ISBN: 978-602-72935-2-6 - Jurnal Online Universitas Panca Bhakti
advertisement
ISBN: 978-602-72935-2-6 PROSIDING SEMINAR NASIONAL PENGELOLAAN DAN PENINGKATAN KUALITAS LAHAN SUBOPTIMAL UNTUK MENDUKUNG TERWUJUDNYAKETAHANAN DAN KEDAULATAN PANGAN NASIONAL (Pemanfaatan Biochar Untuk Perbaikan Kualitas Tanah Dan Pertanian Berlanjut) Tim Penyusun : 1. Prof. DR. Ir. Rahmatullah Rizieq, M. Si 2. DR. Ir. Agusalim Masulili, MP 3. Ir. Agus Suyanto, MMA 4. Sutikarini, SP, M. Sc 5. Donna Youlla, SP, MEM 6. Mustika, A, Md Diterbitkan oleh : Universitas Panca Bhakti Pontianak Alamat : Jalan Kom. Yos Sudarso Telp. (0561) 780051, 772627 Fax. (0561) 774442 PO BOX 78113 Pontianak – Kalimantan Barat KATA PENGANTAR Assalamu alaikum warahmatullahi wabarakatuh. Salam sejahtera bagi kita semua. Syukur Alhamdulillah ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga Buku Prosiding Seminar Nasional dapat terselesaikan atas kerjasama antara Fak Pertanian UPB, UNITRI, UNRAM dan ABI (Asosiasi Biochar Indonesia). Buku prosiding tersebut memuat sejumlah artikel hasil penelitian dengan tema Pengelolaan Dan Peningkatan Kualitas Lahan Sub-Optimal Untuk Mendukung Terwujudanya Ketahanan Dan Kedaulatan Pangan Nasional (Pemanfaatan Biochar Untuk Mendukung Pertanian Berlanjut) yang telah dilakukan oleh Bapak/Ibu dosen UPB, UNITRI, UNRAM dan ABI (Asosiasi Biochar Indonesia), serta pihak lainnya yang terkait. Terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan aktif sehingga Prosiding Seminar Nasional ini dapat terselesaikan. Mudah-mudahan apa yang kita lakukan, memberikan manfaat bagi kita semua. Kami menyadari, dalam penyusunan yang kami berikan, banyak terdapat kekurangan dan kekeliruan, untuk itu kami mohon maaf yang sebesar-besarnya. Wabillahi taufik walhidayah, wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh. Salam sejahtera bagi kita semua. Pontianak, 3 Mei 2016 Ttd Tim Penyusun DAFTAR ISI BIOCHAR UNTUK PENGELOLAAN HARA NITROGEN1) Wani Hadi Utomo 2) dan Titiek Islami 3)…………………………………………………………... 1 OPTIMALISASI KINERJA ALAT PENGHASIL ASAP CAIR DARI BAHAN BAKU LIMBAH PERTANIAN S.P. Abrina Anggraini, Tiya Nurhazisa ......................................................................................... 12 APLIKASI BIOCHAR, PUPUK KANDANG DAN CAMPURAN KEDUANYA PADA BEDENG PERMANEN YANG DITANAMI CABAI MERAH (Capsicum annum L.) Raden Unangga Jaya W1, IGM Kusnarta2, Sukartono2, dan Padusung2 ........................................... 20 IMMOBILISATION OF AS AND CU IN GOLD MINE TAILINGS AMENDED WITH EMPTY FRUIT BUNCH AND RICE HUSK BIOCHARS PYROLYSED AT DIFFERENT TEMPERATURES Claoston Nardon, 1 Samsuri Abdul Wahid, 1 Ahmad Husni Mohd Hanif,1 and Mohd Amran Mohd Salleh2,3 ...................................................................................................................................... 30 PENGARUH PEMBERIAN BIOCHAR DAN KOMPOS KULIT KAKAO TERHADAP KUALITAS TANAH DAN PERTUMBUHAN BIBIT KAKAO E.R. Indrayatie1) dan W.H. Utomo2 ................................................................................................... 39 PEMANFAATAN BIOCHAR SERASAH TEBU DAN LIMBAH TEBU LAINNYA UNTUK PERBAIKAN KUALITAS TANAH BERPASIR Budi Hariyono1,2, Wani Hadi Utomo3,4, Sri Rahayu Utami3 dan Titiek Islami34………………………………………………………............................................................ USING BIOCHAR TO IMPROVE THE SOIL QUALITY, GROWTH AND YIELD OF SOYBEAN (Glycine max L.) IN THE SUB-OPTIMAL LAND OF LOMBOK Mulyati1), Sukartono1), Baharuddin, A.B.1), Tejowulan, R. S.1) ..................................................... PENGARUH PEMBERIAN ARANG DAN CUKA KAYU TERHADAP PERTUMBUHANCABAI DAN SAWI Heru S. Wibisono, Novitri Hastuti, Gustan Pari, R. Esa Pangersa G., dan Nela Rahmati Sari150 ..... 46 54 62 THE USE OF PYROLYSIS CHARCOAL (BIOCHAR) ORIGINATED FROM PALM KERNEL SHELLFOR NUTRIENT AND CARBON SEQUESTRATION IN LITHIC HAPLUDULTS AT OIL PALM MAIN NURSERY Laksmita Prima Santi ........................................................................................................................... 68 HETEROSIS, PERAN GEN, DAN SIFAT KUALITATIF HASIL PERSILANGAN IPB 3S DAN FATMAWATI DENGAN PADI BERAS MERAH DALAM PEMBENTUKAN PADI GOGORANCAH TIPE IDEAL I Gusti Putu Muliarta Aryana , AAK Sudharmawan dan Bambang B Santoso ................................ 76 KEEFEKTIFAN BIOCHAR SERBUK GERGAJI DAN PUPUK SUPER(PETRO) GANIK YANG DIPERKAYA DENGAN Fe DAN Zn TERHADAP SIFAT TANAH DAN PERTUMBUHAN JAGUNG PADA TANAH INSEPTISOL Baharuddin, Mulyati, Tejowulan, dan Sukartono ................................................................................ 88 RESPON PERTUMBUHAN DAN HASIL TANAMAN KEDELAI TERHADAP PEMBERIAN BIOCHAR DAN BERBAGAI DOSIS BIOAKTIVATOR YANG DIFERMENTASI DENGAN JAMUR Trichoderma spp. DI LAHAN KERING I Made Sudantha dan Suwardji ............................................................................................................ 97 PERUBAHAN SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH DAN HASIL PADI PADA LAHAN RAWA PASANG SURUT DENGAN APLIKASI PEMBENAH TANAH Junita Barus1 dan Novilia Santri1 ....................................................................................................... 106 ANALISIS KOMPERATIF PENDAPATAN PETANI PENGGUNAAN VARITAS UNGGUL NASIONAL DAN LOKAL DI LAHAN KERING (STUDI KASUS DI DESA TANGGERANG KECAMATAN JELAI HULU) Ellyta dan Saleh Andreas ..................................................................................................................... 111 DINAMIKA PENYULUHAN PERTANIAN DALAM MENDUKUNG USAHATANI PETANIDI LAHAN SUB-OPTIMAL KALIMANTAN BARAT Gontom C. Kifli1), Dadan Permana1) dan Nurul Ekawati2) .............................................................. 118 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI SAGU (Metroxylon Sp.) (FACTORS INFLUENCING THE PRODUCTION OF SAGO (Metroxylon Sp.) Starch) Sitti Aida Adha Taridala1, Satriana Mollah2, Ansharullah3 ............................................................... 128 KARAKTERISTIK 3 JENIS BIOCHAR DENGAN LAMA WAKTU PIROLISIS BERBEDA SEBAGAI AMELIORAN TANAH GAMBUT Urai Suci Y.V.I1, Uray Edi Suryadi2, Azwar Maas3, Sri Nuryani H .U4, Eko Hanudin5 .................. 137 PERTUMBUHAN BIBIT JERUK DENGAN APLIKASI BIOCHAR PADA TANAH ANDOSOL DAN ALUVIAL Reza Prakoso Dwi Julianto1), Septian Eko Ardiansyah2), Widowati 3) ............................................. 148 POTENSI BIOCHAR YANG DIFERMENTASI JAMUR Trichoderma spp. SEBAGAI BAHAN PEMBENAH TANAH UNTUK MENINGKATKAN PERTUMBUHAN DAN HASIL BEBERAPA GENOTIPE JAGUNG DI TANAH ENTISOL Suwardji dan I Made Sudantha ............................................................................................................ 153 RESIDU HARA KALIUM DAN BIOCHAR PADA HASIL TANAMAN JAGUNG MUSIM TANAM KEDUA Widowati dan Wahyu Fikrinda ............................................................................................................ 161 RESPON BIOFERTILIZER TERHADAP SERANGAN HAMA PENYAKIT DAN PRODUKSI BUAH NAGA Azri………………………………………………………………………………………………….... 173 PENGARUH PEMBENAH TANAH PROCAL TERHADAP PRODUKTIVITAS PADI PADA LAHAN SUB OPTIMAL DI KALIMANTAN BARAT Pratiwi1, Panut1 dan Erison2……………………………………………………………………….. KONTROVERSI TENTANG DAN STANDAR MUTU BIOCHAR Controversy on and Quality Standard Biochar Didiek Hadjar Goenadi 1) dan Laksmita Prima Santi 2)……………………………………………. PENGELOLAAN DRAINASE DAN PEMBERIAN ARANG HAYATI UNTUK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS PADI LAHAN PASANG SURUT BUKAAN BARU DI KALIMANTAN BARAT Muhammad Hatta……………………………………………………………………………………. 181 187 192 PENGARUH BUSUKAN IKAN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL KEDELAI PADA TANAH ALLUVIAL Sutikarini…………………………………………………………………………………………… 201 PEMUPUKAN KALIUM UNTUK PERBAIKAN HASIL DAN UKURAN UMBI TANAMAN UBIJALAR Sri Umi Lestari1) dan Nur Basuki2)………………………………………………………………. 211 PENGARUH BIOCHAR SEKAM PADI YANG DIPERKAYA HARA DAN KETEBALAN MULSA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL SELADA DARAT ( Lactuca sativa L.) Kristina Irna Sari Naikofi, Arnoldus Klau Berek dan Eduardus Yosef Neonbeni….. 218 PENGELOLAAN AIR DAN PEMBERIAN BAHAN ORGANIK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS PADI DI LAHAN PASANG SURUT UNTUK Muhammad Hatta……………………………………………………………………………………. 226 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 BIOCHAR UNTUK PENGELOLAAN HARA NITROGEN1) Wani Hadi Utomo 2) dan Titiek Islami 3) disampaikan pada Musyawarah Nasional dan Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia ke 3, 2 Mei 2016 di Universitas Panca Bhakti, Pontianak Asosiasi Biochar Indonesia; alamat: Universitas Tribhuwana Tunggadewi, Malang. Pusat Studi Tanaman Ubi-Ubian Univrsitas Brawijaya, Malang ABSTRAK Wapaupun ada kontroversi, banyak penelitian telah membuktikan bahwa biochar dapat memperbaiki kualitas tanah dan meningkatkan hasil tanaman pertanian. Beberapa penelitian juga telah membuktikan bahwa pengaruh biochar terhadap perbaikan kualitas tanah dan hasil tanaman dapat bertahan lama. Kemampuan biochar untuk bertahan lama disebabkan karena sebagian besar senyawa karbon dalam biochar berbentuk aromatik, sehingga tahan terhadap dekomposisi. Kenyataan ini memberi harapan positif bagi petani dalam melakukan pengelolaan bahan organik tanah, karena pemberian bahan organik tidak diperlukan setiap musim tanam sehingga dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungan usaha taninya. Beberapa penelitian juga telah membuktikan bahwa dapat mengurangi kehilangan hara, dan juga meningkatkan efisiensi pemupukan, terutama K dan N. Penurunan kkehilangan hara dan penigkatan efisiensi pemupukan dengan penambahan biochar disebabkan adanya muatan negatif yang cukup besar pada biochar sehingga dapat menjerap kation, dalam hal ini K+ dan NH4+. Dengan phenomena tersebut dalam artikel ini dibahas kemungkinan penggunaan biochar untuk pengelolaan hara Nitrogen. Kata kunci: manajemen kesuburan tanah, efisiensi pemupukan, pencucian nitrogen 1.Pendahuluan Memperhatikan phenomena pertanian di daeah Amazon, dan cepatnya proses dekomposisi bahan organik di daerah tropis, para pakar ertanian tertarik untuk menggunakan bahan organik tahan dekomposisi untuk pengelolaan bahan organik tanah pertanian (Lehman et al., 2003). Bahan ini kemudian dikenal sebagai “biochar” atau sering juga diebut “agri char”. Biochar, atau jika diterjemahkan secara bebas kedalam bahasa Indonesia sebagai “arang organik” yaitu bahan padatan hasil pembakaran biomassa pada kondisi tanpa atau oksigen terbatas. Pada umumya biochar dihasilkan dari proses pirolisis atau dapat juga dengan teknik karbonasi. Dengan teknik pirolisis, disamping biochar, dihasilkan panas yang dapat digunakan sebagai energy pembangkit listrik, dan asap cair (lihat Gambar 1). Asap cair dapat digunakan untuk berbagai kepentingan, antara lain sbagai bahan pengawet makanan, penggumpal karet alam dan pestisida organik. Gambar 1. Teknologi Pyrolisis untuk menghasilkan biochar (sumber: Source: Parliament of Australia, Oct 2010) 1 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tergantung dari bahan baku dan teknik pembuatanya, sifat biochar sangat beragam. Walaupun demikian, ada satu sifat yang relatif sama, yaitu semua biochar mengandung senyawa carbón yang relatif tahan dekomposisi. Hal ini disebabkan karena senyawa karbon dalam biochar sebagian besar berbentuk “aromatik“ yang bersifat tertutup, sedangkan dalam bahan organik yang tidak di”arang”kan senyawa karbon didalamnya berbentuk alifatik dan bersifat terbuka (Gambar 2) Gambar 2. Bentuk senyawa karbon di dalam biochar (kiri), dan gambar kanan adalah bentuk senyawa karbon di dalam bahan organik yang belum di”arang”kan. Adanya senyawa karbon tahan dekomposisi inilah yang menarik minat para pakar pertanian, karena dengan adanya senyawa karbon tahan dekomposisi maka pemberian bahan organik tidak perlu dilakukan secara rutin. Bahkan dengan mengacu sifat “terra pretta” diharapkan sekali pemberian dapat untuk puluhan atau bahkan ratusan tahun. Beberapa penelitian (a.l. Islami et al., 2013; Sukartono et al., 2011) telah membuktikan bahwa, walaupun belum mencapai puluhan tahun, pengaruh positif biochar dapat bertahan beberapa tahun setelah penambahannya. Kenyataan ini akan membawa prospek yang sangat menguntungkan bagi petani dalam melakukan pengelolaan bahan organik tanah karena mereka tidak lagi perlu melakukan penambahan bahan organik stiap musim tanam. Hal ini berarti akan meningkatkan efisiensi dan keuntungan usaha taninya. Disamping itu, biochar dapat mendorong terwjudnya pertanian berlanjut, karena dengan fakta tersebut maka 4 kunci utama pertanian berlanjut, yaitu; (1) keberlanjutan hasil, (2) pemanfaatan sumberdaya terbarukan, (3) keuntungan ekonomis dapat diwujudkan, dan (4) tidak menimbulkan masalah lingkungan.Di samping itu, para pakar lingkungan berharap bahwa dengan tersimpannya senyawa karbon dalam tanah dalam waktu yang lama, biochar daat digunakan untuk mengurangi laju pemanasan global (Lehman.2007). Terlepas dari kontroversi yang muncul (Ernsting and Smolker, 2009; Senjen,2009), banyak penelitian telah membuktikan bahwa pemberian biochar dapat memperbaiki kualitas tanah (Chan et al., 2007; Islami et al., 2011; Liang et al., 2006; Yamato et al., 2006) dan meningkatkan hasil berbagai tanaman pertanian, antaralain padi (Asai et al., 2009; Masulili et al., 2010), Jagung (Nur et al.,2014; Sukartono et al., 2011; Yamato et al., 2006), ubikayu (Islami et al., 2011), kedelai (Tagoe et al., 2008). Dalam hal perbaikan kualitas tanah, disamping terjadinya perbaikan sifat kimia, sifat fisika tanah dan biologi tanah, biochar juga mampu mempengaruhi ketersediaan unsur hara. Biochar memang bukan pupuk, tetapi biochar mengandung beberapa unsur hara yang cukup tinggi, dan dapat mempengaruhi kehilangan unsur hara, antara lain nitrogen dan Kalium (Widowati et al., 2014). Dalam artikel ini akan dibahas penggunaan biochar untuk pengelolaan hara nitrogen. 