 40% atau 72,4 juta ton secara global. Upaya meningkatkan efisiensi pemupukan bisa dilakukan dengan memodifikasinya menjadi pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF) salah satu yang sangat direkomendasikan yakni dengan biochar, sebagai agen lepas lambat tersebut, lebih detail baca disini. Selain itu juga penggunaan urea menyebabkan terjadinya emisi N2O. N2O (dinitrogen monoksida) adalah salah satu gas rumah kaca dan pencemar udara, N2O termasuk gas yang berbahaya karena memiliki 298 kali pengaruh yang lebih kuat per satuan berat daripada CO2 dalam rentang waktu 100 tahun. Di udara, N2O bereaksi dengan atom oksigen membentuk NO, dan NO kemudian akan memecah ozon.

Urea adalah salah satu pupuk konvensional yang biasa digunakan di pertanian. Urea memiliki kandungan utama berupa nitrogen yang diserap tanaman dalam bentuk ammoium (NH4+) dan nitrate (NO3−). Kehilangan nitrogen dalam pupuk tersebut terjadi akibat penguapan sebagai amoniak (NH3), imobilisasi dalam pori-pori tanah atau tercuci oleh air baik air hujan maupun air irigasi. Selain kerugian secara ekonomis, pencemaran lingkungan akibat kelebihan nitrogen juga menyebabkan sejumlah efek negatif.  Nitrogen dari urea bisa hilang juga karena denitrifikasi nitrat sempurna menghasilkan gas nitrogen (N2) atau melalui denitrifikasi nitrat tidak sempurna menghasilkan gas nitrogen monoksida (NO) dan dinitrogen oksida (N2O), yang menguap dari tanah. Nitrat, gas nitrogen monoksida (NO) dan dinitrogen oksida (N2O) berkontribusi pada masalah lingkungan. Nitrat adalah zat yang berbahaya yang menyebabkan pencemaran air. Kelebihan konsentrasi nitrat pada air minum membahayakan kesehatan, terutama pada bayi dan wanita hamil. 

Sedangkan dinitrogen oksida (N2O) sekarang telah menjadi zat perusak ozon terbesar yang diemisikan pada abad ke-21. Sumber utama emisi dinitrogen oksida (N2O) global adalah pupuk berbasis nitrogen terutama pupuk urea.Kehadiran N2O di wilayah terendah atmosfer (troposfer) dapat menyebabkan efek rumah kaca atau pemanasan global karena N2O menangkap radiasi infra merah yang dipancarkan kembali dari permukaan bumi dan selanjutnya menghangatkan atmosfer. Selain itu, N2O dapat bermigrasi hingga ke stratosfer dimana N2O bereaksi dengan atom oksigen menghasilkan beberapa oksida nitrat (NO). Kemudian, penipisan lapisan ozon terjadi karena NO bereaksi dengan ozon stratosfer (O3) membentuk NO2 dan O2. Selanjutnya, NO2 bereaksi dengan O membentuk kembali NO. Menipisnya lapisan ozon meningkatkan sinar UV dari matahari yang mencapai permukaan bumi.

Aplikasi biochar telah disarankan sebagai strategi untuk mengurangi emisi dinitrogen oksida (N2O) dari tanah pertanian sambil meningkatkan stok karbon (C) tanah, terutama di daerah tropis. Perubahan iklim, khususnya peningkatan suhu, akan mempengaruhi kondisi lingkungan tanah dan dengan demikian secara langsung mempengaruhi volume N2O tanah. Terkait masalah iklim ada dua hal peran biochar, yakni sebagai carbon sequestration / carbon sink dan mereduksi emisi dinitrogen oksida (N2O), sedangkan terkait pertanian yakni meningkatkan kesuburan tanah dan meningkatkan produktivitas produk pertanian. Multimanfaat aplikasi biochar ini diprediksi akan semakin tren pada era bioeconomy, ketika aspek keberlanjutan (sustainibility), ketercukupan pangan dan sebagai solusi iklim menjadi satu paket lengkap dalam satu aksi. 

