## Jurnal IPA dan Pembelajaran IPA
e-ISSN: 2620-553X p-ISSN: 2614-0500
Morfologi Akar Tanaman Jagung (Zea mays L.), Serapan Hara N, P, dan K Akibat Pemberian Beberapa Jenis Biochar pada Tanah Bekas Galian Tambang
Darusman 1 , Syakur 1 *, Zaitun 2 , Yadi Jufri 1 , Manfarizah 1
1 Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia
2 Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh, Indonesia *Email: syakur@unsyiah.ac.id
DOI: 10.24815/jipi.v5i1.19968
Article History: Received: February 11, 2021 Revised: March 16, 2021 Accepted: March 18, 2021 Published: March 20, 2021
Abstract: Bamboo chips, palm shells, and rice husks waste are environmental pollutants, but play important role if processed by pyrolysis to become biochar. Biochar is organic products rich in carbon, high in micro pores and very suitable for amending degraded lands. The research aimed to find out the best type of biochar for a soil amendment for ex-mining land. The research was done in the research station of the Syiah Kuala University from August to December 2019 using soil from ex- excavated  coal  mines  of  PT.  Mifa  in  West  Aceh,  Aceh  Province. The  parameters were corn  root morphology (length, weight, specific root length and ratio of roots to plant shoots), nutrient uptake of N, P, and K. The non-factorial randomized block design consisting of type of biochar (bamboo, palm shell, rice husk) and the dose (0, 10, 20 ton ha -1 ), and repeated 3 times were used. Biochar characteristics  were  analyzed  using  a  Scanning  Electron  Microscope  (SEM).  The  effect among treatments were tested by variance analyses test (ANOVA) and proceed with Tuckey-HSD test. The results that type of biochar had a significant effect on root morphology and nutrient uptake of N, P and K. Biochar rice husk of 20 tons ha -1 showed the best treatment for all the parameters studied. this might be due to nitrogen contents in rice husk biochar contributed to vegetative stage. This study also found that bamboo biochar and palm shells gave a negative response when the amount applied was increased to 20 tonnes ha -1 except rice husk.
Keywords: biochar, root morphology, nutrient uptake

## Pendahuluan
Aktifitas penambangan batu bara di Indonesia umumnya mengunakan sistem tambang terbuka (open pit mining) sehingga sangat potensial berdampak terhadap kerusakan lingkungan bila tidak dilakukan  secara  bijaksana. Selain  berdampak  terhadap  lingkungan,  aktifitas  ini  juga  berampak terciptanya pemadatan tanah (compaction), sehingga lahan sukar untuk diolah, lapisan top soil yang tipis  atau  bahkan  hilang,  struktur kompak, dan  ruang pori  terbatas, serta tidak  mendukung perkembangan  akar  dan  mengganggu  pertumbuhan  tanaman  (Margarettha,  2010). Selama  ini pekerjaan yang dilakukan setelah penambangan batu bara dilakukan adalah dengan mengembalikan lapisan tanah yang digali, sehingga terjadilah degradasi lahan secara drastis dimana ada lahan yang tumbuh tidak sempurna. Oleh karena itu, perlu satu kajian rehabilitasi lahan bekas tambang untuk bisa dipergunakan kembali sebagai lahan produktif.
Shrestha & Lal  (2010) menyatakan bahwa reklamasi lahan bekas tambang yang efektif adalah membutuhkan masukan seimbang dari kegiatan-kegiatan dan fungsi kombinasi dari komponen fisika, kimia dan biologi serta motivasi dan insiatif masyarakat setempat. Salah satu potensi pembenah tanah yang mudah dan banyak tersedia, tidak berbayar, ramah lingkungan,  dan juga penyimpan karbon  terbanyak  adalah  dengan  cara memanfaatkan  limbah  limbah  pertanian  tersedia  untuk dijadikan  Biochar.  Biochar  berbeda  dengan charcoal dari  sisi  pemanfaatannya. Charcoal lebih ditujukan kepada energi yang dihasilkan, sedangkan biochar lebih kepada sequestrasi karbon dan pembenah tanah.