2 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 2. Biochar Untuk Pertanian. Karena biochar dihasilkan dari pembakaran berbagai macam biomassa, maka sifat biochar sangat tergantung dari bahan baku. Disamping itu sifat biochar juga akan dipengaruhi oleh temperatur dan lama pemanasan dalam proses produksi biochar. Oleh karena itu sifat biochar sangat beragam. Secara umum dapat dikemukakan bahwa biochar kaya senyawa karbon, bersifat agak basa, mempunyai KTK relatif tinggi dan mengandung beberapa hara essensial, terutama K, dan P (Tabel 1). Tabel 1. Beberapa sifat biochar berdasarkan bahan baku Peneliti Bahan baku pH C (%) N (%) P (%) K (%) KTK cmol/kg Chan et al.,(2007b) Kotoran ayam 9,9 38 2 2,50 2.20 - Islami et al. (2011b) Pupuk kandang 7.9 25.5 0.78 0.82 0.79 17.7 Masulili et al. (2010) Jerami padi 8,7 38,7 0,0 0,12 0,20 17,7 Sukartono et al. (2011) Tempurung kelapa 9,9 80 0,34 0,10 0,84 11,7 Rondon et al., (2007) Eucalyptus 7,0 82,4 0,5 1,4 0,6 - Widowati et al., (2011) Sampah kota 7,9 21,4 1,8 0,35 0,82 23,3 Sebagaimana sumber bahan organik yang lain, beberapa penelitian baik yang dilakukan di daerah sub tropis seperti Australia, pemberian biochar di daerah tropis juga terbukti dapat meningkatkan hasil beberapa tanaman semusim (Tabel 2). Tabel 2. Pengaruh pemberian biochar terhadap hasil tanaman Peneliti tanaman indicator Dosis Hasil tanaman (ton/ha) tanpa biochar diberi biochar Assai et al. (2009) padi gogo 16 1,2 t/ha 1,6 t/ha Islami et al. (2011) ubikayu (th ke 2) 10 22,32 t/ha 32,06 t/ha Islami et al. (2011) jagung (th ke 2) 10 3,62 t/ha 3,99 t/ha Oguntunde et al. (2004) jagung - 1,2 t/ha 2,36 t/ha Endriani et al. (2013) kedele 2,0 t/ha 40 g/pot 100 g/pot Iswaran et al. (1980) kedele 10 24,3 g/pot 36,7g/pot Tagoe et al. (2008) Kedele 50 53,2 g/pot 76,0 g/pot Yamato et al. (2006) kacang tanah 10 L/m2 250 g/m2 600 g/m2 Chan et al. (2008) Raphanus sativus 50 1,95 g/pot 3,95 g/pot Indrayatie dan Utomo (2016) juga menunjukkan bahwa pemberian biochar juga dapat memperbaiki pertumbuhan bibit tanaman coklat 3 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tentu saja kenaikan hasil tanaman ini disebabkan oleh berbagai faktor yang berbeda; peningkatan hasil tanaman padi gogo pada penelitian Asai et al. (2009) mungkin karena adanya perbaikan sifat fisik tanah, terutama peningkatan ketersediaan air tanah. Chan et al. (2007) menjelaskan peningkatan hasil tanaman pada penelitiannya disebabkan karena adanya penurunan kekuatan tanah dan perbaikan penyediaan hara.Perbaikan sifat kimia tanah, seperti halnya peningkatan pH (Tabel 3) pada tanah masam, peningatan KTK tentunya juga mempunyai kontribusi terhadappeningkatan hasil tanaman. Demikian pula, adanya perbikan aktivitas biology tanah seperti ditunjukkan oleh beberapa peneliti (a.l. Rondon et al., 2007) Data yang disajikan pada Tabel 1 menunjukkan bahwa pada umumnya biochar bersifat basa, dan oleh banyak peneliti telah dibuktikan bahwa penggunaan biochar dapat menngkatkan pH tanah (Tabel 3), Disamping meningkatkan pH tanah, adanya muatan negatif yang tinggi pada biochar diharapkan dapat menjerap Al dan dengan demikian akan memperkecil kelarutan Al. Jika ide ini dapat menjadi kenyataan, maka biochar akan sangat membantuuntuk perbaikan tanah masam karena dapat menggantikan kapur atau dolomit yang pada umumnya sumbernya derada jauh dari lahan masam. Tabel 3. Pengaruh biochar terhadap kandungan bahan organik, pH dan KTK Peneliti Dosis C-Organik (%) pH (ton/ha) tanpa diberi tanpa diberi KTK tanpa diberi bioch bioc bioc bioc bioc bioc ar har har har har har Chan et al. (2007a) 50,0 2,16 4,34 4,77 5,38 8,40 9,10 Islami et al. (2011b) 15,0 1,04 2,53 - - 15,15 18,30 Masulili et al. (2010) 10,0 0,78 4,09 3,36 4,40 6,64 8,83 0,9 1,80 5,8 7,6 4,5 4,8 - - 3,9 5,1 10,12 12,72 Oguntunde et al. (2004) Yamato et al. (2006) Perlu diingat bahwa biochar bukanlah pupuk,tetapi bahan pembenah tanah yang berbentuk sumber senyawa organik. Walaupun demikian, karena berasal dari biomassa maka tidak berlebihan jika berharap bahwa biochar juga mengandung sejumlah unsur hara esensiel. Memang nitrogen dalam pembakaran akan hilang karena terurai dan menguap. Tetapi basa dan logam yang terkandung dalam biomassa, walaupun teruari tetap berada di dalam biochar. Dengan demikian maka dapat merupakan hal yang logis bahwa beberapa peneliti telah menunjukkan bahwa pemberian biochar dapat meningkatkan kandungan hara P dan K di dalam tanah (Tabel 4 dan Tabel 5). Tabel 4. Pengaruh pemberian biochar terhadap kandungan hara P. K dan Ca tanah Peneliti Dosis P (ppm) K (cmolkg-1) Ca (cmolkg-1) (ton/ha) Chan et al. (2007) 50 tanpa diberi tanpa diberi tanpa diberi bioch bioch bioc bioc bioc bioch ar ar har har har ar 23,8 32,6 0,24 0,92 5,50 5,58 4 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Islami et al. (2011b) 10 11,56 13,35 1,52 1,76 - - Masulili et al. (2010) 10 2,1 3,2 0,20 0,51 0,24 0,44 Oguntunde et al. (2004) - 9,1 22,8 0,39 1,69 1,88 2,82 4,7 8,0 0,15 0,25 1,21 6,21 Yamato et al. (2006) Walaupun kandungan nitrogen biochar rendah, beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungaan nitrogen tanah yang diberi bicohar lebih tinggi dibandingkan tanpa pemberian biochar (Tabel 5). Tabel 5. Pengaruh bahan amendemen organic terhadap kandungan C-organik, N, P dan K saat panen jagung ke satu dan ke dua (Widowati et al., 2012) C-Organik N P tersedia K dapat ditukar Perlakuan (%) Control (%) (cmol kg-1) (ppm) 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1st 2nd 1.39 a 1.20 a 0.11 a 0.09 a 21.56 a 19.45 a 0.67 a 0.69 a 23.54 N- tanpa amendemen 1.41 a 1.15 a 0.18ab 0.17 ab 22.54 a ab 0.75 a 0.74ab N+kotoran ayam (KA) 2.28 b 1.98ab 0.25 b 0.20 b 36.25 b 26.28 b 1.16ab 1.05ab N+kompos sampah 0.21 kota(SK) 2.46 b 2.06 b 0.29 b bc 34.76 b 27.78 b 1.45bc 1.19bc N+biochar KA 3.14 d 3.14 c 0.24 b 0.39 c 40.26 b 29.45 b 1.98 c 2.18 c N+biochar SK 3.21 d 3.18 c 0.21 b 0.31 c 38.76 b 30.04 b 2.01 c 2.14 c Sebagaimana telah dibahas dimuka, kenaikkan hasil tanaman juga mungkin terjadi Karena adanya perbaikan sifat fisik tanah. Perbaikan sifat fisik karena pemberian biochar telah dibuktikan oleh beberap peneliti (Tabel 6). Beberapa sifat fisik yang mengalami perbaikan karena pemberian biochar antara lain, penurunan Berat Isi tanah, penurunan kekuatan tanah dan peningkatan kemampuan air tersedia. Peningkatan kandungan air tersedia terjadi sebagai akibat adanya perbaikan struktur tanah sebagaimana telah dibuktikan oleh Islami et al. (2011) Tabel 6. Pengaruh pemberian biochar terhadap beberapa sifat fisik tanah Peneliti Dosis Berat Isi Kekuatan tanah (ton/m3) (ton/ha tanpa ) Air tersedia (%) (k.a. KL – Tl) kPa diberi tanpa bioch bioch ar ar diberi biochar tanpa diberi bioch bioch bioch ar ar ar Chan et al. (2007) 50 - - 0,2 Pa *) 0,1 Pa - - Islami et al. (2011a) 7,5 1,20 11,2 - - 15,67 17,15 Masulili et al. (2010) 10 1,24 1,17 500kPa 393 11,0 14,0 **) Sukartono al. (2011) 1 et 0 1 ,28 1 .15 kPa - - 1 1 4,67 0,56 5 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Perbaikan kesuburuan biologi tanah dan aktivitas organismo tanah juga telah ditunjukkan oleh para pakar, antara lain bakteri rhizobium (Rondon et al., 2007; Tagoe et al., 2008), dan mycorrhiza (Warnock et al., 2007). Hasil penelitian Widowati et al., (2012) yang disajikan pada Tabel 5 juga menunjukkan bahwa sampai panen jagung ke dua kandungan bahan organik tanah yang diberi biochar masih tetap tinggi. Hal yang sama juga ditunjukkan oleh Sukartono et al. (2011) sebagai mana disajikan pada Gambar 1. Gambar 1. Stabilitas C tanah pada berbagai perlakuan sumber bahan organik (Sukartono et al., 2011). Karena senyawa C-organik di dalam biochar tahan terhadap dekomposisi dan demineralisasi, maka diharapkan pengaruh positif biochar terhdap kenaikan hasil tanaman dapat bertahan untuk waktu yang lama. Hasil penelitian Islami et al. (2011) yang disajikan dalam Tabel 6 menunjukkan bahwa sampai panen jagung tahun ke 3, pemberian biochar masih memberi pengruh yang nyata. Sedangkan untuk pupuk kandang pengruh positifnya hanya bertahan satu tahun, sehingga untuk mendapatkan hasil yang sama dengan biochar pemberian pupuk kandang harus diberikan setiap kali musim tanam. 6 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 6. Pengaruh pemberian bahan amandemen organic terhadap hasil tanaman jagung (Islami et al. 2011b) Perlakuan Hasil jagung (t/ha) 2009 2010 2011 Jagung+cassava Kontrol 3.06 a A 2.73 a B 2.06 a C Jagung+cassava FYM 3.62 bc A 2.69 a B 2.15 a C Maize+cssava FYM 4.06 c A 4.13 c A 3.89 c A Jagung monokultur Kontrol 4.09 cd A 3.62 b B 3.06 b C Jagung monokultur FYM 4.56 d A 3.87 bc B 3.19 b C Jagung monokutur FYM 4.17 d A 3.99 bc B 4.06 c C biochar biochar 3. Biochar Untuk Pengelolaan Hara Nitrogen. Hasil penelitian yang disajikan pada Tabel 5 menunjukkan kandungan N pada tanah yang diberi biochar setelah tanaman dipanen lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan N pada tanah tanpa biochar. Kandungan N yang tinggi pada tanah yang diberi biochar dapat dipastikan bukan berasal dari biochar, tetapi disebabkan oleh faktor lain mungkin karena adanya penurunan kehilangan N karena pencucian (Ding et al., 2010; Widowati et al., 2011). Oleh karena itu tidak berlebihan jika dalam paparan ini penulis mengemukakan pendapat bahwa biochar dapat digunakan untuk mengelola nitrgen tanah. Ada 2 pokok pikiran yang penuils sampaikan, yaitu (1) biochar untuk mitigasi kehilangan N, dan (2) Biochar untuk meningkatkan efisiensi pemupukan nitrogen. 3.1.Mitigasi pencucian nitrogen Mechanisme pertama yang dapat dipikirkan terjadinya penurunan pencucian nitrogen dengan pemberian biochar karena adanya penjerapan (adsorbsi) nitrogen oleh biochar. Semula dipikirkan bahwa jerapan nitrogen hanya dalam bentuk NH4+ oleh muatan negative biochar. Tetapi kemudian terbukti bahwa penjerapan nitrogen oleh biochar ternyata bukan hanya pada nitrogen dalam bentuk ammonium (NH4+), tetapi juga terjadi pada nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3-). Yao et al. (2012) menunjukkan bahwa biochar dari bahan bagasse, dan bamboo yang dihasilkan dengan pyrolisis pada temperature 6000 C mampu menjerap nitrogen dari larutan sebesar 0.12% to 3.7% NO3-. Hasil yang sama telah ditunjukkan oleh Dempster et al. (2012) yang menunjukkan bahwa biochar berbhan baku dari Eucalyptus sp. (600 °C) jika dimasukkan dalam larutan ammonium nitrate (NH4NO3) dapat menjerap NO3 sampai 80%. Menurut Kameyama et al. (2012) penjerapan NO3 terjadi karena berfungsinya senyawa basa pada biochar, bukan karena penjerapan fisik. Tetapi perlu disampaikan bahwa tidak semua biochar dapat menjerap NO3. Disamping dipengaruhioleh bahan baku, hasil hasil penelitian yang telah dipublikasimenunjukkan bahwa untuk dapat menjerap NO3, biochar harus dibuat pada temperature paling rendah 6000C Immobilisasi N juga patut dipikirkan menjadi salah satu factor yang menyebabkan penurunan kehilangan N pada tanah yang diberi biochar. Widowati et al. (2011) menunjukkan bahwa biochar mampu mempertahankan N yang dibebaskan dari pupuk urea dalam bentuk NNH4+. Dan dengan demikian akan meningkatkan nitogen terjerap sehingga tidak mudah tercuci. 7 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tetapi perlu dipahami bahwa pengaruh biochar terhadap pencucian nitrogen tentu tidak sesederhana mekanisme diatas. Perlu dipikirkan pula bagaimana pengaruh perbaikan sifat fisik tanah akibat pemberian biochar. Misalnya perbaikan porositas bukankah akan meningkatkan konduktivitas hidraulik tanah danmestinya akan meningkatkan pencucin. Tetapi sebaliknya peningkatan kapasitas menyimpan air tanah kan memperkecil pencucian. Jadi masih banyak yang perlu dipelajari, tetapi satu fakta yang telah terbukti bahwa biochar (dengan persyaratan tertentu) dapat mengurangi kehilangan N karena pencucian. Fakta ini telah membuka kemungkinan untuk menggunakan biochar sebagi “carrier” nitrogen. 3.2. Efisiensi peningkatan pemupukan Nitrogen Dengan adanya penururunan kehilangan nitrogen dapat diharapkan pemberian biochar akan meningkatkan efisiensi pemupukan Nitrogen. Utomo dan Islami (2013) telah membuktikan bahwa pemberian biochar dapat meningkatkan efisiensi pemupukan pada tanaman jagung (Tabel 7). Tabel 7. Pengaruh biochar terhadap penyerapan N dan efisiensi pemupukan (Utomo& Islami, 2013) N dalam N dalam Penyerapan Efisiensi batang biji N (kg pemupukan Bahan amandemen dosis (kg ha (%) (%) ha-1) (%) 1 ) Tanpa Biochar 0 0.65 a 0.98 ab 37.73 a - Diberi biochar 45 0.72 ab 1.05 c 53.29 b 34.57 a 90 0.74 ab 1.02 bc 75.06 c 41.47 ab 180 0.86 c 1.10 d 91.08 d 29.63 a 0 0.70 ab 0.96 a 56.54 b - 45 0.76 b 0.98 ab 74.57 c 81.86 c 90 0.86 c 1.14 d 108.37 e 78.49 c 180 0.95 d 1.13 d 119.37 e 45.35 b Angka rata rata yang didampingi hurup sama pada kolom sama tidk berbeda nyata (p=0,05) Dari hasil penelitiannya, Widowati et al. (2012) mendapatkan model perhitungan kebutuhan nitrogen (pers. 1 dan Gambar 2) Y = 1,691 +0,0192 N +0,0273 B – 0,000060 N2 – 0,000205 B2 – 0,000094 NB Di mana Y adalah hasil biomasa (t/ ha), N adalah dosis nitrogen (kg/ha), dan B adalah dosis biochar (t/ ha). 8 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 3 3-3,5 2,5 2,5-3 2 2-2,5 1,5 1,5-2 1 60 30 0,5 0 0 15 45 90 0 135 Biochar (t ha-1) Yield (t ha-1) 3,5 1-1,5 0,5-1 0-0,5 180 N (kg ha-1) Gambar 2. Respon biomassa tanaman jagung terhadap pemberian N dan biochar (Widowati et al., 2012) Dari model tersebut dapat diperhitungkan bahwa untuk menghasilkan 3,2 t/ha biomassa, pada tanah yang diberi biiochar 15 t/ha hanya memerlukan 90 kg N/ha, sedangkan pada tanah yang tidak diberi biochar membutuhkan 160 Kg N/ha. Denga demikian terjadi penghematan pemakaian pupuk lebih dari 70 %. Hasil penelitian Utomo dan Islami (2013) yang disajika pada Gambar 3 menujukkan bahwa hasil jagung (tanaman ke dua) pada tanah yang tidak diberi biochar lebih rendah dibandingkan tanah yang diberi biochar dan masih meningkat secara linear sampai dosis N 180 kg N/ha. Pada tanah yang diberi biochar hasil maksimum diperoleh pada dosis sekitar 135 kg N/ha. Hasil ini lebih tinggi dibandingkan dengan hasil tanpa biochar pada dosis N tertinggi (180 kg N/ha) sekalipun. Pada perlakuan tanpa pupuk, tanah yang diberi biochar juga memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan tanpa bichar. Hal ini disebabkan adanya tabungan N pada tanaman jagung sebelumnya, sehagai hasil berkurangnya pencucian N pada tanah yang diberi biochar. Gram Yield Mg ha-1 8 y = -0.0001x2 + 0.042x + 3.156 R² = 0.990 6 4 y = 0,0136x + 2,65 R² = 0,9629 2 0 0 45 90 Nitrogen Rate Kg N 135 180 ha-1 Gambar 3.Hubungan antara dosis N dan hasil jagung pada tanah diberi biochar (▲) dan tanah tanpa biochar (♦) 9 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 4. Kesimpulan Walaupun masi hada kontroversi, hasil hasil penelitian yang dibahas dalam makalah ini membuktikan bahwa biochar dapat memperbaiki kualitas tanah dan meningkatkan hasil hasil; dan pengaruhnya dapat bertahan lama. Kemampuan biochar untuk bertahan lama disebabkan karena sebagian besar senyawa karbon dalam biochar berbentuk aromatik, sehingga tahan terhadap dekomposisi. Kenyataan ini memberi harapan positif bagi petani dalam melakukan pengelolaan bahan organik tanah, karena pemberian bahan organik tidak diperlukan setiap musim tanam sehingga dapat meningkatkan efisiensi dan keuntungan usaha taninya. Beberapa penelitian juga telah membuktikan bahwa biochar dapat mengurangi kehilangan hara, dan juga meningkatkan efisiensi pemupukan, terutama K dan N. Penurunan kkehilangan hara dan penigkatan efisiensi pemupukan dengan penambahan biochar disebabkan adanya muatan negatif yang cukup besar pada biochar sehingga dapat menjerap kation, dalam hal ini K+ dan NH4+. Dengan phenomena tersebut maka penggunaan biochar dapat digunakan untuk pengelolaan hara Nitrogen. Ucapan Terima kasih. Terima kasih pada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi atas bantuan dana untuk menghadiri seminar ini melalui proyek penelitian dengan kontrak No. ........... REFERENSI Asai, H., Samson, B.K., Stephan, H.M., Songyikhangsuthor, K., Homma, K., Kiyono, Y., Inoue, Y., Shiraiwa, T., & Horie, T. (2009). Biochar amendment techniques for upland rice production in Northern Laos 1. Soil physical properties, leaf SPAD and grain yield. Field Crops Research, 111, 81–84. Chan, K.Y., van Zwieten, B.L., Meszaros, I., Downie, D., & Joseph, S. (2007). Agronomic values of greenwaste biochars as a soil amendments. Australian Journal of Soil Research, 45, 437–444. Endriani, Sunarti & Ajidirman. 