Upaya meminimalisir penggunaan pupuk urea yakni dengan memodifikasinya menjadi pupuk lepas lambat (slow release fertlizer) dengan biochar sebagai agen lepat lambat tersebut. Penggunaan dosis urea berlebih selain merusak lingkungan juga merupakan pemborosan. Penggunaan urea bisa tetap digunakan sampai batas tertentu yakni seluruh urea tersebut bisa terserap oleh tanaman dengan kehilangan atau pencemaran lingkungan seminimal mungkin. Ketika seluruh nutrisi / hara pupuk bisa terserap sempurna oleh tanaman itu berarti tidak ada residu di dalam tanah, sehingga kerusakan atau pencemaran lingkungan bisa diminimalisir. Residu tersebut terutama untuk jangka panjang akan menyebabkan kerusakan tanah yang parah. Pelepasan lambat dengan mendekati kecepatan penyerapan hara oleh tanaman adalah kondisi yang diupayakan atau NUE (nutrient use efficiency) semaksimal mungkin.  Teknik modifikasi pupuk urea menjadi SRF adalah kuncinya. 

Pentingya SRF (Slow Release Fertilizer) Dengan Biochar Pada Perkebunan Sawit

Biochar memang bukan pupuk sehingga bahkan kandungan hara pada biochar bisa diabaikan. Walaupun ada sejumlah biochar memiliki kandungan hara tertentu tetapi itu hal khusus dan sangat tergantung bahan baku yang digunakan. Biochar adalah pembenah tanah yang berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat tanah seperti struktur tanah termasuk meningkatkan porositas tanah / kegemburan tanah sehingga akar dapat menembus lebih dalam, aerasi tanah, ketersediaan air, memperpendek usia panen, menghambat perkembangan hama tanaman dan meretensi hara serta menurunkan kemasaman tanah. Dibandingkan pembenah tanah lainnya yang memiliki kelemahan antara lain dibutuhkan jumlah yang cukup besar dan kontinyu karena terdekomposisi dengan cepat, berpotensi berefek negatif terhadap iklim, dan memasukkan mikroba penyeban penyakit/hama, biochar memiliki banyak keunggulan antara lain volume kebutuhan tidak cukup besar, tidak kontinyu dan mampu bertahan di tanah (membantu konservasi karbon di dalam tanah) tidak terdekomposisi hingga ratusan bahkan ribuan tahun.  Hal tersebut di atas membuat biochar bisa berfungsi untuk memperbaiki kesuburan tanah dan solusi iklim (carbon sequestration / carbon sink) atau satu aksi untuk meningkatkan bahan organik pada lahan pertanian atau perkebunan dan mitigasi efek perubahan iklim. 

Walaupun demikian biochar dapat digunakan untuk pembuatan pupuk yakni pupuk lepas lambat (slow release fertilizer/SRF). SRF adalah pupuk yang pelepasannya diatur untuk memberi efek pertumbuhan yang maksimal atau SRF ini dirancang atau pupuk yang dimodifikasi untuk pemupukan terkendali yang sesuai dengan kebutuhan tanaman sehingga dapat memberikan peningkatan efisiensi penggunaan dan bersamaan dengan meningkatkan hasil atau panen. Hal tersebut dilatarbelakangi karena rendahnya efisiensi pemupukan sehingga bahkan lebih banyak yang terbuang daripada yang termanfaatkan atau NUE (nutrient use efficiency) yang rendah. Fungsi biochar pada SRF adalah sebagai agen lepas lambat pada pupuk tersebut karena memiliki struktur berpori. Dalam pembuatan SRF dapat menggunakan beberapa metode diantaranya dengan memperbesar ukuran (granulasi, pellet dsb), memperhalus permukaan pupuk, mencampurnya dengan bahan lain yang sukar larut (agen pelepas lambat) dan menyelimuti pupuk dengan bahan tertentu sehingga pelepasan pupuk menjadi lambat (coating). Penggunaan SRF menjadi populer untuk menghemat konsumsi pupuk, meningkatkan panen dan meminimalkan pencemaran lingkungan.

Kesuburan tanah adalah suatu sifat atau keadaan kompleks yang harus diusahakan tetap optimal khususnya terkait pemupukan tersebut. Komponen kesuburan tanah itu sendiri mencakup sejumlah hal yakni kedalaman solum tanah, struktur tanah, kandungan hara, kapasitas simpan, kandungan humus, jumlah dan kegiatan mikroorganisme tanah, dan kandungan unsur beracun. Tanah produktif yang kesuburan tanahnya tinggi, baik secara alamiah dan/atau karena perbuatan manusia, terutama disebabkan karena adanya sifat-sifat berikut : hara dalam tanah bersifat mobile dan mudah diperoleh, kemampuan tanah merubah pupuk menjadi bentuk-bentuk yang mudah tersedia, kemampuan tanah menyimpan hara yang terlarut dalam air tanah dari proses pencucian, kemampuan tanah dalam memberikan keseimbangan persediaan hara bagi tanaman secara alamiah, kemampuan tanah untuk menyimpan dan menyediakan air bagi tanaman, kemampuan memelihara aerasi tanah yang baik untuk menjamin ketersediaan oksigen bagi akar, dan kemampuan tanah untuk mengikat (memfiksasi) hara dan mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang tersedia bagi tanaman. Kesuburan tanah tersebut harus memberikan jaminan produksi yang tinggi, konsisten dan lestari. 