Pemanfaatan biochar untuk memperbaiki lahan terdegradasi sudah banyak dilaporkan, namun sedikit  kajian  yang  memanfaatkan  biomass  pertanian.  Ippolito, dkk.  (2019)  menyatakan bahwa biomass pertanian yang dibuat menjadi biochar bisa berperan dalam memperbaiki/ remediasi lahan tambang  dengan  cara  meningkatkan  pH  tanah  tambang,  kapasitas  pertukaran  kation,  kapasitas menahan air, kandungan bahan organik, konsentrasi nitrat, dan laju fiksasi N biologis. Sohi, dkk. (200); Lehman & Joseph (2009) mendefinisikan Biochar sebagai produk organik kaya karbon yang dihasilkan  secara  pirolisis  dengan  kondisi  tanpa  atau  oksigen  terbatas sehingga mempunyai kemampuan menyimpan air serta sebagai media nutrisi yang tersedia bagi tanaman dalam jangka waktu yang panjang.  Biochar memiiki kemampuan adsorpsinya yang tinggi, mampu absorpsi logam berat,  mencegah  pencucian  nitrat  dan  mengurangi  emisi  N 2 O  dan  CH 4 dari  tanah  (Oliveira, dkk. 2017; Lehmann & Rondon, 2006). Hardie, dkk. (2014) menyebutkan bahwa  penggunaan biochar sebagai  input  penambahan  tanah    adalah  juga  upaya  dalam  mitigasi  perubahan  iklim  melalui penyimpanan karbon dalam tanah dalam waktu lama. Di dalam tanah biochar telah terbukti bertahan dalam tanah hingga lebih 100 - 1000 tahun dan mampu menyimpan karbon dalam tanah (Bambang, 2012;  Minamino, dkk., 2019). Selanjutnya Oliveira  (2017)  menyatakan  bahwa  keuntungan menggunakan biochar karena ia mempunyai beberapa sifat khas seperti lebih efisien, harga efektif, dan  bahan  ramah  lingkungan  dan  dapat  juga  untuk  menghilang  kontaminan  beracun.    Aplikasi biochar terhadap lahan bekas tambang menunjukkan bahwa terjadi ameliorasi substrat dalam bentuk hara dan retensi air untuk lokasi yang terpolusi (Fellet, dkk., 2011). Sampai saat ini belum ditemukan dampak negatif akibat pemberian biochar terhadap budidaya pertanian dan  kualitas tanah (Gong dkk. 2018).
Bahan  baku  (feedstocks)  untuk  pembuatan  biochar  adalah  Limbah  organik  pertanian  yang dibakar  secara  pirolisis  dengan  menggunakan  rektor  terbuka  (Kon-tiki)  atau  tertutup  (controlled temperature) pada suhu 200 – 800 o C, selama priode waktu tertentu. Akibat pembakaran maka akan kualitas biochar yang dihasilkan akan sangat bergantung kepada temperatur yang diberikan, lama pembakaran bahan baku (feedstocks) dan jenis bahan baku yang digunakan. Jien (2018); Downie & Munroe (2009) melaporkan bahwa akibat pembakaran biochar dengan durasi dan temperatur tinggi, maka  karakteristik  dan  struktur  morfologinya  secara  nyata  berubah antara  lain sifat  hidrophobik biochar menjadi  hidrophilik,  meningkatnya  luas  permukaan  spesifik  dan  jumlah  serta  distribusi ukuran pori pori mikro.
Blanco-Canquil (2004) dan Atkinson. dkk. (2010) menyatakan bahwa didalam tanah biochar berfungsi sebagai pembenah tanah, bisa memperbaiki stabilitas agregat tanah basah sampai 226% serta meningkatkan ketersediaan air untuk tanaman sampai 130%. Sedangkan untuk lingkungan, Jien  (2019)  menyatakan  biochar  untuk  tanah  membantu  pemeliharaan  jangka  panjang  karbon organik tanah dan kesuburan tanah serta mitigasi perubahan iklim melalui penangkapan CO 2 udara (Sohi, dkk., 2009).
Pemahaman morfologi akar sangat penting untuk tumbuh dan berproduksi tanaman.  Di dalam tanah  biochar  dan  akar bermutualisme,  akar  tanaman  berhabitat di  permukaan  biochar  sehingga memungkinkan  meningkatkan  dekomposisi  bahan  organik,  kemampuan  tanah menyimpan  air, menaikkan  pH, dan  meningkatkan kapasitas  pertukaran  kation (Prendergast-Miller, dkk.,  2014). Akar-akar yang tipis (thin roots) mempunyai panjang akar spesifik (SRL) yang relatif tinggi, tinggi rasio berat akar terhadap tajuk (R/S),  sebaliknya  sistem  perakaran  yang  baik  berfungsi  sebagai tempat lalu lintas serapan air dan hara (Eissenstat, 1992).  Tanaman yang tumbuh pada lahan kering
umumnya mempunyai akar yang lebih tebal, sedikit terdapat di dekat permukaan tanah, atau lebih banyak ke bagian lebih dalam.  Pada lapisan subsoil, pertumbuhan akar maksimum meningkatkan suplai air ke tanaman dengan cara menggeserkan pertumbuhan akar ke bagian lebih dalam.