2013. Pemanfaatan biochar cangkang kelapa sawit sebagai soil amandement Ultisol Sungai Bahar, Jambi. Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains 15:39-46 Dempster, D.N., Jones, D.L. & Murphy, D.M. Clay and biochar amendments decreased inorganic but not dissolved organic nitrogen leaching in soil. Soil Res. 2012, 50, 216–221. Ding, Y., Liu, Y.X., Wu, W. X., Shi, D. Z. & Khong, Z.K. 2010. Evaluation of biochar effects on nitrogen retention and leaching in multi-layered soil columns. Water Air Soil Pollut 213: 47-55 Ernsting, A., & Smolker, R. (2009). Biochar for climate change mitigation: Fact or fiction. [Online] Available: www.biofuelwatch.org.uk/docs/biocharbriefing.pdf. February 2009. Retrieved via Internet Explorer Ver. 6, 2 October 2009. Indrayatie, E.R. & Utomo, W.H. 2016. Pengaruh pemberian biochar dan kompos kulit kakao terhadap kualitas tanah dan pertumbuhan bibit kakao. Makalah disampaikan pada Kongres 3 dan Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia (ABI). Universitas Panca Bhakti, Pontianak, 2-4 Mei 2016. Islami. T., Guritno,B., Basuki, N. & Suryanto. A. 2011a. Biochar for sustaining productivity of cassava based cropping systems in the degraded lands of East Java, Indonesia. J. Tropical Agriculture 49: 40-46. Islami, T. Guritno, B. Nur Basuki , N. & Suryanto,, A. 2011b. Maize yield and associated soil quality changes in Cassava + Maize intercropping System after 3 years of biochar application. J. Agric. Food. Tech. 1: 112-115 Islami,T. Kurniawan, S. & Utomo, W.H. 2013. Yield stability of cassava (Manihot esculenta Crantz) planted in intercropping system after 3 years of biochar aplication. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture, 7(4): 306-312, 2013 Iswaran. V., Jalihri, K. S. & A. Sen, A. 1980. Effect of charcoal, coal and peat on the yield of moong, soybean and pea Soil Biol. Biochem. 12: 191-192 Kameyama, K., Miyamoto, T., Shiono, T., & Shinogi, Y. 2012. Influence of sugarcane bagasse-derived biochar application on nitrate leaching in calcaric dark red soil. J. Environ. Qual. 41: 1131–1137. 10 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Lehman, J. 2007. Biochar for mitigating climate change: carbon sequestration in the black. Forum Geokol 18: 15-17 Lehman, J., J.P. da Silva Jr., C. Steiner, T. Nehls, W. Zech & B. Glaser, 2003. Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant and Soil., 249: 343-357. Liang, B., Lehmann, J., Kinyangi, D., Grossman, J., O’Neill, B., Skjemstad, J.O., Thies, J., Luizao, F.J., Peterson, J., & Neves, E.G. 2006. Black carbon increases cation exchange capacity in soils. Soil Sci. Soc. Am. J., 70, 1719–1730. Parliament of`Australia. 2010. Carbon sequestration. www.aph.gov.au/About_Parliament/ Parliamentary_Departments/Parliamentary_Library/Browse_by_Topic/ClimateChangeold/responses/m itigation/carbon. Nur, M.S.M., Islami, T., Handayanto, E., Nugroho, W.H. & Utomo, W.H. 2014. The use of biochar fortified compost on calcareous soil of East Nusa Tenggara, Indonesia: 2. Effect on the yield of maize (Zea Mays l) and phosphate absorption. American-Eurasian Journal of Sustainable Agriculture, 8: 105-111. Rondon, M.A., Lehmann, J., Ramirez, J. & Hurtado. M. 2007. Biological nitrogen fixation by common beans (Phaseolus vulgaris L.) increases with bio-char additions. Biology and Fertility of Soils 43: 699-708. Senjen, R. (2009). Biochar, another dangerous techno fix. Friend of Earth Australia. [Online] available: www.foe.au.org. Retrieved via Internet Explorer Ver. 6, 2 October 2009. Sukartono, Utomo, W.H. Kusuma, Z. & Nugroho, W.H. 2011. Soil fertility status, nutrient uptake, and maize (Zea mays L.) yield following biochar application on sandy soils of Lombok, Indonesia. J. Tropical Agriculture 49: 47-52. Tagoe, S.O., Takatsugu Horiuchi, T., & Matsui, T. 2008. Effects of carbonized and dried chicken manures on the growth, yield, and N content of soybean. Plant Soil, 306, 211–220. Utomo, W.H. & Islami, T. 2013. Nitrogen fertilizer requirement of maize (Zea mays L.) on biochar-treated soil.Proc. worksop: “Biochar for future food security: Learning from Experiences and Identifying Research Priorities” . IRRI- CFORD, Bogor, 4-5, 2013 Widowati, Utomo, W.H., Soehono, L.A, & Guritno, B. 2011. Effect of biochar on the release and loss of nitrogen from urea fertilization. J. Agric. Food Technol. 1: 127–132. Widowati, Utomo, W.H., Soehono, L.A. & Guritno, B. 2012. The effect of biochar on the growth and N fertilizer requirement of maize (Zea mays L.) in green house experiment. Journal of Agricultural Science 4: 255-260 Widowati, Asnah, A. & Utomo, W.H. 2014. The use of biochar to reduce of nitrogen and potassium leaching from soil cultivated with maize. Journal of Degraded Land and Mining Management 2: 211 – 218. Yamato, M., Okimori,Y., Wibowo, I.F., Anshori, S., & Ogawa, M. 2006. Effects of the application of charred bark of Acacia mangium on the yield of maize, cowpea and peanut, and soil chemical properties in South Sumatra, Indonesia. Journal Soil Science and Plant Nutrition, 52, 489–495 Yao, Y., Gao, B., Zhang, M., Inyang, M., & Zimmerman, A.R.2012. Effect of biochar amendment on sorption and leaching of nitrate, ammonium, and phosphate in a sandy soil. Chemosphere 89:1467–1471. 11 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 OPTIMALISASI KINERJA ALAT PENGHASIL ASAP CAIR DARI BAHAN BAKU LIMBAH PERTANIAN S.P. Abrina Anggraini, Tiya Nurhazisa Program Studi Teknik Kimia,Fakultas Teknik,Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang Jl. Telaga Warna-Tlogomas Malang 65144 Korespondensi Email : [email protected] ABSTRAK Pengawetan perlu dilakukan karena banyaknya bahan pangan segar yang mudah rusak. Penggunaan asap cair sudah mulai dikembangkan karena aman bagi kesehatan dan lingkungan. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan asap cair dapat berasal dari limbah pertanian yang mengandung arang. Agar mendapatkan asap cair yang berkualitas dan aman dikonsumsi maka diperlukan suatu alat yang mempunyai kinerja yang optimal dan dalam penelitian ini direkayasa alat pembuat asap cair tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan uji kinerja alat penghasil asap cair dan mengetahui kualitas asap cair yang dihasilkan. Pada penelitian ini melakukan proses pirolisis dan pemurnian asap cair dari tempurung kelapa dan tongkol jagung menggunakan alat pirolisis, destilasi dan kolom filtrasi pada kondisi operasi optimum kemudian di analisa menggunakan GC/MS dan LC/MS sehingga dapat lebih aman digunakan sebagai bahan pengawet. Hasil penelitian menunjukkan bahwa besarnya rendemen asap cair dari tempurung kelapa tanpa penjemuran dan melalui penjemuran adalah 36% dan 28,8% sedangkan dari tongkol jagung adalah 61,2% dan 30,4%. Arang sisa pembakaran dari tempurung kelapa 33% dan 50% sedangkan dari tongkol jagung adalah 16,7% dan 33,3%. Jumlah komponen yang hilang dari tempurung kelapa adalah 31 % dan 21,2% sedangkan dari tongkol jagung adalah 22,1% dan 36,3% %. Kinerja alat asap cair dari tempurung kelapa adalah 4,37 g/(jam.m) dan 5,59 g/(jam.m) sedangkan dari tongkol jagung adalah 7,42 g/(jam.m) dan 7,37 g/(jam.m). Kualitas asap cair yang dihasilkan untuk fenol dari tempurung kelapa dan tongkol jagung adalah 3,04 % dan 1,38 %. Kualitas keasaman adalah 7,3 % dan 1,3 %. Nilai pH adalah 1,41 dan 2,47. Kata Kunci : asap cair, kinerja alat, kualitas, rendemen PENDAHULUAN Saat ini banyak produsen yang sering meresahkan masyarakat adalah banyaknya penggunaan bahan kimia sebagai bahan pengawet seperti senyawa formalin (sebagai pengawet mayat), boraks, dan sebagainya untuk tujuan mencari keuntungan karena praktis dan mudah didapat. Bahan-bahan kimia tersebut yang dapat membahayakan kesehatan manusia, seperti penyebab munculnya penyakit kanker dan kematian bagi para konsumen. Pada dasarnya banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengawetkan bahan pangan, melalui pemanfaatan limbah pertanian seperti tempurung kelapa dan tongkol jagung. Pemanfaatannya dapat digunakan sebagai bahan pengawet makanan yang alami sekaligus menjawab permasalahan tentang pengawet makanan yang aman bagi masyarakat. Pemanfaatan tempurung kelapa dan tongkol jagung dapat dibuat sebagai asap cair. Asap cair digunakan sebagai pengawet makanan karena mengandung senyawa asam organik, fenol, dan karbonil yang merupakan senyawa fungsional dalam pengawetan bahan antara lain untuk menghambat pertumbuhan mikroba selain itu lebih bersahabat dengan lingkungan, karena tidak menimbulkan pencemaran udara. Penggunaan asap cair sudah mulai dikembangkan karena aman bagi kesehatan dan lingkungan. Pada peneliti menurut Aulia S.A (2011) berpendapat bahwa kapasitas alat dengan bahan baku tempurung kelapa paling tinggi yaitu 1,0838 kg/jam sedangkan tongkol jagung sebesar 0,9091 kg/jam. Rendemen yang didapat yaitu tempurung kelapa 31,85% dan tongkol jagung 33%. Penelitian asap cair juga pernah dilakukan Sari R.N et al (2007) dengan kondensor sepanjang 1,2 m dan lama waktu pirolisis 8 jam diperoleh kinerja alat asap cair dengan bahan baku serbuk gergaji kayu jati sabrang sebesar 6,89 g/(jam.m) dan rendemen asap cair adalah 38,0%; arang 32,0% sedangkan komponen yang hilang sebesar 30,0%. Pada peneliti Ernita Y (2011) menyatakan bahwa kinerja alat sebesar 1,25 kg/jam. Agar mendapatkan asap cair yang berkualitas dan aman dikonsumsi maka diperlukan suatu alat yang mempunyai kinerja yang optimal dan dalam penelitian ini direkayasa alat pembuat asap cair tersebut. Penelitian ini menggunakan bahan baku yang berasal dari limbah pertanian yaitu tempurung kelapa dan tongkol jagung. Menurut hasil penelitian Anggraini SPA (2014) bahwa 12 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 untuk mendapatkan asap yang baik sebaiknya menggunakan kayu keras seperti tempurung kelapa dan tongkol jagung sehingga diperoleh produk asapan yang baik dengan rendemen yaitu 26,35% dan 27,58%. Asap cair merupakan hasil kondensasi dari pirolisis kayu yang mengandung sejumlah besar senyawa yang terbentuk oleh proses pirolisis konstituen kayu seperti selulosa, hemiselulosa dan lignin dengan menggunakan suhu tinggi melalui proses pembakaran dalam ruangan tertutup atau hampa udara dengan menggunakan alat penghasil asap cair. Alat penghasil asap cair merupakan alat yang digunakan untuk memproduksi asap cair yang terdiri dari tabung pirolisis, pipa penyalur asap, penangkap tar, kondensator, dan penampung asap cair. Dalam penelitian ini akan dilakukan uji kinerja alat yang menyangkut rendemen asap cair, rendemen arang, komponen yang hilang, dan kinerja alat penghasil asap cair serta uji kualitas asap cair dengan alat gas kromatografi spectrometri massa (GC/MS) dan gas kromatografi spectrometri liquid ( LC/MS). Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan uji kinerja alat penghasil asap cair dan mengetahui kualitas asap cair yang dihasilkan. METODE PENELITIAN Penelitian ini menggunakan bahan baku yaitu tempurung kelapa dan tongkol jagung. Bahan bakar pada proses pirolisis ini digunakan adalah gas elpiji. Bahan- bahan kimia yang digunakan untuk karakterisasi asap cair antara lain larutan NaOH, KI, Na2S203, kanji, HCl pekat, metanol dan aquades. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat reaktor pirolisis dan alat destilasi yang dilengkapi dengan kolom filtrasi zeolit aktif dan kolom filtrasi karbon aktif. Metode penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode eksperimental laboratorium. Peralatan untuk analisa hasil asap cair menggunakan antara lain pH meter merk Waterproof, Erlenmeyer bertutup, termometer, botol pisah, perangkat titrasi, dan peralatan gelas yang umum terdapat di laboratorium kimia, sedangkan peralatan utama yang digunakan adalah spektrometer Gas Chromatography and Mass Spectrometri (GCMS) merk Hewlett Packard GC 6890 MSD 5973 yang dilengkapi data base sistem Chemstation dan LCMS (Liquid Chromatography Mass Spectrometri) merk Shimadzu dengan kolom HP5 panjang 30 meter. Pelaksanaan Penelitian Mula-mula tempurung kelapa dan tongkol jagung dibersihkan dan dicacah dengan ukuran 6cm x 6cm, selanjutnya dijemur dan ditimbang 3 kg kemudian dimasukkan ke dalam reaktor pirolisis, dipanasi dengan suhu yaitu 250 ºC selama 4 jam, akan diperoleh 3 fraksi yaitu fraksi padat berupa arang, fraksi berat berupa tar, dan fraksi ringan berupa asap dan gas methane. Dari fraksi ringan kita alirkan ke pipa kondensasi sehingga diperoleh asap cair sedangkan gas methane tetap menjadi gas tak terkondensasi (bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar) Kemudian melakukan proses pemurnian. Proses tersebut dapat dilakukan dengan proses destilasi. Asap cair yang diperoleh dari kondensasi asap pada proses pirolisis diendapkan lebih dahulu satu minggu kemudian cairan diatas kita ambil untuk disaring dan dimasukkan ke dalam alat destilasi pada suhu sekitar 150 ºC, kemudian dilewatkan proses filtrasi destilat dengan zeolit aktif. Caranya dengan mengalirkan asap cair distilat ke dalam kolom zeolit aktif sehingga diperoleh filtrat asap cair yang benar-benar aman dari zat berbahaya seperti benzopyrene. Kemudian melakukan proses filtrat zeolit aktif dengan karbon aktif dengan cara filtrat dari filtrasi zeolit aktif dialirkan ke dalam kolom yang berisi karbon aktif sehingga filtrat yang kita peroleh berupa asap cair dengan bau asap yang ringan dan tidak menyengat, maka sempurnalah asap cair sebagai bahan pengawet alami yang aman. Parameter kualitas pada asap cair yaitu meliputi penetapan pH, total fenol, kadar asam dan benzo (A)pyrene. Parameter kinerja alat asap cair yaitu melalui penetapan persentase asap cair, persentase arang, komponen yang hilang dan kapasitas alat/kinerja alat. Analisis Hasil Penelitian Selanjutnya, dianalisis jenis komponen kimia penyusun asap cair dengan teknik GCMS menggunakan kolom HP Ultra 2, temperatur oven 280 °C/10 menit,injeksi 250 °C, dan interface 280 °C, gas pembawa helium, laju alir 0,6 µL/menit, dan volume injeksi I µL dan kandungan benzo(a)pyrene dianalisis dengan LCMS merk 13 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Shimadzu dengan kolom HP5 panjang 30 meter. Detektor yang digunakan Flame Ionozation Detector (FID) dengan suhu 270 ºC, suhu injektor 260 ºC dan suhu kolom awal 50 ºC dan akhir 250 ºC dengan kenaikan 7,5 ºC /menit. Gas pembawa adalah helium dengan kecepatan alir 40 ml/menit pada tekanan 60 KPa. Kecepatan kertas adalah1 cm/menit dan banyaknya injeksi 0,08 µl serta pH meter merk Waterproof. HASIL DAN PEMBAHASAN Persentase Asap Cair, Arang dan Komponen yang Hilang Pada hasil penelitian ini, ada beberapa parameter untuk mengetahui kuantitas (rendemen) asap cair dari tempurung kelapa dan tongkol jagung yang tanpa penjemuran dan melalui penjemuran. Hasil penelitian berikut ini akan ditunjukkan pada Grafik 1. RENDEMEN ASAP CAIR 70,0 % Rendemen 60,0 50,0 40,0 Tempurung Kelapa 30,0 Tongkol Jagung 20,0 10,0 0,0 Tanpa Penjemuran Melalui Penjemuran Jenis Bahan Baku Grafik 1. Hasil Rendemen Asap Cair tanpa penjemuran dan melalui proses penjemuran dari tempurung kelapa dan tongkol jagung Asap cair yang dihasilkan berwarna merah kecoklatan. Total asap cair yang tertampung (rendemen) dari tempurung kelapa tanpa penjemuran (basah) dan melalui penjemuran (keri-ng) adalah 36% dan 28,8% sedangkan tongkol jagung sebesar 61,2% dan 30,4%. Rendemen asap cair tempurung kelapa pada keadaan basah lebih sedikit daripada tongkol jagung, hal ini karena tongkol jagung memiliki kadar air lebih besar yaitu 9,6% dari pada tempurung kelapa yaitu 8,0% sehingga menyebabkan persen kondensat yang didapatkan pada tongkol jagung lebih besar. Hal ini disebabkan pada saat pembakaran berlangsung, kandungan air pada bahan akan ikut menguap pada suhu 1000C dan mengalami kondensasi ketika uap air melalui kondensor sehingga meningkatkan jumlah kondensat asap cair yang dihasilkan. Rendemen asap cair tempurung kelapa pada keadaan lebih kering juga lebih sedikit yaitu 61,2 daripada tongkol jagung yaitu 30,4. Hal ini disebabkan karena kadar air yang terkandung di dalam tempurung kelapa maupun tongkol jagung akan lebih banyak berkurang karena proses penguapan kadar air saat proses penjemuran bahan baku. Perbedaan jumlah rendemen distilat asap disebabkan oleh semakin tinggi kandungan air dalam bahan baku maka semakin tinggi pula jumlah rendemen distilat air yang dihasilkan. Perbedaan rendemen asap cair lebih disebabkan oleh jenis kayu yang memiliki kadar lignin, selulosa yang bervariasi. Cairan, gas dan arang diperoleh dengan pirolisis. Cairan memiliki kelembaban tinggi yang berasal dari kelembaban asli dan air yang dihasilkan, dan itu merupakan campuran air dan bahan organik polar nilai. Hubungan antara viskositas dan nilai pemanasan cairan (12,5-21 MJ/Kg) ditunjukkan pada Gambar 1. 