Sejak revolusi hijau penggunaan urea pada sektor pertanian dan perkebunan tidak terkendali karena untuk mendapatkan hasil tanaman yang setinggi-tingginya tanpa memperhatikan dampak atau resiko yang akan terjadi. Penggunaan urea secara terus menerus dan dalam jumlah yang besar akan berdampak pada efek gas rumah kaca dan mencemari air tanah. Dampak lainnya adalah sifat fisika, kimia, dan biologi tanah menjadi jelek, keseimbangan unsur hara dalam tanah tidak seimbang, sehingga kesuburan tanah menjadi rendah. Dampak tersebut dapat diperbaiki jika pemberian urea dikombinasikan dengan bahan yang mempunyai sifat menjerap N sangat tinggi dan tidak merusak tanah. Salah satu bahan tersebut yang dapat digunakan adalah biochar. Potensi biochar di Indonesia cukup besar karena banyaknya limbah industri kecil menengah di kalangan masyarakat seperti limbah tempurung kelapa (Suyartono dan Husaini, 1991).

Menurut Lingga dan Marsono (2008), Urea merupakan salah satu pupuk yang mengandung unsur hara N dan sering digunakan petani untuk memenuhi kebutuhan  N tanaman. Pupuk N memiliki sifat higroskopis yang tinggi sehingga pupuk N mudah hilang dan penyerapan oleh tanaman tidak optimal. Usaha untuk mengurangi permasalahan pada pemupukan N perlu adanya teknologi yang dapat mengurangi tingkat higroskopisitas pada pupuk N.

Biochar adalah bahan padat yang diperoleh dari hasil proses karbonisasi biomasa limbah pertanian melalui pembakaran tidak sempurna atau secara anaerob (pyrolysis ). Pembakaran tidak sempurna dapat dilakukan dengan alat pembakaran atau pirolisator dengan suhu 250-3500C selama 3-5 jam, tergantung pada jenis biomasa dan alat pembakaran yang digunakan. Pembakaran juga dapat dilakukan tanpa pirolisator atau secara tradisional, tergantung kepada jenis bahan baku. Kedua jenis pembakaran tersebut menghasilkan biochar yang mengandung karbon  atau arang untuk diaplikasikan sebagai pembenah tanah. Biochar bukan pupuk tetapi berfungsi sebagai pembenah tanah (Gani, 2009).

Aplikasi biochar pada pupuk urea merupakan salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengurangi tingkat higroskopisitas pada pupuk urea yang mengandung unsur hara N. Biochar berperan sebagai penghambat proses pelepasan unsur hara nitrogen sehingga tersedia bagi tanaman dan dapat diserap dengan maksimal. Selain itu, biochar dapat berperan sebagai pembenah tanah terutama dalam memperbaiki sifat fisik tanah. Biochar berguna sebagai alat yang penting untuk meningkatkan keamanan pangan dan keragaman tanaman di wilayah dengan tanah yang miskin hara, kekurangan bahan organik, kekurangan air, dan ketersediaan pupuk kimia. Biochar juga meningkatkan kualitas dan kuantitas air dengan meningkatnya penyimpanan unsur hara yang digunakan oleh tumbuhan dan tanaman. (Bambang, 2012).

Berdasaran uraian diatas maka, untuk mengatasi dampak tersebut dapat diperbaiki dengan pupuk urea-SR berlapis biochar tempurung kelapa yang akan dirakit. Pupuk urea-SR merupakan pupuk urea berlapis biochar dari tempurung kelapa yang dapat melepaskan unsur hara yang terkandung dalam pupuk urea secara perlahan-lahan (Slow Release), mempunyai efisiensi N sangat tinggi dan ramah lingkungan. Kandungan unsur hara N didalam pupuk urea tersebut tidak mudah menguap, tercuci, dan terlindi sehingga tersedia di dalam tanah untuk memenuhi kebutuhan hara yang diperlukan oleh tanaman, khususnya tanaman pangan.

Di Indonesia, limbah pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk pembenah tanah cukup banyak tersedia, baik di lahan sawah maupun lahan kering. Limbah pertanian terdiri atas 2 jenis yaitu 1) bahan yang mudah terdekomposisi seperti jerami, batang jagung, limbah sayuran dan 2) bahan yang sulit terdekomposisi seperti sekam padi, kulit buah kakao, kayu-kayuan, tempurung kelapa, tempurung kelapa sawit, dan tongkol jagung. Limbah pertanian tersebut belum dimanfaatkan dengan baik untuk memperbaiki kualitas tanah. Pemanfaatan limbah pertanian khususnya yang sulit terdekompoisisi tersebut dapat dilakukan dengan terlebih dahulu dikonversi menjadi biochar (arang) melalui proses pembakaran tidak sempurna (pyrolisis ).

Aplikasi biochar ke lahan pertanian (lahan kering dan basah) dapat meningkatkan kemampuan tanah menyimpan air dan hara, memperbaiki kegemburan tanah, mengurangi penguapan air dari tanah dan menekan perkembangan penyakit tanaman tertentu serta menciptakan habitat yang baik untuk mikroorganisma simbiotik.

Dalam bidang pertanian,biochar berfungsi 1) meningkatkan ketersediaan hara, 2) meretensi hara, 3) meretensi air, 4) meningkatkan pH dan KTK pada lahan kering masam, 5) menciptakan habitat yang baik bagiperkembangan mikroorganisme simbiotik seperti mikoriza karena kemampuannya dalam menahan air dan udara serta menciptakan lingkungan yang bersifat netral khususnya pada tanah-tanah masam, 6) meningkatkan produksi tanaman pangan, 7) mengurangi laju emisi CO2 dan mengakumulasi karbon dalam jumlah yang cukup besar. Selain itu, biochar mampu bertahan lama di dalam tanah (> 400 tahun) karena sulit terdekomposisi.

Keunggulan yang dicapai dan ditargetkan dapat menghasilkan prototipe berupa produk pupuk urea-SR berlapis biochar arang kelapa untuk mengurangi penggunaan pupuk kimia terutama pupuk urea dikalangan petani serta pemanfaatan limbah tempurung kelapa yang dimanfaatkan menjadi biochar. Perakitan pupuk urea-SR dapat meningkatkan efisiensi unsur hara N sehingga penggunaan pupuk urea di kalangan petani lebih efektif dan efisien, sehingga kesuburan tanah tetap terjaga, ketersediaan unsur hara bagi tanaman tetap tercukupi, dan pertanian akan berkelanjutan.