Studi  literasi  tentang aplikasi  biochar  terhadap  morfologi  akar  dan  serapan  hara  untuk pertumbuhan  dan  produksi  tanaman jagung  yang  ditanam  pada  lahan  bekas  tambang batu bara akibat pemberian biochar masih kurang. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatakan jenis biochar yang sesuai dengan dosis optimum terhadap pertumbuhan morfologi akar dan kemampuan serapan hara Nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) tanaman jagung manis.

## Metode
Penelitian dilaksanakan di kebun percobaan Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala Banda Aceh dengan  menggunakan  pot,  sejak  Agustus  sampai  Desember  2019.  Analisis  fisika  dan  kimia tanah dilakukan di Laboratorium Penelitian Tanah dan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala. Sedangkan Uji SEM dilakukan di Laboratorium Instrumentasi Fakultas matematika dan Ilmu Pengetahuan  Alam,  Universitas  Syiah  Kuala. Sampel  tanah  berasal  dari  lahan  bekas  tambang batubara di PT. Mifa Bersaudara yang berlokasi di Kabupaten Aceh Barat, Provinsi Aceh, benih jagung manis (var. Bonanza F1), pupuk Urea, SP36, dan KCl berasal dari pasar pertanian di Banda Aceh. Sedangkan sampel perlakuan seperti bambu berasal dari bekas rumah jamur, cangkang sawit dari pabrik Sawit Aceh Timur, dan sekam padi berasal dari hasil panen padi yang ada di sekitas kampus. Pot penelitian yang digunakan berdiameter 28 cm dan tinggi 37 cm. Jumlah tanah yang dimasukkan ke dalam pot adalah seberat 20 kg. Sebelum dilakukan perlakuan, sejumlah tanah sampel diambil untuk  dianalisis  sifat  fisika  dan  kimia  tanahnya,  demikian  hal  nya  juga  dilakukan  uji  SEM  untuk masing masing biochar.
Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok pola non faktorial terdiri atas dua faktor perlakuan jenis biochar (bambu, cangkang sawit, sekam padi) dan dosis pemberian (0, 10, 20 ton ha -1 ) diulang 3 kali.  Perangkat lunak Statistical Product and Service Solutions (SPSS)  versi 27.0 (SPSS, 2020) digunakan untuk menganalisis pengaruh perlakuan dan sidik ragam.
Produksi biochar menggunakan alat model Kon-tiki dan konvensional Drum.  Panduan produksi biochar mengikuti pedoman dari Ithaka Institute for Carbon Intelligence (Drapper, 2018), sedangkan drum adalah model tradisional/lokal yang sering dilakukan oleh masyarakat lokal (setempat).  Kedua model tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.  Tata cara pembuatan Biochar dengan model Kon-tiki mengikuti  prosedur  yang  dibuat  oleh  Drapper  (2018). Bahan  baku (feedstocks) bambu  dibakar secara  pirolisis dengan  menggunakan  chamber  kon-tiki,  sedangkan  cangkang  sawit  dan  sekam menggunakan chamber drum.  Pembakaran dihentikan sampai terbentuk lapisan seragam abu putih. Penarikan  sampel  untuk  analisis  laboratorium  mengikuti  prosedur  Enders  and  Lehmann  (2017). Analisis Scanning Electron Microscope (SEM) digunakan untuk mendapatkan karakteristik struktur morfologi biochar.
Sebelum penanaman, sejumlah biochar (sesuai perlakuan) terlebih dahulu diinkubasi ke dalam pot  yang  telah  berisi  tanah (20  kg) selama  14 hari  dengan cara  mengaduk  rata  secara  manual. Kemudian, dua butir benih jagung manis ditugal ke dalam pot dan 7 hst dipertahankan satu tanaman yang sehat.  Pupuk Urea, SP-36 dan KCl dengan dosis anjuran berturut turut 444 kg ha -1 , 250 kg ha - 1 dan 400 kg ha -1 diberikan secara tugal 9 hst.