14 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 (Sumber : Biomassa Handbook Gambar 1. Hubungan antara viskositas dan nilai kalor cairan pirolisis Pada Gambar 1 menunjukkan bahwa kadar air tinggi pada proses pembakaran menghasilkan viskositas rendah dan nilai pemanasan yang lebih rendah. Gas pirolisis memiliki banyak CO2, CO, H2, Cl-5hidrokarbon sebagai gas yang mudah terbakar. Komponen kimia utama dari biomassa adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Gambar 2 menunjukkan komposisi yang berubah selama pirolisis. Selulosa, hemiselulosa dan lignin terdekomposisi seiring dengan kenaikan suhu. (Sumber : Biomassa Handbook) Gambar 2. Perubahan komposisi selama pirolisis Residu padat adalah arang dengan hasil antara 33 sampai 50%, hal ini tampak pada Grafik 2 yaitu pada % arang tempurung kelapa pada keadaan basah dan melalui penjemuran sebesar 33% dan 50% sedangkan tongkol jagung sebesar 16,7% dan 33,3%. Hasil persentase arang dapat dilihat pada Grafik 2 berikut ini. 15 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 % Arang 60 % Arang 50 40 30 Tempurung Kelapa 20 Tongkol Jagung 10 0 Tanpa Penjemuran Melalui Penjemuran Jenis Bahan Baku Grafik 2. Hasil Persentase Arang dari Proses Pirolisis dalam kondisi tanpa penjemuran dan melalui proses penjemuran dari tempurung kelapa dan tongkol jagung Pada persentase arang dari tempurung dalam keadaan basah lebih besar daripada tongkol jagung, hal ini dikarenakan kandungan air yang terdapat pada tempurung lebih sedikit dari pada tongkol jagung sehingga hasil residu dari sisa pembakaran akan tersisa persentase arang yang lebih besar. Persentase arang dari tempurung kelapa pada keadaan kering lebih besar daripada tongkol jagung, hal ini disebabkan karena pada keadaan proses penjemuran kandungan air yang terdapat pada tempurung lebih banyak kadar air yang berkurang sehingga terdapat persentase arang tempurung kelapa lebih besar dengan adanya proses pemanasan sehingga terjadi proses kondensasi. Pada hasil komponen yang hilang dapat ditunjukkan di dalam Grafik 3 berikut di bawah ini. % Komponen ynag Hilang Komponen yang Hilang 40 30 Tempurung Kelapa 20 Tongkol Jagung 10 0 Tanpa Penjemuran Melalui Penjemuran Jenis Bahan Baku Grafik 3. Hasil Komponen yang Hilang dari Proses Pirolisis dalam kondisi penjemuran dan melalui proses penjemuran dari tempurung kelapa dan tongkol jagung Pada Grafik 3 menunjukkan hasil komponen yang hilang tempurung kelapa tanpa penjemuran (basah) dan melalui penjemuran sebesar 31 dan 21,2 sedangkan tongkol jagung sebesar 22,1 dan 36,3. Hal ini disebabkan karena pada proses pirolisis berlangsung banyak asap yang keluar melalui tempat penampung tar dan tempat penampung asap cair yang keluar dari kondensor.Selain itu banyak komponen yang hilang saat proses penyaringan dan proses redestilasi karena terjadinya heat loss. 16 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Kualitas Asap Cair Kualitas asap cair yang dihasilkan pada penelitian ini ditentukan oleh kadar fenol dan kadar asam karena kedua senyawa tersebut yang memiliki peranan paling besar sebagai zat antimikroba. Semakin tinggi kadar fenol dan kadar asam dari asap cair, maka kemampuan untuk menekan pertumbuhan mikroorganisme dari asap cair tersebut akan semakin tinggi. Kombinasi keduanya dapat bekerja secara efektif untuk mengontrol pertumbuhan mikroba, disamping itu fenol juga memiliki aktivitas antioksidan yang cukup besar. Hasil kadar fenol, asam asetat, nilai pH dan benzo(a)pyrene dari asap cair dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Besarnya Nilai pH, Fenol dan Keasaman (Asam Asetat) Asap Cair dari Tempurung Kelapa dan Tongkol Jagung melalui proses penjemuran pada grade 1. 1 Tempurung Kelapa 3,04 % Keasaman (Asam Asetat) 7,3 % 2 Tongkol Jagung 1,38 % 1,3 % No Bahan Baku Fenol Nilai pH Benzo(A)pyrene (ppb) 1,41 Tidak terdeteksi 2,47 Tidak terdeteksi Kadar Fenol Fenol merupakan zat aktif yang dapat memberikan efek antibakteri dan antimikroba pada asap cair. Kadar fenol asap cair yang dihasilkan dari tempurung kelapa menunjukkan kadar tertinggi 3,04% dibandingkan dengan tongkol jagung (1,38 %). Hasil pirolisis lignin akan menghasilkan senyawa fenol. Senyawa ini berperan dalam pemberi aroma dan sebagai antioksidan. Tingginya kadar fenol asap cair tempurung kelapa memberikan indikasi asap cair sangat baik digunakan sebagai bahan pengawet dan penghambat kerusakan yang disebabkan karena oksidasi lemak. Kadar Keasaman (Asam Asetat) Kadar asam merupakan salah satu sifat kimia yang menentukan kualitas dari asap cair yang diproduksi. Asam organik yang memiliki peranan tinggi dalam asap cair adalah asam asetat. Asam asetat terbentuk sebagian dari lignin. Kadar asam asetat asap cair yang dihasilkan dari tempurung kelapa lebih besar 7,3 % jika dibandingkan dengan tongkol jagung (1,3 %). Asam asetat ini tergolong senyawa asam yang mempengaruhi pH asap cair dan citarasa serta umur simpan produk asapan sekaligus mempunyai peranan sebagai anti bakter (Girard, 1992). Senyawa-senyawa asam ini merupakan hasil pirolisis dari selulosa (Vivas, 2006). Nilai pH Asap Cair Pengukuran pH dilakukan terhadap asap cair yang telah dipisahkan dari tar dengan menggunakan pH meter. Hasil pengukuran keasaman (pH) asap cair yang dihasilkan dari tempurung kelapa lebih kecil 1,41 dibandingkan dengan tongkol jagung (2,47). Hal ini menunjukkan bahwa asap cair yang dihasilkan bersifat asam. Sifat asam ini berasal dari senyawa-senyawa asam yang terkandung dalam asap cair terutama asam asetat dan juga kandungan asam lainnya. Selain itu kadar fenol juga mempengaruhi pH dari asap cair karena fenol memiliki sifat asam yang merupakan pengaruh dari cincin aromatisnya. Hasil perbandingan kadar asam asetat dan nilai pH dari ketiga asap cair dapat dilihat pada Tabel 1. Pemanfaatan zeolit untuk menyerap benzo(a)pyrene Zeolit mengalami dehidrasi apabila dipanaskan. Meskipun struktur kerangka zeolit akan menyusut, kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan yang nyata, karena molekul H2O dapat dikeluarkan secara reversibel. Sifat zeolit terdehidrasi sebagai adsorben dan penyaring molekul, dikarenakan strukturnya yang berongga, sehingga mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran sesuai. Selektivitas dan efektivitas adsorpsinya juga tinggi. Penggunaan zeolit aktif sebagai penyerap sangat efektif dalam menurunkan kandungan benzo(a)pyrene yang terdapat di dalam asap cair grade 1. Pada Tabel 1 menunjukkan bahwa penggunaan zeolit aktif sebagai penyerap pada hasil penelitian 17 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 menunjukkan kandungan benzo(a)pyrene pada asap cair grade 1 setelah melewati proses filtrasi zeolit aktif tidak terdeteksi. Penurunan ini disebabkan karena pada proses aktivasi akan menyebabkan peningkatan pelepasan aluminium dari kerangka zeolit sehingga meningkatkan rasio Si/Al (Trisunaryanti, 1991). Rasio Si/Al yang semakin besar akan meningkatkan adsorpsi molekul-molekul organik yang kurang polar dan berinteraksi lemah dengan air dan molekul-molekul lain yang polar (Barrer, 1978). Proses aktivasi juga meningkatkan kristalinitas dan luas permukaan zeolit, dengan demikian kemampuan adsorpsinya akan makin besar. Asap cair yang digunakan untuk pengawet bahan pangan harus bebas dari senyawa-senyawa berbahaya seperti hidrokarbon aromatik polisiklik (polycyclic aromatic hydrocarbon) atau PAH. Menurut Anonymousa(2016), senyawa PAH dapat bersifat karsinogenik. Diantara senyawa-senyawa PAH, yang sering digunakan sebagai indikator tingkat keamanan PAH adalah benzopyrene karena paling tinggi sifat karsinogeniknya. Di beberapa negara seperti Jerman telah menetapkan bahwa batas maksimum benzopyrene dalam produk adalah 1 ppb (Anonymousa2016). Selain bebas dari senyawa-senyawa berbahaya, asap cair yang digunakan sebagai pengawet bahan pangan haruslah memiliki flavor yang dapat diterima konsumen. Zeolit bersifat adsorben karena memiliki struktur berongga-rongga, sehingga senyawa tar dan benzo(a)pyrene yang terdapat dalam asap cair saat dilewati penyaring zeolit aktif akan terjebak di dalam rongga zeolit, disini zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Sedangkan asap cair yang molekulnya jauh lebih kecil dapat melewati rongga dari zeolit keluar sebagai filtrat yang bebas senyawa tar dan benzo(a)pyrene, dan zeolit juga dapat melepaskan molekul air dari dalam permukaan rongga sehingga menyebabkan medan listrik meluas ke dalam rongga utama yang menyebabkan terjadinya interaksi saling mengikat antara zeolit dengan tar dan benzo(a)pyrene. Kinerja Alat Penghasil Asap Cair Dengan kondensor sepanjang 0,84 m dan lama pirolisis antara 2,5 sampai 4 jam maka diperoleh besarnya kinerja alat dengan bahan baku tempurung kelapa pada keadaan basah dan kering adalah sebesar 4,37 g/(jam.m) dan 5,59 g/(jam.m), sedangkan tongkol jagung adalah sebesar 7,42 g/(jam.m) dan 7,37 g/(jam.m). Kinerja Alat Pirolisis Kinerja Alat (g/jam.m) 8,00 6,00 Tempurung Kelapa 4,00 Tongkol Jagung 2,00 0,00 Tanpa Penjemuran Melalui Penjemuran Jenis bahan Baku Grafik 4. Hasil Komponen yang Hilang dari Proses Pirolisis dalam kondisi tanpa penjemuran dan melalui proses penjemuran dari tempurung kelapa dan tongkol jagung Kinerja alat ini sudah tinggi dengan menghasilkan asap cair dengan kadar fenol, kadar asam, nilai pH dan kadar benzo(a)pyrene yang baik (sesuai pembahasan pada masing-masing bagian diatas). Hasil kinerja alat pirolisis pembuatan asap cair dapat di lihat pada Grafik 4 di atas. 18 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 KESIMPULAN 1. Rendemen asap cair dari tempurung kelapa tanpa penjemuran dan melalui penjemuran adalah 36% dan 28,8% sedangkan dari tongkol jagung adalah 61,2% dan 30,4%. Arang sisa pembakaran dari tempurung kelapa 33% dan 50% sedangkan dari tongkol jagung adalah 16,7% dan 33,3%. Jumlah komponen yang hilang dari tempurung kelapa adalah 31 % dan 21,2% sedangkan dari tongkol jagung adalah 22,1% dan 36,3% %. Kinerja alat asap cair dari tempurung kelapa adalah 4,37 g/(jam.m) dan 5,59 g/(jam.m) sedangkan dari tongkol jagung adalah 7,42 g/(jam.m) dan 7,37 g/(jam.m). Kualitas asap cair yang dihasilkan untuk fenol dari tempurung kelapa dan tongkol jagung adalah 3,04 % dan 1,38 %. 2. Kualitas kadar fenol tempurug kelapa dan tongkol jagung adalah 3,04% dan 1,38%; keasaman adalah 7,3 % dan 1,3 %. Nilai pH adalah 1,41 dan 2,47.Asap cair pada grade 1 pada tempurung dan tongkol jagung tidak terdeteksi adanya benzo(A)pyrene. REFERENSI Anonymous.2016Polycyclic Aromatic Hydrocarbon. http://en.wikipedia.org/wiki/ Polycyclic Aromatic Hydrocarbon . Tanggal akses 14 April 2016 Anonymous. 2016. benzopyrene. http://en.wikipedia.org/wiki/ benzopyrene. Tanggal akses 14 April 2016 Barrer. R.M. 1978. Zeolites and Clay Minerals as Sorbents and Molekuler Sieves. Academic Press, London. Aulia S.A. 2011. Kinerja dan Analisis Tekno-Ekonomi Alat Penghasil Asap Cair dengan Bahan Baku Limbah Pertanian. Program Pascasarjana Universitas Andalas.Padang Anggraini SPA, dkk (2014). Pemanfaatan berbagai jenis limbah pertanian menjadi asap cair menggunakan proses pirolisis. Laporan akhir Penelitian Hibah Bersaing, Malang Ernita Y. dkk, 2011. Rekayasa Alat Pembuat Asap Cair dengan Limbah Pertanian sebagai Bahan Baku. Prosiding Seminar Nasional. Politeknik Pertanian Negeri Payakumbuh-Sumatara Barat. 284 pp. Girard, J.P., 1992, Smoking In: Technology of Meat and Meat Products, J.P Girard and I. Morton (ed) Ellis horword Limited, New York. Miura, M. Biomassa Handbook, Japan Institute of Energy Ed.Ohm-sha, 2002,pp.106-115 Sari R.N, dkk (2007). Uji coba alat penghasil asap cair skala laboratorium dengan bahan pengasap serbuk gergaji kayu jati sabrang atau sungkai. Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan. Vol 2 No.1. pp.27-34 Trisunaryanti, Wega. 1991. Modifikasi, karakteristik dan Pemanfaatan Zeolit. Tesis-S2. Fakultas Pasca Sarjana UGM, Yogyakarta Vivas, N., Absalon, C., Soulie, Ph., Fouquet, E., 2006, Pyrolysis-gas chromatography / mass spectrometry of Quercus sp. wood, J. of Anal. and App. Pyrol., 75: 181-193 19 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 APLIKASI BIOCHAR, PUPUK KANDANG DAN CAMPURAN KEDUANYA PADA BEDENG PERMANEN YANG DITANAMI CABAI MERAH (Capsicum annum L.) Raden Unangga Jaya W1, IGM Kusnarta2, Sukartono2, dan Padusung2 1) Alumni Fakultas Pertanian Universitas Mataram 2)Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Mataram Korespondensi: email [email protected] ABSTRAK Cabai merah (Capsicum annum L.) merupakan salah satu tanaman hortikultura yang berpengaruh signifikan terhadap perekonomian nasional. Ia juga memiliki kandungan gizi yang bermanfaat, seperti protein, lemak, karbohidrat, kalsium dan minyak esensial. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh biochar, pupuk kandang dan campuran keduanya terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman cabai merah yang ditanam pada bedeng permanen. Penelitian dilakukan di Desa Batujai Kecamatan Praya Barat, Kabupaten Lombok Tengah pada bulan April sampai dengan September 2015. Percobaan dirancang menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 7 perlakuan dan diulang sebanyak 3 kali. Perlakuan tersebut meliputi: K0 (control), B10 (Biochar 10 ton/ha), PK10 (Pupuk Kandang 10 ton/ha), B5PK10 (Campuran biochar 5 ton/ha dan pupuk kandang 10 ton/ha), B10PK5 (Campuran biochar 10 ton/ha dan pupuk kandang 5 ton/ha), B15PK5 (Campuran biochar 15 ton/ha dan pupuk kandang 5 ton/ha), serta B5PK15 (Campuran biochar 5 ton/ha dan pupuk kandang 15 ton/ha). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan campuran B5PK15 memberikan pengaruh yang nyata terhadap tinggi tanaman cabai merah pada umur 21 HST, 28 HST dan 35 HST. Perlakuan B15PK5 cenderung memberikan jumlah dan berat buah per tanaman tertinggi. Kecenderungan yang sama juga terjadi pada parameter berat berangkasan (basah dan kering) tanaman. Kata kunci :Cabai Merah, Biochar, Pupuk Kandang, Berangkasan PENDAHULUAN Cabai merah merupakan tanaman hortikultura yang mampu mengendalikan perekonomian nasional. Hal ini, antara lain, karena harganya dapat mencapai level tertinggi, pada saat di mana produksinya langka di pasaran. Di samping itu, harga tinggi tersebut juga dipicu oleh kebutuhan masyarakat akan menu makanan bercabe yang relative tinggi. Kenyataan ini menjadikan cabe sebagai salah satu tanaman hortikultura yang menempati posisi strategis. Ditambah lagi (Santika, 2006; Herawati, 2012) melaporkan, bahwa cabe dapat dimanfaatkan bahan baku obat-obatan tradisional dan industri. Nusa Tenggara Barat merupakan salah satu provinsi di Indonesia penghasil cabai merah. Menurut Badan Pusat Statistik NTB (2014) produksi cabai di provinsi Nusa Tenggara Barat pada tahun 2012 dan 2013, masingmasing adalah 36.882 ton dan 35.324 ton. Produksi yang fluktuatif disebabkan oleh perubahan luas areal tanam pada setiap musim. Di samping itu, disebabkan karena degradasi kesuburan tanah, baik secara fisik, kimia maupun biologi. Kondisi fisik tanah terkait dengan tekstur dan ketersediaan air (Kusnarta, 2011, Suwardji, 2013). Pulau Lombok bagian Selatan didominasi oleh jenis tanah Vertisol dengan kandungan klei (clay) tinggi mencapai 50% atau lebih dan memiliki sumber air terbatas atau bersifat tadah hujan (Kusnarta, 2011), karena sumber air pengairan hanya berasal dari air hujan. Kondisi ini diperparah oleh struktur tanahnya yang kurang bahkan tidak stabil, sehingga membutuhkan rekayasa struktur tanah melalui aplikasi bahan organik. Kandungan bahan organik tanah di kawasan tersebut sangat rendah yaitu sekitar 0,6-1,5% (Kusnarta et al, 2011). Sifat dari tanah berordo Vertisol, antara lain, adalah penguapan lebih tinggi dibandingkan dengan daya infiltrasi dan mudah mengalami erosi, sehingga menyebabkan bahan organik dan unsur-unsur hara mudah hilang (Ma’shum et al., 2003). Kenyataan ini mendorong terlaksananya berbagai penelitian tentang pengelolaan Vertisol, yang salah satunya menemukan teknologi bercocok tanam sistem bedeng permanen. Sistem bedeng permanen merupakan teknik penyiapan lahan untuk budidaya tanaman dengan mengelola tanah minimum (Minimum tillage) dan bisa digunakan dalam kurun waktu yang yang cukup lama (4 atau 5 tahun) (Kusnarta, 2012). Menurut Ma’shum, et al. (2005) keunggulan dari sistem bedeng permanen dapat memperbaiki kemantapan agregat tanah, meningkatkan efisiensi penggunaan air dan mengurangi biaya 20 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 pengolahan tanah. Selanjutnya Kusnarta (2012) menyatakan bahwa teknologi bedeng permanen yang dipadukan dengan pemberian bahan organik (pupuk kandang) lebih unggul dibandingkan dengan sistem konvensional cara petani. Limbah pertanian seperti tempurung kelapa, batang tembakau dan sekam padi dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik dalam bentuk biochar (Sukartono, 2011), karena mengandung hara esensial seperti N, P, K, Ca dan Mg, serta memiliki sifat karbon negatif yang mampu mengadsorpsi hara agar tidak mudah terlindih (Yuwono, 2006, Ma’shum dan Sukartono, 2012). Pupuk kandang berperan sebagai bahan pembenah tanah yang bermanfaat untuk memperbaiki struktur tanah, mengikat lengas, meningkatkan daya ikat ion, memacu aktivitas mikroba pendaur hara dan pendekomposisi bahan organik di dalam tanah (Mulyati dan Susilowati, 2006). Menurut Suwardji (2012) biochar lebih lambat dalam menyediakan hara bagi tanaman bila dibandingkan dengan pupuk kandang. Hal ini karena biochar di dalam tanah relatif lebih tahan terhadap perombakan mikroorganisme dibandingkan dengan bahan organik yang lain, sehingga pelepasan hara dari biochar berjalan lebih lambat (Gani, 2010). Akan tetapi, mengingat bahan organik di dalam tanah yang bersifat labil, maka aplikasi secara periodik menjadi suatu keharusan yang tentunya membutuhkan biaya yang cukup tinggi. Dengan demikian perpaduan antara aplikasi biochar dan pupuk kandang menjadi penting untuk dipertimbangkan dalam upaya saling melengkapi kelemahan masing-masing dari kedua sumber bahan organik tersebut dalam upaya memperbaiki tingkat kesuburan tanah dan ketersediaan unsur hara. Akan tetapi, takaran kombinasi dari biochar dan pupuk kandang tersebut perlu mendapat kajian yang lebih mendalam, sehingga penelitian yang bertujuan untuk mencari takaran kombinasi yang tepat antara biochar dan pupuk kandang dalam upaya memperbaiki kesuburan Vertisol mendukung pertumbuhan dan hasil tanaman cabai merah pada sistem bedeng permaen perlu untuk dilakukan. METODE PENELITIAN Desain dan perlakuan Penelitian dirancang menggunakan metode eksperimen di lapangan dengan rancangan acak kelompok (Randomized Complete Block Design). Ada 7 perlakuan yang diuji, yaitu: 1. K0 = Kontrol (tanpa input bahan organik) 2. B10 = Biochar Sekam padi pada takaran 10 ton/ha 3. PK10 = Pupuk kandang sapi pada takaran 10 ton/ha 4. B5PK10 = Biochar sekam padi 5 ton/ha dan pupuk kandang Sapi 10 ton/ha 5. B10PK5 = Biochar sekam padi 10 ton/ha dan pupuk kandang Sapi 5 ton/ha 6. B15PK5 = Biochar sekam 15 ton/ha dan pupuk kandang Sapi 5 ton/ha 7. B5PK15 = Biochar sekam 5 ton/ha dan pupuk kandang Sapi 15 ton/ha Masing-masing perlakuan diulang 3 (tiga) kali, sehingga diperoleh 21 plot percobaan. Pelaksanaan Percobaan Tahapan penelitian ini meliputi pembuatan biochar, pembuatan bedeng permanen, aplikasi biochar, pupuk kandang dan campuran keduanya, persemaian benih, penanaman, irigasi, pemupukan, penyiangan, pengendalian hama dan penyakit, serta pemanenan. Pembuatan biochar dilakukan dengan cara pembakaran tidak sempurna pada kondisi oksigen terbatas dengan suhu rata-rata 300 oC (Jaya, 2014). Bahan biochar yang digunakan adalah sekam padi. Pembakaran dilakukan di dalam drum sampai membentuk arang. Biochar yang telah jadi diletakkan di atas seng, kemudian disemprot menggunakan handsprayer sebelum dimasukkan ke dalam karung. Bedeng permanen dipersiapkan berukuran panjang 6 m x 1 m, dengan tinggi 20 cm dan kemiringan tepi bedeng 60o. Antara dua bedeng dipisahkan oleh parit dengan lebar dasar 0,30 m (Kusnarta et al., 2012). Pada permukaan bedeng tersebut kemudian biochar, pukan dan campuran keduanya ditebar merata pada permukaan bedeng sesuai denan perlakuan. Penyemaian cabai merah dilakukan pada lahan terpisah di dekat lahan percobaan, dengan menebar benih 21 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 cabai merah secara merata di permukaan bedeng persemaian, selanjutnya ditutup tipis dengan tanah. Setelah bbit cabai di persemaian berumur 27 hari dipindahkan ke bedeng permanen yang sudah disiapkan, dan penanaman dilakukan dengan jarak tanam 60 x 60 cm. Penanaman dilakukan di lubang tanam yang telah dibuat dan diusahakan sebatas leher akar tanaman, sehingga tidak menyebabkan pembusukan pada perakarannya. Penyiraman dilakukan secara rutin setiap hari, menggunakan air simpanan di dalam embung, dengan cara mengalirkan air ke saluran antar bedeng menggunakan mesin pompa air. Tinggi air penyiraman adalah 10 cm (separoh) tinggi bedeng. Pemupukan diberikan dengan cara menugal pada jarak 5 cm dari titik tumbuh tanaman. Pupuk yang digunakan adalah urea dan SP 36, masing-masing pada takaran 200 dan 150 kg/ha. Aplikasi SP 36 dilakukan sebelum penanaman, sedangkan pupuk urea diberikan 2 kali, yaitu 1/3 dosis pada umur 7 hari setelah pindah tanam, dan 2/3 dosis urea diberikan pada saat tanaman berumur 20 hari setelah pindah tanam. Penyiangan dilakukan setiap minggu dengan cara manual, yaitu mencabut rumput atau gulma yang tumbuh di sekitar tanman. Pengendalian organisme pengganggu tanaman (OPT) baik hama maupun penyakit dilakukan dengan pengendalian hama terpadu secara mekanik dan jika serangan melebihi ambang, maka digunakan pestisida bersifat selektif sesuai dengan jenis hama atau penyakit yang menyerang. Pestisida yang sempat digunakan adalah “Cyperin” konsentrasi 2 ml/liter air untuk hama (serangga) dan “Moltovin” konsentrasi 2 ml/liter air untuk pengendalian penyakit, yang disemprotkan pada seluruh bagian tanaman. Cabai merah mulai dipanen umur 90 hari setelah tanam, dengan kriteria 90% bagian buah cabai berwarna merah. Cara pemanen dengan memetik buah cabai dan menyertakan tangkai buahnya. Pemetikan buah cabai dilakukan secara manual dan hati-hati untuk menghindari kerusakan atau luka batang. Cabai yang sudah dipetik kemudian dikumpulkan, dan ditimbang sesuai dengan perlakuan. HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat tanah tempat percobaan Sifat kimia tanah sebelum percobaan (Tabel 1), menunjukkan vertisol lokasi percobaan bersifat netral (pH tanah 7). Kandungan C-organik tanah 0,90% tergolong sangat rendah dan N-total 0,10% berharkat rendah (Balai penelitian tanah, 2005). Rendahnya kandungan bahan organik berakibat pada rendahnya kandungan Ntotal, karena sebagian besar N-tanah berasal dari bahan organik yang telah mengalami dekomposisi (Sutanto, 2005). Kadar P-tersedia tanah adalah 15 ppm berharkat sedang (Balai Penelitian Tanah, 2005). Ketersediaan P dalam tanah ditentukan oleh kondisi kemasaman tanah. K- tertukar tanah adalah 3,57 me/100 g tergolong sangat tinggi (Balai Penelitian Tanah, 2005). Menurut Priyono (2005) K di dalam tanah salah satunya berasal dari batuan induk mineral, khususnya kelompok mineral mika dan feldspar yang banyak terdapat di dalam tanah di Lombok secara umum. 22 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 1. Sifat Fisika dan Kimia Tanah Sebelum Percobaan Parameter Tekstur tanah Metode Metode Sedimentasi & pemipetan Nilai Kriteria Clay*/ a. Pasir (%) 14,00 b. Debu (%) 26,60 c. Klei (%) 59,40 Air Tersedia (%) Gravimetri 29,63 Struktur tanah a. BV (g/cm3) Bongkah (lilin) 1.32 b. BJ (g/cm3) Piknometer 2.31 c. Porositas total (%) 44,00 d. pH-H2O Gelas elektrode 7,4 e. N-Total(%) Kjeldhal 0,10 f. P-Tersedia (ppm) Olsen 15 g. K-Tertukar (me%) (NH4-Asetat) 3,57 h. C-Organik(%) (Walkey & Black) 0,90 Keterangan: */ Segitiga tekstur USDA; **/ Balai penelitian tanah (2005) Agak alkalis**/ Rendah**/ Sedang**/ Sangat tinggi**/ Sangat rendah**/ Sifat fisika tanah sebelum percobaan menunjukkan tekstur tanah sangat halus dengan kelas klei atau clay (Hardjowigeno, 2006), kandungan fraksi klei sangat tinggi (59,4%). Kapasitas air tersedia pada tanah tersebut sebesar 29,63%. Nilai BV dan BJ masing-masing sebesar 1,32g/cm3 dan 2,31 g/cm3, sehingga porositas total tanahnya adalah 43%. Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Cabai Merah Tinggi tanaman Data tinggi tanaman cabai umur 7 hingga 49 hari setelah tanam disajikan pada Tabel 2. Pertumbuhan cabai merah yang ditunjukkan oleh tinggi tanaman umur 7 hingga 49 hari setelah tanam tidak berbeda antar perlakuan, kecuali pada umur 21, 28, dan 35 hari setelah tanam ada kecenderungan perbedaan antara control dengan perlakuan campuran Biochar 5 t/ha dan Pukan 15 t/ha (B5PK15). Tabel 2. Rerata Tinggi Tanaman Cabai Merah Pada Semua Perlakuan Tinggi Tanaman (cm) Hari Setelah Tanam (HST) Perlakuan 7 HST 14 HST K0 7.7 a 11.8 a 21 HST 16.7 b 28 HST 35 HST 42 HST 49 HST 25,1 b 34,5 b 45.1 a 53.9 a B10 7.7 a 11.7 a 17.0 b 26 ab 35.2 ab 45.3 a 54.8 a PK10 8.0 a 12.2 a 17.7 ab 26.6 ab 35.8 ab 45.4 a 54.7 a B5PK10 8.5 a 12.4 a 18.1 ab 27.6 ab 36.7 ab 45.9 a 56.3 a B10PK5 8.1 a 12.0 a 18.0 ab 27.4 ab 36.6 ab 46.0 a 56.9 a B15PK5 7.9 a 11.8 a 18.5 ab 28.0 ab 36.9 ab 47.3 a 58.6 a B5PK15 8.1 a 12.1 a 19.4 a 28.6 a 38.4 a 47.3 a 57.5 a BNJ, 5% NS NS 2,11 2,98 3,61 NS NS Keterangan : Notasi huruf yang sama pada setiap kolom menunjukan tidak berbeda nyata menurut uji BNJ pada taraf nyata 5%. Tinggi tanaman cabai pada perlakuan campuran B5PK15 nyata lebih tinggi daripada perlakuan kontrol, namun tetap tidak berbeda dengan semua perlakuan penambahan bahan organic. Pengaruh perlakuan yang tidak berbeda ini diduga akibat cara aplikasinya yang ditebarkan di permukaan. Selain itu juga diduga karena periode pengamatan yang relatif singkat. Kenyataan yang dapat dijelaskan dari data tersebut adalah, bahwa penambahan bahan organik pada perlakuan B5PK15 dapat meningkatkan bahan organik dalam tanah, sehingga meningkatkan undur hara N yang dapat memacu pertumbuhan vegetatif tanaman (Sutedjo, 2008). Kenyataan ini didukung oleh hasil analisis tanah setelah percobaan (Tabel 1), bahwa kadar N-total sebesar 0,17% pada perlakuan B5PK15 yang nyata lebih tinggi daripada K0 (0,13%). 23 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Berat Berangkasan Basah dan Kering Cabai Merah Hasil uji statistik pengaruh perlakuan terhadap berat berangkasan basah dan kering cabai merah terangkum pada Tabel 3. Semua perlakuan input organic, biochar, pukan maupun campuran keduanya tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap berat berangkasan basah dan kering tanaman cabai merah (Tabel 3). Hal ini sejalan dengan status hara N-total pada semua perlakuan yang tergolong berharkat rendah, yang mana hara N berperan penting pada pertumbuhan vegetatif tanaman seperti batang dan daun yang merupakan komponen-komponen penentu berat berangkasan tanaman (Sutedjo, 2008). Namun hara N mudah menguap dan mudah tercuci oleh air, menyebabkan hasil analisis N-total sebelum percobaan maupun setelah percobaan tergolong dalam kriteria rendah (Zaenal et al., 2012). Sejalan dengan pendapat Glaser (2002), bahwa unsure hara N mudah mengalami pencucian oleh air, sehingga mengganggu ketersediaan bagi tanaman. Tabel 3. Berat berangkasan basah dan kering cabai merah pada semua perlakuan Perlakuan Berat berangkasan basah (gram/tan) Berat Berangkasan Kering (gram/tan) K0 134,5 a 36,9 a B10 137,6 a 37,7 a PK10 141,0 a 39,5 a B5PK10 145,1 a 40,6 a B10PK5 153,5 a 41,1 a B15PK5 166,8 a 46,0 a B5PK15 162,7 a 44,5 a BNJ, 5% NS NS Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji BNJ pada taraf 5%. Jumlah dan Berat Buah Cabai Merah Uji statistik terhadap parameter jumlah dan berat buah cabai merah per tanaman (Tabel 4) menunjukkan bahwa perlakuan campuran biochar dan pupuk kandang memberikan pengaruh yang nyata, terutama antara perlakuan B15PK5 dengan P0. Perlakuan campuran tersebut yaitu, B15PK5 menghasilkan 50 buah/tanaman dan berat buah 495,5 g/tanaman merupakan hasil yang relatif tinggi diantara semua perlakuan, dan berbeda nyata terhadap perlakuan K0 dengan jumlah 41 buah/tanaman dengan berat 414 g/tanaman, tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan input organic lainnya, seperti B10, PK10, B5PK10, B10PK5, dan B5PK15. Hal ini mengindikasikan bahwa perlakuan biochar perlu dipadukan dengan pupuk kandang untuk lebih meningkatkan lagi pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman. Tabel 4. Jumlah dan Berat Buah Cabai Merah pada semua perlakuan Perlakuan Jumlah Buah Berat Buah (Gram) (buah) K0 41 b 414,1 b B10 43 ab 435,3 ab PK10 44 ab 442,5 ab B5PK10 44 ab 448,8 ab B10PK5 47 ab 469,7 ab B15PK5 50 a 495,5 a B5PK15 47 ab 