Perpustakaan Digital ITB

Ketersediaan fosfat di dalam tanah sering kali terbatas akibat fiksasi oleh mineral tanah dan kehilangan melalui pencucian (leaching) sehingga efisiensi pemupukan fosfat tergolong rendah. Di sisi lain, Indonesia menghasilkan limbah sekam padi dalam jumlah besar yang belum dimanfaatkan secara optimal. Penelitian ini bertujuan mengembangkan biochar berbasis sekam padi (Oryza sativa L.) melalui ko-pirolisis dengan bentonit dan pelapisan bentonit-alginat sebagai pembenah tanah dengan pelepasan fosfat terkontrol. Sekam padi melalui tahap ko-pirolisis pada suhu 500°C selama 2 jam dengan variasi jenis bentonit pada proses ko-pirolisis, yaitu tanpa bentonit (kontrol), bentonit tanpa aktivasi, bentonit aktivasi basa (B- OH), dan bentonit aktivasi asam (B-H). Kemudian biochar sekam padi diimpregnasi dengan H3PO4 15% dan dilapisi dengan campuran natrium alginat 2% dan CaCl2 2%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perolehan (yield) biochar tertinggi diperoleh pada variasi B-OH sebesar 43,97%, diikuti bentonit 42,94%, B- H 42,73%, dan kontrol 42,29%. Nilai fixed carbon berbasis kering bebas abu biochar berkisar antara 42,83-59,20% dengan nilai tertinggi pada variasi kontrol. Seluruh variasi menghasilkan produk pembenah tanah dengan pH 6,28-6,59 dan kapasitas menahan air sebesar 200,23-222,65%. Karakterisasi Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan terbentuknya terbentuknya struktur permukaan berpori dan tidak beraturan pada biochar. Hasil Fourier Transform Infrared (FTIR) mengidentifikasi gugus fungsi hidroksil (-OH), alkana (C-H), aromatik (C=C), siloksan (Si-O-Si), dan karboksilat (-COO?) pada produk pembenah tanah. Kandungan fosfat tertinggi diperoleh pada variasi B-OH dengan biochar setelah impregnasi sebesar 4,28% dan produk akhir pembenah tanah sebesar 1,38%. Pemodelan kinetika pelepasan fosfat menunjukkan bahwa model first-order memberikan nilai koefisien determinasi tertinggi dengan konstanta laju pelepasan terendah pada variasi B-OH sebesar 0,003/hari. Analisis model Korsmeyer-Peppas menghasilkan nilai eksponen pelepasan (n) sebesar 0,69-0,78 pada seluruh variasi yang mengindikasikan mekanisme pelepasan non-Fickian akibat kombinasi difusi dan relaksasi matriks alginat-bentonit. Penelitian ini menunjukkan bahwa biochar berbasis sekam padi dengan pelapisan bentonit-alginat berpotensi untuk dikembangkan sebagai pembenah tanah yang memiliki sistem pelepasan fosfat terkontrol untuk pertanian yang berkelanjutan.