Kon-tiki chamber
Konvensional drum

## Gambar 1. Alat untuk pembuatan biochar
Parameter morfologi akar yang diamati adalah panjang akar, berat akar, panjang akar spesifik (SRL), rasio bagian atas tanaman terhadap bagian bawah (S/R ratio), dan serapan hara N, P, dan K. Panjang akar dihitung berdasarkan persamaan Tennant (1975) yaitu: panjang akar (R) = 11/14 x jumlah  persimpangan  (N)  x  unit  grid,  sedangkan  SRL  dihitung  berdasarkan  rumus  Hairiah, dkk. (2004) yaitu panjang akar dibagi dengan berat akar.  Rasio S/R dihitung berdasarkan rumus Levy, dkk.    (2004)  yaitu  perbandingan  bobot  kering  atas  dibagi  dengan  bobot  kering  bawah  tanaman jagung.  Sampel serapan hara N, P, dan K tanaman diambil saat tanaman memasuki fase vegetatif maksimum atau dengan keluarnya bunga jantan (tassel).

## Hasil dan Pembahasan
Hasil analisis kesuburan tanah bekas galian tambang Batu Bara (Tabel 1) menunjukkan bahwa secara  keseluruhan tanah  penelitian  masuk  dalam  katagori berkualitas  bermasalah  (tidak  baik). Semua parameter uji kimia dan fisika menunjukkan harkat rendah dan sangat rendah. Oleh sebab itu  dibutuhkan  pembenahan  menyeluruh  untuk  dapat  memulih  lahan  tambang  tersebut untuk dijadikan  kembali  sebagai  lahan  produkstif. pH  tanah  masam umumnya didominasi  unsur unsur mikro  dan  ketersediaan  P  terikat  oleh  Al  dan  Fe  (Al-P  dan  Fe-P)  sehingga  tidak  tersedia  untuk tanaman sehingga dibutuhkan usaha untuk menaikkan pH tersebut (Foth, 2019). Kemampuan tanah untuk melakukan tukar kation bisa diindikasi dengan nilai kejenuhan basa yang dapat dipertukarkan. Hasil analisis juga menunjukkan tanah bekas tambang ini mempunyai nilai kejenuhan yang rendah.

## Tabel 1. Hasil analisis kimia dan fisika tanah bekas galian tambang Batubara
No. Aspek Analisis Metoda Nilai Kriteria 1. 2. 3.
4. 5. 6. 7. 8. pH (H 2 O) N-total (%) P-tersedia (Mg kg -1 ) K-total (%) K-dd (cmol kg-1) C-organik (%) Kejenuhan Basa (%) Tekstur Pasir (%) Debu (%) Liat (%) Elektrometri Kjeldahl Bray-2 Ekstrak HCL 25% NH4Oac 1N Walkley and Black - Pipet 5,55 0,04 0,30 0,66 0,16 0,17 32 70 25 5 Masam Sangat rendah Sangat rendah
Sangat rendah Rendah Sangat rendah Rendah
Lempung berpasir

## Tabel 2. Hasil uji karakteristik Biochar
No. Parameter Jenis Biochar Bambu Cangkang Sawit Sekam Padi 1. Maksimum Temperatur Pembuatan ( o C) 727,0 678,0 448,0 2. pH 9,90 9,39 9,67 3. Total Karbon (%) 72,0 72,9 33,40 4 Total N (%) 0,263 0,145 0,432 5. Kadar Abu (%) 6,45 12,37 12,50 6. Diameter Pori (µm) 1,905 1,7 2,382 7. Daya hantar listrik (mS m -1 ) 4,60 1,01 1,20 Biochar bambu Biochar cangkang sawit Biochar sekam padi
Gambar 2. Struktur pori berturut turut biochar bambu, cangkang sawit dan sekam padi
Hasil  uji proximate terhadap  ke  tiga  jenis  biochar  bisa  dilihat  pada  Tabel  2.  Total  karbon terendah dijumpai pada biochar sekam padi, hal ini disebabkan penyusun jaringan sekam padi yang tidak  berserat  sehingga  lebih  banyak  zat  yang  menguap.    Disamping  itu  juga  sekam  padi  masih mempunyai kadan nitrogen yang tinggi dibandingkan dengan kedua biochar lainnya.  Hasil penelitian ini  juga  menunjukkan  bahwa  semua  jenis  biochar  yang  digunakan  mempunyai  pH  rata  diatas  9, sehingga memungkin bahwa ketiga jenis biochar bisa menjadi pengganti kapur untuk menaikkan pH di lahan masam (Berek & Hue, 2016).