470, 6 ab BNJ, 5% 8,22 77,39 Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, tidak berbeda nyata menurut uji BNJ pada taraf nyata 5%. Bahan organik menjadikan akar tanaman berkembang lebih cepat dan mampu menyerap hara lebih baik, menyebabkan tanaman cabai merah mampu menghasilkan buah yang banyak (Notohadiprawiro et al., 2006). Selain itu Hayati, et al. (2012) input organik mampu memacu pertumbuhan generatif tanaman cabai merah sehingga meningkatkan produksi tanaman, karenapupuk organic dapat menyediakan hara makro terutama P. Mulyati dan Lolita (2006) melaporkan, bahwa hara P berperan penting dalam pertumbuhan akar, bunga, buah dan biji serta salah satu komponen penyusun enzim dan ATP yang berguna dalam proses transfer 24 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 energi hasil-hasil fotosintat pada proses fotosintesis. Hal ini sejalan dengan pernyataan Rosman et al. (2012) bahwa hara P memiliki peran penting dalam proses fotosintesis. Kapasitas air tersedia tanah Penambahan bahan organik dapat meningkatkan kapasitas air tersedia tanah. Uji statistik menunjukkan bahwa perlakuan campuran B10PK5 menghasilkan air tersedia 34,83%, selanjutnya B15PK5 58% dan perlakuan B10 34,26% memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap perlakuan PK10 dengan nilai 31,40% yang tidak berbeda dengan K0 30,70% (Tabel 5). Tingginya kapasitas air tersedia pada perlakuan campuran B10PK5 dan B15PK5 serta perlakuan biochar B10 disebabkan oleh sifat dari bahan organik biochar yang memiliki ukuran ukuran partikel sangat halus, dapat mengikat air lebih banyak (Ma’shum dan Sukartono, 2011). Pendapat ini didukung oleh Gani (2009) bahwa dalam hal menahan atau meretensi air pada tanah, biochar lebih baik daripada bahan organik lainnya, seperti kompos dan pupuk kandang. Hal lain yang terungkap dari data Tabel 5, bahwa bahan organic berupa biochar lebih tinggi kemampuannya dalam penyediaan air dibandingkan pukan. Selanjutnya untuk meningkatkan efektivitas biochar dalam penyediaan air perlu di kombinasikan dengan pupuk kandang, karena terbukti bahwa kombinasi pukan dan biochar menunjukkan nilai yang lebih tinggi, seperti contohnya perlakuan B15PK5. Tabel 5. Air Tersedia Setelah Percobaan Pada Semua Perlakuan Perlakuan Kapasitas Air Tersedia (%) K0 30,70 c B10 34,26 ab PK10 31,40 c B5PK10 32,22 bc B10PK5 34,83 a B15PK5 35,58 a B5PK15 32,43 bc BNJ, 5% 2,12 Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji BNJ pada taraf nyata 5%. Kondisi struktur tanah setelah percoban Perlakuan biochar, pupuk kandang dan campuran keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap struktur tanah yang dinyatakan dengan nilai BV, BJ dan Porositas total tanah (Tabel 6). Hal ini disebabkan karena penerapan perlakuan tersebut baru berjalan selama satu periode tanam, sehingga pengaruhnya belum nampak. Akan tetapi, nilai BV tanah pada perlakuan campuran B15PK5 terindikasi relative lebih rendah yaitu sebesar 1,12 g/cm3 disusul oleh perlakuan B10PK5, B5PK15,B5PK10, B10, PK10 dan K0. Rendahnya nilai BV pada perlakuan B15PK5, dimungkinkan karena, ruang pori total tanah (46,85%) yang bernilai lebih tinggi. Total ruang pori yang yang lebih tinggi akan menghasilkan berat bongkah tanah per satuan volume menjadi rendah, yang akhirnya menjadikan nilai BV yang lebih rendah. Sesungguhnya, nilai BV yang rendah akan memudahkan pertumbuhan dan pergerakan akar menembus media tumbuh. Hal yang sama terjadi pada nilai BJ yang lebih rendah (2,11 g/cm3), disebabkan karena berat partikel bahan organik per satuan volume yang lebih rendah, sehingga semakin banyak bahan organic yang ditambahkan, maka akan menurunkan nilai BJ. Kenyataan ini sesuai dengan yang diungkapkan oleh Juo and Franzluebbers (2003), bahwa berat jenis tanah akan menurun ketika jumlah bahan organik yang diberikan ke dalam tanah semakin tinggi. Hairiah (2000) menyatakan bahwa porousnya sifat dari bahan organik dapat membentuk pori-pori tanah yang membuat berat jenis dan berat volume tanah menurun jika diaplikasikan pada tanah bertekstur klei. Porositas total pada perlakuan B15PK5 juga relatif tinggi, yaitu 46,85%, disusul perlakuan B10PK5, B5PK15, B5PK10, B10, PK10 dan K0. Menurut Suntoro (2003) bahan organik yang diaplikasikan pada tanah bertekstur kleian dapat meningkatkan pori meso dan menurunkan pori mikro, sehingga menurunkan pori-pori yang jenuh air dan meningkatkan pori-pori yang dapat diisi oleh oksigen. Selain itu interaksi bahan organik dengan partikel tanah dapat memperbesar ruang pori dan membuat struktur tanah lebih baik (Zulkarnain et al., 2013). 25 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 6. Struktur tanah setelah percobaan pada semua perlakuan BV BJ (g/cm (g/cm Porositas 3 3 Perlakuan ) ) (%) K0 1,28 a 2,27 a 43,63 a B10 1,20 a 2,20 a 45,22 a PK10 1,22 a 2,21 a 44,96 a B5PK10 1,18 a 2,17 a 45,55 a B10PK5 1,14 a 2,13 a 46,51 a B15PK5 1,12 a 2,11 a 46,85 a B5PK15 1,15 a 2,15 a 46,44 a BNJ, 5% NS NS NS Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji BNJ pada taraf 5%. Sifat kimia tanah setelah percobaan Kemasaman tanah (pH-H2O) setelah percobaan pada semua perlakuan (Tabel 7), menunjukkan adanya penurunan dari kondisi agak alkalis sebelum percobaan (Tabel 1) menjadi mendekati netral setelah percobaan. Hal ini diduga disebabkan oleh pelepasan asam-asam organik oleh akar-akar tanaman cabai merah yang dapat menurunkan pH tanah (Sutanto, 2005), di samping itu sumber ion H juga berasal dari penguraian bahan organik. Turunnya pH tanah mendekati netral berpengaruh positif terhadap produktivitas tanah dan tanaman (Hanafiah, 2004). Produktivitas tanah dan tanaman dipengaruhi oleh kandungan bahan organik tanah. Menurut Andre (2009) melaporkan bahwa bahan organik tanah diukur melalui pengukuran C-organik. Pada Tabel 7 terlihat bahwa perlakuan biochar, pupuk kandang serta campuran biochar dan pupuk kandang menghasilkan Corganik yang berbeda nyata dengan perlakuan tanpa bahan organik. Perlakuan campuran B5PK15 dengan nilai 1,50% merupakan perlakuan yang menghasilkan C-organik relatif lebih tinggi diantara semua perlakuan, disusul oleh perlakuan campuran B15PK15, B5PK10, B10PK5, walaupun senyatanya antar perlakuan bahan organic tersebut tidak menunjukkan perbedaan. Mulyati dan Lolita (2006) menyatakan, bahwa salah satu cara menaikkan bahan organik di dalam tanah yaitu dengan cara pemberian berbagai macam bahan organic. Selanjutnya Setyowati, et al. (2009) menjelaskan bahwa bahan organik yang dibenamkan dalam tanah akan mengalami proses dekomposisi yang menghasilkan senyawa-senyawa organik yang dapat meningkatkan kandungan C-organik dalam tanah. Penambahan bahan organik, baik sebagai biochar, pukan maupun campuran keduanya, memberikan pengaruh nyata pada parameter N-total, meskipun perbedaan tersebut hanya terjadi antara perlakuan penambahan bahan organik terhadap kontrol. Perlakuan dengan nilai N-total yang cenderung tinggi terjadi pada perlakuan B5PK15 dengan nilai N-total 0,17%, disusul oleh perlakuan B15PK5, B5PK10, B10PK5 dan PK10. Walaupun terdapat semua perlakuan masih menunjukkan harkat rendah seperti pada analisis tanah sebelum percobaan (Tabel 1). Hal ini diduga disebabkan oleh waktu aplikasi yang relatif singkat sehingga belum member kesempatan bagi input organic tersebut untuk terurai sempurna. Dari Tabel 7 juga terlihat, bahwa pemberian bahan organik memberikan pengaruh yang nyata terhadap parameter P-tersedia tanah. Perlakuan dengan nilai P-tersedia tertinggi cenderung terjadi pada campuran B5PK15, disusul oleh perlakuan PK10, B5PK10, B15PK5, B10PK5 dan B10 yang berbeda nyata terhadap K0. Kenyataan lain yang dapat dipelajari dari hasil tersebut adalah, bahwa penggunaan bahan organik berupa biochar saja nyata memberikan nilai Ptersedia lebih rendah jika dibandingkan dengan pukan maupun campuran pukan dan biochar. Kenyataan ini memperkuat data sebelumnya bahwa aplikasi biochar akan lebih bermanfaat jika dikombinasikan dengan pukan, walaupun dari hasil percobaan ini takaran campuran yang paling unggul belum ditemukan. Ketersediaan P di dalam tanah dapat secara langsung dipengaruhi oleh bahan organik tanah setelah mengalami proses mineralisasi (Priyono, 2005). Proses mineralisasi bahan organik akan melepaskan mineral hara seperti N, P ,K, Ca, Mg dan S yang bermanfaat bagi tanaman (Suntoro, 2003). 26 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 7. Analisis Sifat Kimia Tanah Setelah Percobaan Pada semua Perlakuan Analisis Sifat Kimia Tanah Setelah Percobaan Pada Berbagai Perlakuan C-organik N-total P-tersedia Perlakuan pH (%) (%) (ppm) K0 7,13 b 0,95 c 0,13 c 10,8 e B10 7,21 ab 1,35 b 0,15 bc 14,1 d PK10 7,15 b 1,41ab 0,16 ab 18,2 ab B5PK10 7,19 ab 1,43 ab 0,16 ab 17 bc B10PK5 7,22 ab 1,41 ab 0,16 b 16,4 c B15PK5 7,24 a 1,44 ab 0,16 ab 16,9 c B5PK15 7,18 ab 1,50 a 0,17 a 19 a BNJ, 5% 0,086 0,107 0,020 1,232 Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji BNJ pada taraf nyata 5% KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis dan pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan beberapa hal, sebagai berikut: 1. Penambahan input organik biochar, pukan dan campuran keduanya dengan menempatkan bahan-bahan tersebut di permukaan bedeng permanen dalam kurun waktu satu musim tanam, belum mampu memberikan pengaruh yang signifikan terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman cabai merah. 2. Ada kecenderungan peningkatan produktivitas tanah melalui aplikasi biochar, pukan dan campuran kedua bahan tersebut, meskipun perbedaan baru nampak antara perlakuan dengan input bahan organic tersebut dengan perlakuan tanpa input bahan organic (kontrol). 3. Terdapat indikasi yang cukup kuat bahwa aplikasi bahan organik dalam bentuk biochar akan lebih bermanfaat meningkatkan produktivitas tanah jika dikombinasikan dengan pupuk kandang. Saran 1. Aplikasi bahan organik (biochar, pukan, dan campuran keduanya) pada system bedeng permanen, perlu mempertimbangkan kedalaman pembenaman untuk meningkatkan efektifitasnya. 2. Penelitian jangka panjang sangat diperlukan untuk penyempurnaan terhadap jumlah dan takaran masing-masing bahan organik yang akan diaplikasikan pada system bedeng permanen. REFERENSI Badan Pusat Statistik NTB, 2014. Nusa Tenggara Barat Dalam Angka Tahun. 2013. Badan Pusat Statistik NTB. Balai Penelitian Tanah, 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Pupuk, Tanaman dan Air. Balai Penelitian Tanah. Bogor. Dwidjoseputro, D, 1983. Pengantar Fisiologi Tumbuhan : PT Gramedia. Jakarta. 232 hlm. 27 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Gani, A. 2009,Potensi Arang Hayati Biochar Sebagai Komponen Teknologi Perbaikan Produktivitas Lahan Pertanian. Iptek Tanaman Pangan. Vol. No. 1. Hal 33-48. Gani, A. 2010, Multi Guna Arang Hayati (Biochar).Sinar Tani Edisi 13-19 oktober 2010. Glaser. 2002, Ameliorating Physical and Chemical Properties of Highly Weathered Soils in The Tropiics With Charcoal: A review, Biol. Fertil. Soils. (35): 219-230 Hairiah, K, 2000. Pengelolaan Tanah Masam Secara Biologi. International Centre For Research In Agroforestry. Bogor. Hanafiah, K.A, 2004.Dasar-dasar Ilmu Tanah. PT RAJAGRAFINDO. Jakarta. Hardjowigeno, S, 2006. Ilmu Tanah. Jakarta : Akademika Presindo. Hayati, E, Mahmud, T, Faizil, R, 2012. Pengaruh Jenis Pupuk Organik dan Varietas Terhadap Pertumbuhan Cabai dan Hasil Tanaman Cabai (Capsicum annum L.). J.Floratek. Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh. Hlm 173-181. Herawati, W.D, 2012.Budidaya Sayuran. Javalitera. Jogjakarta. Jaya, W.J, 2014. Pengaruh Berbagai Macam Biochar dan Dosis N Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kedelai.Skripsi. Universitas Mataram. Mataram. Juo, A.S.R and Franzluebbers, K, 2003. Tropical Soils.Oxford University Press. New York Kusnarta, I.G.M, B.P Kertonegoro, B.H. Sunarminto, dan D. Indradewa, 2011. Beberapa Faktor Yang Berpengaruh Dominan Terhadap Struktur Vertiosol Tadah Hujan Lombok. Agroteksos Jurnal Ilmiah Ilmu Pertanian, Vol 21, No. 2-3, 120-128. Kusnarta, I.G.M, 2012. Kajian Sifat Tanah Penentu Stabilitas Bedeng Permanen Sawah Tadah Hujan Pada Vertisol Lombok. Disertasi Doktor. Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta. Lingga, P. dan Marsono. 2006,Petunjuk Penggunaan Pupuk : Penebar Swadaya. Jakarta. Ma’shum dan Sukartono, 2012. Pengelolaan Tanah. Penerbit Arga Puji Press. Mataram. Ma’shum, M, Kusnarta, I.G.M, Sukartono, Mahrup, Tisdall, Gill, J.S, 2005. Permanent Rasied Bed Used For Farming In The Semi-and Tropics Of Southern Lombok. Indonesia : Performance and adaption. ACIAR Workshop Procedings No. 121, Griffith, Australia. Mulyati dan Susilowati, L.E.2006.Pupuk dan Pemupukan.UPT Mataram University Press. Mataram Musnamar. 2006, Pupuk Organik : Cair dan Padat, Pemberian dan Aplikasi : Penebar Swadaya. Jakarta. Notohadiprawiro, Soeprapto dan E. Susilowati, 2006.Pengelolaan Kesuburan Tanah dan Peningkatan Efesiensi Pemupukan : Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Prijatna, 2006.Buku Analisis Kimia Tanah : Universitas Mataram. Mataram Priyono, J, 2005. Kimia Tanah: Universitas Mataram. Mataram Rosman, R,. Tjokrowardojo, A.S, pradono, W, Hadi, U.K, 2012. Pengaruh Pemupukan N dan P Terhadap Pertumbuhan, Produksi dan Kadar Piperin Tanama Kamandrah. Balai Penelitian Tanaman. Santika, 2006.Agribisnis Cabai : Penebar Swadaya. Jakarta. 183 hlm. Setyowati,N.,U.Nurjanah.,dan R. Korisma, 2009. Korelasi Antara Sifat-Sifat Tanah Dengan Hasil Cabai Merah Pada Substitusi Pupuk N-Anorganik Dengan Bokashi Tusuk Konde (Wedelia trilobata L.). Akta Agrosia Vol.12 No.2 hlm 184-194-Des 2009.ISSN 1410-3354. Subroto, 2009. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Pertanian : Pustaka Buana. Bandung Sukartono, 2011.Pemanfaatan Biochar Sebagai Bahan Amendemen Tanah Untuk Meningkatkan Efisiensi Penggunaan Air dan Nitrogen Tanaman Jagung (Zea mays) Di Lahan Kering Lombok Utara. Universitas Brawijaya. Malang. Sumarni, N dan Muharam, 2005.BudidayaTanaman Cabai Merah. Panduan Teknis.PTTCabai Merah No. 2. Balai Penelitian TanamanSayuran, Lembang. 37 hlm. Sutanto, R, 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah : Kanisius. Yogyakarta. Suntoro, W.A, 2003. Peranan Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah dan Upaya Pengelolaannya.Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Solo Susilowati, L.E, 2006. Prospek Penggunaan Pupuk Kandang Sebagai Amelioran Tanah Lapar. Makalah: disampaikan pada Sarasehan Petani Organik se-Pulau Lombok. Mataram Sutedjo, M.M, 2008. Pupuk dan cara pemupukan. Renika cipta. Jakarta Suwardji, 2013.Pengelolaan Sumberdaya Lahan Kering. Universitas Mataram. Mataram. Wahyudi, 2011.5 Jurus Sukses Bertanam Cabai. PT AGROMEDIA PUSTAKA. Jakarta Yuwono, N.W, 2006. Pupuk Organik. Http//Nasih. Staff.Ugm.Ac. Id. [Diakses tanggal 21November 2015]. 28 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Zaenal, A.M, Khotib, M, M. Anwar Nur dan Ahmad Sjahria, 2012. Pola pelepasan urea dari urea enriched soil conditioner. Prosiding Insinas 2012. PG-248: 0220. Disajikan 29-30 November 2012. Zulkarnain, M, Budi Prasetya, Soemarno, 2013. Pengaruh Kompos, Pupuk Kandang dan Custom-Bio Terhadap Sifat Tanah, Pertumbuhan dan Hasil Tebu (Saccharum Officinarum L.) Pada Entisol di Kebun Ngrangkah-Pawon, Kediri.Indonesian Green Technology Journal. Universitas Brawijaya. Malang. 