Pemahaman tentang komposisi hara pupuk dan mekanisme pelepasannya (release mechanism) akan membantu membuat rencana-rencana strategi untuk memperlambat pelepasan pupuk tersebut pada tingkat atau level tertentu. Dibandingkan dengan pupuk konvensional pupuk lepas lambat (SRF) memiliki kecepatan pelepasan sangat lambat bisa puluhan kali lipat lebih lambat sehingga efisiensi pemupukan semakin meningkat signifikan. Diperkirakan hingga lebih dari 50% terjadi pupuk terbuang percuma karena berbagai sebab diantaranya menguap, imobilisasi dalam tanah dan tercuci karena air misalnya karena hujan maupun irigasi. Ketidakefisienan pemupukan tersebut selain merugikan dari aspek ekonomi juga lingkungan yakni membuat tanah masam, membunuh mikroba tanah, dan pupuk yang terlarut air dapat meracuni air yang mungkin akan terkonsumsi oleh manusia dan binatang.

Saat ini di negara-negara berkembang penggunaan pupuk lebih dari 60 juta ton per tahun, sedangkan menurut Food Agriculture Organization (FAO) konsumsi pupuk dunia mencapai 190,4 juta ton pada 2015. Dengan rendahnya tingkat efisiensi tersebut, bisa dibayangkan betapa banyak pupuk yang terbuang percuma dan hanya mencemari lingkungan. Terkait SRF, dosis pemakaian biochar juga harus terukur dengan baik karena penggunaan biochar yang melampaui dosis akan menjadi tidak berguna. Hal ini karena sifat hidropobik biochar, sehingga kelebihan dosis tersebut tidak atau sedikit saja yang bisa melepas pupuk secara lambat tersebut. 

Sejumlah parameter untuk diamati pemberian biochar sebagai SRF adalah jumlah produksi TBS dan mutunya (rendemen CPO, dan kandungan ALB / FFA-nya), kontinuitas pembuahan sepanjang tahun, serta tingkat keseragaman kematangan buah dalam satu tandan. Dan ternyata penggunaan biochar tersebut memberikan hasil positif secara signifikan, yakni produksi TBS meningkat 20% lebih, tingkat keseragaman kematangan buah hampir 100%, rendemen CPO lebih dari 25%, dan ALB / FFA hanya 2-5%. Dengan tingginya produksi TBS dan rendemen CPO tersebut maka sudah semestinya intensifikasi perkebunan sawit dilakukan daripada ekstensifikasi yang dicurigai upaya alih fungsi hutan atau deforestasi yang cenderung mendapat sorotan negatif dari berbagai pihak untuk lebih detail baca disini. Masih sangat banyak hal yang bisa dioptimalisasi sehingga industri sawit efisien, ramah lingkungan dan berkelanjutan.  

Puluhan juta ton limbah tandan kosong di pabrik adalah bahan baku potensial untuk produksi biochar tersebut demikian juga puluhan juta hektar kebun sawit yang bisa digunakan untuk aplikasi biochar tersebut. Selain mengatasi masalah limbah biomasa, produksi biochar juga menghasilkan energi yang bisa digunakan untuk pabrik sawit itu sendiri, lebih detail bisa dibaca disini. Dibandingkan dengan produksi pellet bahan bakar dari tandan kosong (EFB pellet) dan produksi listrik dari tandan kosong tersebut, produksi biochar memiliki banyak kelebihan dan keuntungan baik secara ekonomi dan lingkungan. Pada akhirnya modifikasi pupuk yang sesuai dengan penggunaan biochar tersebut akan meningkatkan secara signifikan efisiensi penggunaan hara (NUE / nutrient use efficiency) dalam pupuk tersebut, memastikan sirkulasi efektif dari hara dan mitigasi perubahan iklim dengan carbon sequestration.