Hasil pembakaran feedstocks dengan menggunakan kon-tiki dan drum serta uji SEM (Gambar 2) menunjukkan bahwa ketiga biochar tersebut mempunyai struktur pori dan diameter pori yang beragam. Biochar  yang  dibakar  dengan  temperatur  tinggi  menunjukkan  kualitas  biochar  yang terstruktur lebih rapi dan bersih, ukuran diameter pori lebih seragam. Struktur pori dan diameter pori berperan dalam adsorpsi air dan pertukaran kation. Kualitas biochar tergantung dari karakteristik feedstock (kadar air dan kandungan selulosa atau lignin) dan proses pirolisis  (Tripathi, dkk., 2016). Chan & Xu (2009) menyatakan bahwa struktur pori dan luas permukaan biochar berkorelasi terhadap kesehatan tanah terutama pada penyediaan hara bagi tanaman. Sekam padi mempunyai struktur yang sangat heterogen dan dengan pinggiran pori yang tidak solid. Diameter yang terbentuk juga beragam dalam ukuran.  Temperatur tinggi dan lama pembakaran berpengaruh terhadap diameter dan karakteristik biochar yang dihasilkan. Jien (2019) menyatakan bahwa akibat pembakaran yang tinggi memungkinkan terjadi perubahan sifat biochar yang dihasilkan yaitu sifat hidrophobik menjadi hidophilik dan gugus fungsional yang bersifat kation menjadi lebih banyak.  Angin (2013) melaporkan bahwa temperatur tinggi (>600 o C) akan meningkatkan total karbon terikat (fixed carbon) dan terjadi peningkatan pH yang signifikan. Struktur biochar yang dihasilkan dari suhu pembakaran yang tinggi akan menghasilkan luas permukaan yang lebih besar yang dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi untuk penyerapan karbon di udara (Jindo, 2014). Biochar bambu yang dihasilkan dengan chamber kon-tiki mempunyai kandungan total karbon paling banyak dan kandungan abu terendah. Kandungan karbon memegang peranan penting dalam penyerapan karbon udara dan menyimpannya ke dalam
tanah, sehingga menjadikan biochar bambu  sebagai bahan potensial sebagai penyerap emisi gas rumah kaca (GRK).
Morfologi Akar Pertumbuhan tanaman dapat diindikasikan/ditunjukkan oleh berat kering berangkasan baik akar maupun tajuk tanaman (Maftu’ah & Nursyamsi, 2019).  Akar adalah titik kontak pertama antara partikel biochar dengan tanaman yang tumbuh. Prendergast-Miller, dkk. (2014) melaporkan bahwa akar-akar tanaman tertarik ke dekat biochar, oleh karena itu biochar dapat mengendalikan unsur hara tanaman yang ada pada akar secara langsung sebagai sumber hara dan secara tidak langsung dengan cara mempengaruhi kandungan hara yang dalam tanah.  Indikator pengamatan morfologi akar tanaman adalah panjang, berat akar, panjang akar spesifik dan rasio berangkasan bagian akar terhadap  tajuk tanaman  (R/S).  Hasil  uji  Anova  menunjukkan  panjang  akar  dan  berat  akar dipengaruhi oleh pemberian Biochar. Uji signifikansi (Tukey-HSD) dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Rata-rata panjang akar, berat akar tanaman Jagung manis akibat pemberian Biochar
Biochar Morfologi Akar Panjang Berat SRL R/S m g m.g -1 Kontrol (B0) 3,67a 0,68a 5,41a 0,36a Bambu 10 ton ha -1 (B1) 22,10bc 4,96b 4,35a 0,34a Bambu 20 ton ha -1 (B2) 16,38 abc 3,77ab 4,48a 0,32a Sekam Padi 10 ton ha -1 (B3) 12,06 abc 2,67ab 4,40a 0,28a Sekam Padi 20 ton ha -1 (B4) 24,59c 4,82b 5,05a 0,30a Cangkang Sawit 10 ton ha -1 (B5) 12,65abc 2,73ab 4,76a 0,44a Cangkang Sawit 20 ton ha -1 (B6) 5,32ab 1,19a 4,64a 0,25a
Keterangan: Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan nyata pada Tukey-HSD 0,05 .