29 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 IMMOBILISATION OF AS AND CU IN GOLD MINE TAILINGS AMENDED WITH EMPTY FRUIT BUNCH AND RICE HUSK BIOCHARS PYROLYSED AT DIFFERENT TEMPERATURES Claoston Nardon, 1 Samsuri Abdul Wahid, 1 Ahmad Husni Mohd Hanif,1 and Mohd Amran Mohd Salleh2,3 1Department of Land Management, Faculty of Agriculture, Universiti Putra Malaysia, 43400 Serdang, Selangor Darul Ehsan, Malaysia 2Department of Chemical and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, Universiti Putra Malaysia, 43400 Serdang, Selangor Darul Ehsan, Malaysia 3Materials Processing and Technology Laboratory, Institute of Advanced Technology, Universiti Putra Malaysia, 43400 Serdang, Selangor Darul Ehsan, Malaysia ABSTRACT These studies were done to investigate the effectiveness of empty fruit bunch and rice husk biochars that had been pyrolysed at temperatures of 350, 500 and 650 oC in reducing the availability of As and Cu in the gold mine tailings. Incubation experiment was conducted by adding 0, 5, 15 and 20% of EFBB and RHB in the tailings for 2, 8 and 24 weeks and leaching experiment was done by adding the same amount of each biochar and leached using simulated rain water at day 1, 15, 30, 45 and 60. From the result, the amounts of extractable and leachable As were increased as the rate of each biochars increased and incubated for a longer period. However, the amounts of extractable and leachable Cu were decreased. EFBB650 and RHB650 were more effective in reducing the amount of extractable metals from the tailings, followed by 500 and 350 oC. Meanwhile, adding RHB had released leachable As to the smallest amount while Cu were by EFBB. The effects of immobilisation of As and Cu were dependable with the large BET surface area, porosity and variety of functional groups in each biochar. Keywords: arsenic, biochar, immobilisation, incubation, leaching, tailings INTRODUCTION Over the past few years, there has been a dramatic increase in the potential of mining operations to damage the environment due to the utilization of modern mining technique and high-capacity processing plants. Many of the larger mining operations displace tonnes of rock and produce an enormous amount of wastewater and tailings. Mine tailings often contain sulphide minerals such as pyrite (FeS2), arsenopyrite (FeAsS), galena (PbS), chalcopyrite (CuFeS2) and sphalerite [(Fe,Zn)S]. Oxidation of suphides minerals results in contamination of the soil and groundwater from the release of As and other contaminants in sulphide-bearing minerals [1]. Tailings need to be managed well otherwise the heavy metals will be released into the environment, which could pose adverse health and ecosystem impacts. A number of innovative treatment methods to remediate As and heavy metals in the environment have been invented at the laboratory and/or field-scale. Among the treatment methods include: soil excavation, electrokinetics, solidification/stabilisation, vitrification, chemical oxidation, soil flushing surfactant foam technology, bioremediation and natural attenuation [2]. However some of these methods would produce voluminous sludge that need to be treated and disposed-off and very costly to maintain. Lately, interest has been shifted towards the use of low cost materials such as biochars, which are produced from organic wastes and has been applied as sorbents for the removal of heavy metals from the aqueous solutions [3-7]. Positive results regarding the immobilisation and stabilisation of heavy metals in soil by biochars have reported [5, 8-9]. Several mechanisms have been suggested for sorption of heavy metals by biochars, which includes the coordination of π-electrons from C=C bonds [10], intraparticle diffusion [11], complexation with biochar surface group [12] and interaction with weak organic acids that undergo dissociation within the normal pH range [13]. However the mechanisms for the sorption and mobility of metals by biochars in soil and aqueous solution are not fully understood yet. Investigation on soils from an embankment that separates two canals in 30 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Kidsgrove, Staffordshire found that Cd and Zn were immobilised, while Cu and As were mobilized in soil samples amended with hardwood-derived biochars [5]. Using the same soil and biochar through in a column-leaching experiment, the concentrations of Cd and Zn in the leachates were reduced to 300 and 45 folds, respectively [14]. However, there are contrasting reports in the literature on the effectiveness of biochars to reduce the availability of the metals in the tailings. For example, the concentrations of extractable As and Zn in soil increased with biochar application, whereas the concentration of extractable Cd showed an inconsistent trend while research by Jiang and the colleagues reported that Cu and Pb were efficiently immobilised in simulated polluted Ultisol in pristine area of Liuzhou, Guangxi Province as amended with rice straw derived biochar while Cd was not [15,16]. Therefore, more studies are needed on the effectiveness of biochars to reduce the availability of heavy metals in environment, especially in the mine tailings. Pyrolysis of biomasses greatly affects biochar physicochemical properties, hence its potential usage. Pyrolysis processes can be divided into three classes depending on the pyrolysis temperature range; conventional pyrolysis or carbonization (500 – 950 oC), fast pyrolysis (850 – 1250 oC) and flash pyrolysis (1050 – 1300 oC) [17]. Furthermore, there are four categories of biochar based on their molecular structures upon pyrolysis; transitions, amorphous, composite and turbostratic [18]. Transition char are dominated by precursor plant materials with evidence of depolymerisation of lignin and cellulose, amorphous chars have lost most of the crystalline character associated with cellulose comprised a random amorphous mix of heat-altered molecules and aromatic poly condensates, composite chars consist of poorly ordered graphene stacks embedded in amorphous phases and turbostratic chars are dominated by disordered graphite domains. High treatment temperature (HTT) during pyrolysis affects the porosity and surface area of the biochar. At the HTT, the micropores of biochars and the walls between the adjacent pores are destroyed and expanded causing enlargement and swelling of pores. The HTT is the most important factors studied due to the fundamental physical changes (i.e. the release of volatiles, the formation of intermediate melts and the volatilization of the intermediate melts) are all temperature dependant. This study was undertaken to determine the effectiveness of empty fruit bunch (EFB) of oil palm and rice husk (RH) biochars produced at different pyrolysis temperatures as biosorbents to reduce the mobility and availability of As and Cu in gold mine tailings. The EFB and RH biochars were used since both are the major agricultural residues in Malaysia and their commercial utilizations are not fully developed. MATERIALS AND METHODS 1. Biomass sources and biochar production The preparation of EFB and RH biochars used in this study has been previously described [19]. Briefly, the EFB and RH were oven-dried until they reached a constant weight and grounded to < 2mm. The ground EFB and RH were pyrolysed in a large chamber muffle furnace at 350, 500 or 650 oC. The biochars were then passed through a 1 mm sieve and kept at room temperature. The EFB and RH biochars were analysed for pH, electrical conductivity (EC), ash content, cation exchange capacity (CEC), total nutrient content, oxygen functional groups, surface area and total pore volume by BET method and functional group by FTIR. The analytical methods used and the physicochemical characteristics of EFB and RH biochars are described in previous publication [19]. 2. Tailings preparation and analyses The tailings were collected from a gold mine in Pahang, Malaysia. The tailings were taken at different points from the upper 30 cm of the mine tailings. After air-dried, the tailings were grounded, sieved through 2-mm mesh, homogenized and stored in plastic bags prior to analyses. The particle distribution of the tailings was determined using the pipette method [20]. The pH and EC were measured by adding 50 mL of Milipore® Direct-Q deionized water to 10 g 31 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 of tailings (tailings/water – 1:5 (w/v) and the mixture was agitated for an hour and allowed to settle for 24 hours. The pH and EC in the supernatant were determined using a pH meter (Methrohm 827 pH Lab) and EC meter (Eutech Instruments CON 700 EC meter) respectively. The CEC was determined using 1 M ammonium acetate at pH 7 [21]. The extracted NH4+ was measured using an auto-analyzer (Lachat Instruments QuikChem 8000 Series FIA+ System) and the concentrations of exchangeable cations (K, Ca and Mg) in the NH4OAc extract were measured by atomic absorption spectrometry (PerkinElmer AAnalyst 400). Acid neutralization capacity (ANC) of the tailings was measured by mixing 1 g of tailings with 25 mL of 0.2 M HCl solution. The mixture was warmed for 3 hours at 90 oC. After cooling, the remaining solution was titrated with 0.2 M NaOH and the ANC was calculated in terms of kg of H2SO4/t [22]. The amount of CaCO3 and organic matter (OM) was determined [23,24]. Total elements in the tailings were determined using a digestion method and the elements in the digestion were determined by ICP-OES (PerkinElmer Optima 8300 ICP-OES Spectrometer) [25]. 3. Sequential extraction of the tailings The procedure for sequential extraction employed in this study designed to separate heavy metals into six defined fractions: water soluble, exchangeable, carbonate bound, Fe-Mn oxide bound, organic bound and residual fractions [26]. 4. Incubation and leaching experiment An incubation experiment was conducted to determine the effects of different rates of biochars on the availability of As and Cu in the tailings. About 20 g of air-dried tailings were mixed with either EFB or RH biochars to achieve 0, 5, 15 and 20% (v/v) biochar/tailings mixture. The mixture was then placed into a tube and covered with parafilm with poked pinsized holes to allow aeration. Each treatment was done in triplicate and kept for 23 ± 2 oC for 2, 8 and 24 weeks and the sample mixtures are designated as W2, W8 and W24, respectively. Simulated rain water (SRW) was added to the mixture to maintain 70% moisture content throughout the experiment. The SRW was prepared by adding 10 mM sulphuric acid (H2SO4) to Milipore® Direct-Q deionized water until pH 4.5 was obtained. The moisture was checked every week by weighing, and the SRW was re-added when necessary. At the end of the incubation period, 40 mL of SRW was added to the samples and were shaken on an end-over-end shaker for 24 hours. The supernatant was carefully decanted into a clear vial, filtered, raised to 50 mL in volume and acidified with 4% nitric acid (v/v) solution and kept in a fridge prior to analysis. Each treatment was conducted in triplicates. The concentrations of As and Cu in the solution were determined using PerkinElmer Optima 8300 ICP-OES Spectrometer. The leaching experiment was conducted using leaching tubes of 30 cm in length and 10 cm in diameter. The bottoms were sealed with cotton to support the tailings and to minimize the tailings loss. About 100 g of air-dried tailings were mixed with either EFB or RH biochars to achieve 0, 5, 15 and 20% (v/v) biochar/tailings mixture. Each treatment was set-up in triplicate. The mixtures were then placed into the tubes and about 8 to 10 cm space were left above the tubes to add the SRW which was used to simulate the percolating rainfall. The tubes were left at room temperature and were leached at day 1 (D1), 15 (D15), 30 (D30), 45 (D45) and 60 (D60). Each tube was leached with 100 mL of SRW and the leachate was collected. The pH of each leachate was determined before acidified with 1 mL of 4% nitric acid (v/v) solution and kept in a fridge prior to analysis. The leachates were analysed for the concentrations of As and Cu with PerkinElmer Optima 8300 ICP-OES Spectrometer. RESULTS AND DISCUSSIONS 1. Physicochemical properties of the mine tailings The characteristics of the gold mine tailings are shown in Table 1. The textural class of the tailings was silt loam, as the tailings contained 19.03% clay, 52.47% silt and 24.56% sand. 32 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 The CEC of the tailings was 10.13 cmol+/kg and the pH was slightly alkaline (7.87). The EC of the tailings was 148 μS/cm and it has an acid neutralization capacity (ANC) of 67 kg H2SO4/t. The organic matter (OM) content in the tailings was 2.29% and the CaCO3 content was 5.7%. The chemical analysis of the tailings showed that it has high concentrations of As (2080 mg/kg) and Cu (78 mg/kg). The tailings was slightly alkaline due to the addition of liming materials in the wastewater treatment process and the wastewater was pumped back into the tailings pond. This is also the reason for the high concentrations of CaCO3 in the tailings. The EC of the tailings was low compared to naturally acidic tailings (EC > 4000 μS/cm) [27]. The high ANC value indicates the alkaline nature of the tailings which is caused by the presence of calcite and dolomite, and exchangeable cations on clay and silicate materials [22]. The organic matter (OM) content in the tailings was in the range which it below the detection level of 5.8%, and presence of OM can contribute significantly to the retention of heavy metals [28,29]. The concentrations of As and Cu were much higher than the values found in typical soil, which are 5 (As) and 25 (Cu) mg/kg [30]. The high concentration of heavy metals was due to the mining and mineral processing practices that control the release of contaminants from mine sites and mine wastes. In this particular mine, the gold is recovered using cyanidation process, and cyanide is known to react with wide range of elements in solution, resulting in the formation of many cyanide-related complexes. Large quantity of effluent which contain free cyanide and metal-cyanide complexes, including Zn, Ni, Cd, Cu, As and Fe are produced during cyanidation process. These complexes are released into the surrounding usually under very little control; hence they will flood the tailings with large concentrations of metals. 