## Gambar 3. Panjang akar tanaman jagung manis akibat pemberian tiga jenis Biochar Bambu, Sekam
padi dan Cangkang sawit
Panjang  akar (Gambar  3) secara  umum  berpengaruh  nyata  perpanjangannya  bila dibandingkan  dengan  kontrol.    Pertumbuhan  akar  terpanjang  didapatkan  dengan  aplikasi  Biochar sekam padi 20 ton, namun tidak berbeda nyata bila diaplikasi dengan biochar bambu 10 ton.  Berbeda hal dengan berat akar, terberat dijumpai pada bambu 10 ton dan tidak berbeda dengan sekam padi 20 ton. Pemberian jenis dan dosis biochar tidak menunjukan pengaruh nyata terhadap SRL dan R/S. Penelitian  ini  juga  memperlihatkan  bahwa  aplikasi  biochar  bambu  dan  cangkang  sawit  masing- masing 20 ton memberikan pengaruh terbalik yaitu lebih rendah. Hal ini sejalan dengan hasil uji proximat bahwa sekam padi mengadung dua kali lebih banyak total nitrogen dibandingkan dengan cangkang sawit dan bambu, sehingga berkonstrubusi terhadap pertumbuhan  berangkasan bawah (akar). Parameter  ini  penting  sebagai  indikator  ketahanan  tanaman  terhadap  perubahan  iklim. Biomassa yang banyak di bagian bawah tanah akan mampu mencari air dan hara jauh ke dalam tanah. Rasio R/S lebih menunjukkan daya saing bagian atas (shoot) terhadap energi yang bersumber dari matahari dan kompetisi hara di dalam tanah (root).  Abiven (2015) menyatakan akan pentingnya luas  jangkauan  sistem  perakaran  tanaman  yang  berkontribusi  terhadap  peningkatan  hasil  pada tanah-tanah yang kurang subur.

## Serapan Hara N, P, dan K tanaman
Serapan hara oleh tanaman dilakukan melalui bulu bulu akar akar tanaman yang ada dalam rizosfir.  Bulu akar yang halus tertarik mengarah ke partikel partikel biochar satu sama lain sehingga membuka pori pori mikro yang pada biochar (Predergast-Miller, dkk., 2014). Serapan hara oleh akar terjadi oleh karena rizosfir mengandung lebih banyak kandungan air akibat meningkatnya pori pori mikro dan tinggi nya pertukaran kation akibat meningkatnya luas permukaan biochar. Backer, dkk. (2017) menyatakan bahwa biochar menyediakan hara kepada tanaman dengan cara merangsang perkembangan  akar  awal,  meningkatkan  kapasitas  tukar  kation  tanah dan pertumbuhan, dan tingginya kegiatan  metabolisme  akar. Berdasarkan  uji  sidik  ragam menunjukkan  bahwa aplikasi biochar mempengaruhi hanya total serapan N dan K (Tabel 4).
Tabel 4. Rata-rata jumlah serapan hara N, P dan K tanaman jagung
Biochar Jumlah Serapan Hara N P K ………………..mg.tanaman -1 ………………….. Kontrol (B0) 76,99a 17,44 70,38a Bambu 10 ton ha -1 (B1) 256,77ab 58,70 263,03ab Bambu 20 ton ha -1 (B2) 225,99ab 43,26 205,04abc Sekam Padi 10 ton ha -1 (B3) 227,43ab 33,03 164,38abc Sekam Padi 20 ton ha -1 (B4) 359,06b 62,49 282,32abc Cangkang Sawit 10 ton ha -1 (B5) 198,77ab 27,72 162,77abc Cangkang Sawit 20 ton ha -1 (B6) 126,07a 17,81 108,76c
Keterangan: Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan nyata pada Tukey-HSD 0,05 .
Serapan lebih banyak didapatkan pada biochar jenis sekam padi 20 ton. Hal ini diduga adanya konstribusi  peranan  hara  N  dalam  merangsang  pertumbuhan  akar,  daun  dan  pada  fase  vegetatif tanaman (Senatama, dkk., 2019). Namun tidak berbeda dengan biochar bambu 10 ton.  Cangkang sawit  20  ton  tidak  berbeda  nyata  dengan  kontrol  baik  dari  segi  morfologinya  dan  serapan  hara. Analisis keragaman dan sidik ragam menunjukkan bahwa biochar sekam padi 20 ton memperlihatkan serapan hara lebih banyak dibandingkan dengan biochar lainnya.

## Kesimpulan
Pemberian biochar berpengaruh nyata terhadap morfologi akar (panjang dan berat akar) dan tidak nyata terhadap panjang akar spesifik dan rasio bagian atas dan bawah tanaman. Biochar sekam 20 ton ha -1 menunjukkan pengaruh terbaik dibandingkan dengan perlakukan lainnya. Penelitian ini menemukan bahwa pemberian biochar  bambu  dan  cangkang  sawit  menjadi  20  ton  justru menurunkan semua nilai parameter yang diamati.

## Ucapan Terimakasih
Kami  mengucapkan  terima  kasih  kepada  lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada Masyarakat (LPPM) Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh yang telah memberikan hibah penelitian Professor (PP) scheme 2019.

## Daftar Pustaka
Abiven, S., Hund, A., Martinsen, V., & Gerard Cornelissen, G. 2015.  Biochar amendment increases maize root surface areas  and branching: a shovelomics study in  Zambia. Plant and  Soil, 395:45-55 . https://doi.org/10.1007/s11104-015-2533-2.
Angin, D.  2013.  Effect of pyrolysis temperature and heating rate on biochar obtained from pyrolysis of safflower seed press cake. Bioresource Technology, 128:593-597. https://doi.org/10. 1016/j.biortech.2012.10.150
Atkinson, C.J., Fitzgerald, J.D., & Hipps, N.A. 2010. Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperature soils: a review. Plant and Soil, 337:1-18.
Backer, R.G.M., Saed, W., Seguin, P., & Smith, D.L.  2017. Root traits and nitrogen fertilizer recovery efficiency of corn grown in biochar-amended soil under greenhouse conditions. Plant and Soil, 415:465–477 https://doi.org/10.1007/s11104-017-3180-6
Bambang,  S.A.  2012. Si  hitam  Biochar  yang  multiguna.  PT.  Perkebunan  Nusantara  X  (Persero).
Surabaya.
Berek, A.K. & Hue, V.N.  2016. Liming potential of biochars. Asia Pacific Biochar Conference 2016.
A Shifting Paradigm towards Advanced Materials and Energy/Environment Research Oct.
P.19 ‐ 23.
Blanco-Canqui, H. & Lal, R.  2004. Mechanisms of carbon sequestration in soil aggregates. Critical Review. Plant Sciences, 23:481–504. https://doi.org/10.1080/07352680490886842
Chan, K.Y. &  Xu, Z.  2009. Biochar: Nutrient properties and their enhancement. pp. 67-84. In J. Lehmann and S. Joseph (eds). Biochar environmental management. Earthscan, London.
Downie A., Crosky, A & Munroe, P. 2009. Physical properties of Biochar. pp. 13-29. In J. Lehmann and S. Joseph (eds). Biochar environmental management. Earthscan, London.
Drapper,  K.  2018. The  potential  for  Biochar  to  improve  sustainability  in  Coffee  cultivation  and processing: A White Paper.  Ithaka Institute for Carbon Intelligence.
Eissenstat, M.D. 1992. Costs and benefits of constructing roots of small diameter. Journal of Plant Nutrition, 15(6-7):763-782. https://doi.org/10.1080/01904169209364361
Enders, A. & Lehmann, J.  2017. Proximate analyses for characterising biochars. In: Singh et. al. (ed.). Biochar: A Guide to analytical methods.  CRC press.  Taylor & Francis Group, New York.
Fellet,  G., Marchiol, L., Delle,  G., Vedove, & Peressotti,  A.  2011.  Application  of  biocahr  on  mine tailings: Effects and perpectives for land reclmation. Chemosphere, 83:1262-1267. DOI. 10.10416/j.chemosphere.
Foth, H.D.  2019.  Fundamentals of soil science. 8 ed.  Wiley, New York.
Gong, X., Cai, L., Li, S., Chang, S.X., Sun, X., & An, Z. 2018. Bamboo biochar amendment improves the growth and reproduction of Eisenia fetida and the quality of green waste vermicompost.
Ecotoxicology and Environmental Safety , 30:197-204
Hardie, M., Bound, S., Oliver, G., & Close, D. 2014. Does biochar influence soil physical properties and soil water availability. Plant Soil, 376:347-361.
Hairiah,  K.,  Sugiarto,  C.,  Utami,  S.R.,  Purnomosidhi, P.,  Roshetko  &  James,  M.    2004.  Diagnosis faktor  penghambat  pertumbuhan  akar  sengon  (Paraserianthes  falcataria L.  Nielsen)  pada ultisol di Lampung Utara. Agrivita, 26(1):89-98.
Ippolito, J.A., Cui, L., Novak, J.M.& Johnson, M.G.  2019. Biochar for mine~ land reclamation. Pp. 75-90. In.  Ok et. al. (eds). Biochar from Biomass and Waste: Fundamentals and Applications. doi.org/10.1016/B978-0-12-811729-3.00005-4
Jien, S.H. 2019. Physical characteristics of Biochars and their effects on soil physical properties. Pp 21-35. In.  Ok dkk. (eds). Biochar from Biomass and Waste: Fundamentals and Applications. doi.org/10.1016/B978-0-12-811729-3.00002-9
Jindo, K. 2014. Physical and chemical characterization of Biochar derived from different agricultural residues. Biogeosciences, 11:6613–6621. https://doi.org/10.5194/bg-11-6613-2014
Lehmann, J. & Rondon, M.  2006. Bio-char for Environmental Management on highly weathered soils in  the  humid  tropics. Pp.  518-527. In:  Uphoff et  al. (eds.) Biological  approaches  to sustainable soil systems, Boca raton, CRC Press. Taylor and Francis.
Lehmann, J. & Joseph, S.  2009. Biochar for Environmental Management: An Introduction. Pp. 1-12. In: Lehmann & Joseph (eds.) Biochar for Environmental Management, Earthscan.
Levy,  P.E.,  Hale,  S.E.,  &  Nicoll,  B.C.  2004.  Biomass  expansion  factors  and  root:  shoot  ratios  for coniferous tree species in Greet Britain. Forestry: An International Journal of Forest Research, 77(5):421-430. https://doi.org/10.1093/forestry/77.5.421
Maftu’ah, E. & Nursyamsi, D. 2019. Effect of biochar on peat soil fertility and npk uptake by corn. Agrivita: Journal  of Agricultural  Science, 41(1):64–73. http://doi.org/10.17503/agrivita. v41i1.854
Margarettha. 2010.  Pemanfaatan  tanah  bekas  tambang  batu  bara  dengan  pupuk  hayati  mikoriza sebagai media tanam jagung manis. Journal of Hidrolitan, 1(3):1-10.
Minamino, Y., Fujitake, N., Suzuki, T., Yoshitake, S., Koizumi, H., & Tomotsune, M. 2019.  Effect of biochar  addition  on  leaflitter  decomposition  at  soil  surface  during  three  years  in  a warmtemperate  secondary  deciduous  forest. Japan Scientific Reports,  9:16961. https://doi.org/10.1038/s41598-019-53615-2
Oliveira, F.R., Patel, A.K., Jaisi, D.P., Adhikari, S., Ku, H. & Khanal, S.M.  2017. Environmental application of biochar: Current status and perspectives. Bioresource Technology, 246:110- 122. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.122
Prendergast-Miller, M.T., Duvall, M., & Sohi, S.P. 2014.  Biochar-root interactions are mediated by biochar nutrient content and impacts on soil nutrient availability. European Journal of Soil Science, 65:173-185. https://doi.org/10.1111/ejss.12079
Senatama, N., Niswatib, A., Yusnainic, S. & Utomo, M.  2019. Jumlah bintil akar, serapan n dan produksi tanaman kacang hijau (Vigna radiata L.) akibat residu pemupukan N dan sistem olah tanah jangka panjang tahun ke-31. Journal of Tropical Upland Resources, 1(1):35-42.
Shrestha, R.K. & Lal, R. 2011. Changes and physical and chemical properties of soil after surface mining and reclamation. Geoderma, 161:168-176
Sohi, S., Loez-Capel, E., Krull, E., & Bol, R. 2009. Biochar's roles in soil and climate change: A review of research needs. CSIRO Land and Water Science Report 05/09
SPSS Statistics.  2020. IBM SPSS Statistics for Windows, Version 27.0. Armonk, NY: IBM Corp.
Suprapto,  S.J.  2006.  Pemanfaatan  dan  permasalahan  endapan  mineral  sulfida  pada  kegiatan pertambangan. Buletin Sumber Daya Geologi, 1(2):34-39
Tennant,  D.  1975.  A  test  of  modified  line  intersect  method  of  estimating  root  length. Journal  of Ecology, 6(3):955-1001. https://doi.org/10.2307/2258617
Tripathi, M., Sahu, J.N., & Ganesan, P. 2016. Effect of process parameters on production of biochar from biomass waste through pyrolysis: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 55:467–481. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.122