2. Fractionation of heavy metals in the mine tailings The percentages of each heavy metal for these six fractions are shown in Figure 1. The water soluble, exchangeable and bound to carbonates species are categorized as bioavailable species as these fractions generally exhibit mobility relative to the environment and are potentially available for plants [31]. Heavy metal in water soluble fraction is considered more mobile and biotoxic to environments. The results indicate that the Cu had the highest water soluble fraction (11.25%) followed by As (9.38%). Metals associated with the exchangeable fraction indicate that the metals form as various complexes with inorganic and organic ligands or as free hydrated ions. It may include weakly sorbed metal species, predominantly retained on the soil surface by relatively weak electrostatic interactions and can be released by sorptiondesorption processes caused by the changes in water ionic composition [32]. The amount of As (42.67%) in exchangeable fraction were the highest followed by Cu (1.28%). Metals in the water soluble and exchangeable fractions are consider as bioavailable species. Metals bound to carbonates are immobile and they are able to buffer soil pH [34]. The results indicated that Cu has the highest concentration in the carbonates (49.95%), followed by As (1.70%). Overall, the percentages of the fractions for each element are in these decreasing orders: As: exchangeable > residual > Fe-Mn oxide > water soluble > carbonates > OM Cu: carbonates > OM > water soluble > residual > Fe-Mn oxide > exchangeable 3. Incubation and leaching experiment a. Water extractable As and Cu in mine tailings amended with EFBB and RHB by incubation studies The results show the concentration of extractable As and Cu in mine tailings amended by EFBB and RHB (Figure 2 and 3 respectively). In control treatment, the concentrations of As were decreased throughout the incubation period; with declination from 0.520 mg at W2 to 0.407 and 0.268 at W8 and W24 respectively. The same scenario goes to the concentration of Cu. The concentrations of Cu were decreased from 0.160 mg at W2 to 0.146 and 0.125 at W8 and W24 accordingly. Throughout the incubation experiment, addition of 20% of each RH and EFB biochars to the tailings extracted the higher amount of As compared to addition of 5% of biochars into the tailings. However the conditions were difference to the Cu. The extractable Cu was getting lesser as 20% of biochars were added to the tailings other than addition of 5% of 33 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 biochars. By comparing the total cumulative values of each metal, the utilization of RH biochars had extracted the least amount of As and Cu in the tailings other than application of EFB biochars. b. Immobilisation of As and Cu in the tailings through leaching experiment The results show the concentrations of As and Cu that leached out from the tailings and these concentrations were affected by EFBB and RHB (Figure 6, 7, 8 and 9, respectively), and incubation period. In all of the control samples, the concentration of As in the leachates increased throughout the period of leaching, whereas the concentrations of Cu were decreased. In the control treatments (D1), the concentrations of As and Cu in the leachates were 0.269 and 0.038 mg, respectively. After D60, the concentrations of As increased to 2.046 mg while the concentration of Cu were reduced to 0.004 mg, respectively. Throughout the incubation experiment, addition of 20% of each RH and EFB biochars to the tailings extracted the higher amount of As compared to addition of 5% of biochars into the tailings. However the conditions were difference to Cu. The extractable Cu was getting lesser as 20% of biochars were added to the tailings other than addition of 5% of biochars. By comparing the total cumulative values of each metal, the utilization of RH biochars had extracted the least amount of As and Cu in the tailings other than application of EFB biochars. c. Mechanisms of stabilisation and immobilisation of As and Cu in the mine tailings amended with various rates of EFB and RH biochars The different sorption/dissolution processes in stability and mobility of the metals were influenced by many factors: pH, redox potential, type of soil constituents, cation exchange capacity, etc. Biochar as an alkaline material, have a liming effect than can contributes to the reduction of mobility and stability of Cu in the tailings, except for As. An increase in pH were related with the increasing of As in pore water, especially when biochar was applied in the tailings, as As solubility is increased with more alkaline pH (pH > 7) [33]. The same condition goes to research by Beesley and the other researchers [5]. Throughout the experiments, due to the lack of retention and mobilisation by the EFB and RH biochars observed from the leaching and incubation experiment, As was probably retained by both biochars itself. These situations were due to the biochars that could act as a sink for dissolved P added to the tailings [34]. This hypothesis could be approved by statement of Hartley and the colleagues as they stated that an increase in As mobility in biochars treated soils have been explained by the out-competition of P with As for binding sites in alkaline pH conditions, and the subsequent release of As [35]. Furthermore, as the pH increases, the number of positively charged sites on the tailings decreases, which lowers the sorption capacity of negatively charged oxy-anions of As [36]. Hence, it is reasonable that the As mobility and stability increased after additions of EFB and RH biochars which greatly increased the tailings pH and P level, which addition of biochar will raised soil pH which then will increased the bioavailability of P [37]. In the first fraction of incubating and leaching experiment, the amounts of Cu were high, shows the solubility of these metals were high, contrasting with As. The Cu had a similar trend, where the amounts were started to decrease after the second and next fraction of the incubating and leaching, suggesting strong initial desorption from the tailings which were reduced as the water-soluble fraction was depleted. Addition of tailings with EFB and RH biochars reduced the amounts of Cu as the consistent reductions in the amount of these metals in the eluates indicating a strong tendency of biochars to retain these metals. The amounts of soluble Cu have been associated with relatively high water soluble and exchangeable fraction (Figure 1). However, in the case of As, pseudo-total concentration was high in the tailings but the solubility was low due to majority of As is in more stable form (residual with 29.39%) compared to Cu (residual with 7.82%); despite As also was weakly water-soluble in the tailings. The ability of EFB and RH biochars to immobilise and stabilise As and Cu were due to the complexation of each heavy metals with different functional groups that exist in the biochar through the exchange of As and Cu with cations (Ca2+, Mg2+, K+, Na+ and S), physical 34 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 adsorption or by the richness of oxygenated compounds (lactone, phenolic and carboxylic) on the surface of the biochars [38]. Furthermore, the reduction amount of Cu in the leachates were due to the availability of functional groups such as ‒O‒, =O and ‒CHO on the biochars surface, hence reduce the mobility of the metals. This statement can be verified by the presence of Hbonded hydroxyl groups (phenols and alcohols), C-H bond (alkene groups), C≡C groups and carboxylate functional groups. Moreover, the presence of other functional groups such as carbonyl, carboxyl, hydroxyl, ether, aromatic C=N bond and N-H3 bond indicate that EFB and RH biochars are rich with functional groups that may help to immobilise and stabilise As and Cu in both leachate and eater-extractable system. The higher O/C ratio of RH biochars compared to EFB biochars confirms the higher effects on reducing the availability of Cu. The higher content of O/C ratio is correlated with CEC, which in turn correlated with the presence of oxygenated compounds (hydroxyl, phenolic and carboxylic) that are able to chelate these metals [39]. As mentioned in the previous studies, atomic ratio of H/C was decreased while O/C was increased throughout the increasing pyrolysis temperatures, suggesting that the process of dehydrogenation and demethanation process of the biochar at HH were occurred [19]. However at low pyrolysis temperature (350 oC), the H/C ratio was higher than O/C, due to the biochars that transformed gradually to more aromatic and carbonaceous materials, but at HTT, dehydration, decarboxylation and decarbonylation process will release CO2, CO and water [19]. Determination of the mobility and stability of As and Cu were also depending on the structure and porosity of the biochar itself since the nutrient leaching and retention effects to pore sizes, outer and inner surfaces of biochar [14]. The porous structure of each resulting biochars can be clearly seen in the SEM photographs exposing a variety of shapes in the micropores, macropores and mesopores, as showed in previous studies [19]. The biochars of EFB350 and RH350 were filled with tissue that was not devolatilized and can be seen that the pores were not fully developed. As the pyrolysis temperature started to increase, the micrographs of both biochars showed many orderly pores on the surface and form an arranged pore structures. However, at HTT (650 oC), EFB and RH biochars showed some cracks and shrinkages on the surface of the biochars due to severe thermal treatment. Besides, the biochar particles attained at 650 oC form the characteristics of highly porous, hollow, spherical particles and well-arranged. These particles seem very fragile and thin walled. Throughout the increasing pyrolysis temperature, can be seen that the structural ordering and the decrease in the numbers of micropores and increase in macropores. This postulation had been proved by Major and the colleagues as they stated that the biochar porosity contributes to organic and inorganic nutrient and metals adsorption directly through charge or covalent interaction on a large surface area, i.e. the high porosity of biochar is accompanied by high surface area, to which hydrophilic and hydrophobic molecules can sorb dependent upon the functional groups in the biochar [39]. Besides of availability of oxygen compound in the biochars itself, the uncovered mine tailings at active dam had been allowed to be in contact with oxygen. This situation might have resulted in the oxidation of sulphide minerals in the mine tailings. The oxidation of sulphide minerals will combine of As can result in the dissolution of As by water. Availability of sulphides, high contents of As, potential of oxygen contact and high sulphate concentration in the mine tailings, equation 1 – 3 that were stated may show related to dissolution of Fe and As, as an example, could have occurred in the mine tailings [1]: FeS2 + 3½O2 + H2O Fe2+ + 2SO2-4 + 2H+ (1) Fe(1 – x)S + (2 – x/2)O2 + xH2O (1 – x)Fe2+ + SO2-4 + 2xH+ (2) 4FeAsS + 13O2 + 6H2O 4Fe2+ + 4H2AsO-4 + 4SO2-4 + 4H(3) Here, ferrous ions will precipitate in the form of ferric hydroxide by hydrating or oxidizing as shown in equation 4 below: Fe2+ + ¼O2 + 2½H2O Fe(OH)3 + 2H+ (4) 35 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Heavy metals released by oxidation can re-adsorbed onto the surface of the ferric hydroxide, and adsorbed heavy metals can be separated from the surface of ferric hydroxide by water [40]. The high leaching concentration in these experiments indicate that easing soluble fraction of As and other contaminants might be already released by the oxidation of sulphide minerals with air and water with the help of the physicochemical properties of EFB and RH biochars. REFERENCES M. Lim, G. C. Han, J. W. Ahn, K. S. You, and H. S. Kim, “Leachability of arsenic and heavy metals from mine tailings of abandoned metal mines,” International Journal of Environmental Research and Public Health, vol. 6, no. 11, pp. 2865-2879, 2009. C. N. Mulligan, R. N. Yong, and B. F. Gibbs, “An evaluation of technologies for the heavy metal remediation of dredged sediments,” Journal of Hazardous Materials, vol. 85, no. 1-2, pp. 145-163, 2001. J. Chen, D. Zhu, and C. Sun, “Effect of heavy metals on the sorption of hydrophobic organic compounds to wood charcoal,” Environmental Science and Technology, vol. 41, no. 7, pp. 2536-2541, 2007. D. Mohan, C. U. Pittman Jr, and P. H. Stelle, “Pyrolysis of wood biomass for bio-oil: a critical review,” Energy and Fuels, vol. 20, no. 3, pp. 848-889, 2006. L. Beesley, E. Moreno-Jimenez, and J. L. Gomez-Eyles, “Effects of biochar and greenwaste compost amendments on mobility, bioavailability and toxicity of inorganic and organic contaminants in a multielement polluted soil,” Environmental Pollution, vol. 158, no. 6, pp. 2282-2287, 2010. X. Chen, G. Chan, L. Chen, Y. Chen, J. Lehmann, M. B. McBride, and A. G. Hay, “Adsorption of copper and zinc by biochars produced from pyrolysis of hardwood and corn straw in aqueous solution,” Bioresource Technology, vol. 102, no. 9, pp. 8877-8884, 2011. M. Kiliç, C. Kirbiyik, Ӧ. Çepelioğullar, and A. E. Pütün, “Adsorption of heavy metal ions from aqueous solutions by bio-char, a by-product of pyrolysis,” Applied Surface Science, vol. 283, pp. 856-862, 2013. G. Fellet, L. Marchiol, G. D. Vedove, and A. Peressotti, “Application of biochar on mine tailings: effects and perspective for land reclamation,” Chemosphere, vol. 83, no. 9, pp. 1262-1267, 2011. D. Houben, L. Evrard, and P. Sonnet, “Mobility, bioavailability and pH-dependent leaching of cadmium, zinc and lead in contaminated soil amended with biochar,” Chemosphere, vol. 92, no. 11, pp. 1450-1457, 2013. M. Uchimiya, I. M. Lima, K. T. Klasson, and L. H. Wartelle, “Contaminant immobilization and nutrient release by biochar soil amendment: role of natural organic matter,” Chemosphere, vol. 80, no. 8, pp. 935-940, 2010. F. Rees, M. O. Simonnot, and J. L. Morel, “Short-term effects of biochars in soil heavy metal mobility are controlled by intra-particle diffusion and soil pH increase,” European Journal of Soil Science, vol. 65, no. 1, pp. 149-161, 2014. X. Xu, X. Cao, and L. Zhao, “Comparison of rice husk and dairy manure derived biochars for simultaneously removing heavy metals from aqueous solutions: role of mineral components in biochars,” Chemosphere, vol. 92, no. 8, pp. 955-961, 2013. J. Ni, J. J. Pignatello, and B. Xing, “Adsorption of aromatic carboxylate ions to black carbon (biochar) is accompanied by proton exchange with water,” Environmental Science and Technology, vol. 45, no.21, pp. 9240-9248, 2011. L. Beesley and M. Marmiroli, “The immobilization and retention of soluble arsenic, cadmium and zinc by biochar,” Environmental Pollution, vol. 159, no. 2, pp.474-480, 2011. T. Namgay, B. Singh, and B. P. Singh, “Influence of biochar application to soil on the availability of As, Cd, Cu, Pb and Zn to maize (Zea mays L.),” Soil Research, vol. 48, no. 7, pp. 638-647, 2010. J. Jiang, R. K. Xu, T. Y. Jiang, and Z. Li, “Immobilization of Cu(II), Pb(II) and Cd(II) by the addition of rice straw derived biochar to a simulated polluted Ultisol,” Journal of Hazardous Materials, vol. 229-230, pp. 145-150, 2012. G. Maschio, C. Koufopanos, and A. Lucchesi, “Pyrolysis, a promising route for biomass utilization,” Bioresource Technology, vol. 42, no. 3, pp. 219-231, 2003. 36 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 M. Keiluweit, P. S. Nico, M. G. Johnson, and M. Kleber, “Dynamic molecular structure of plant biomassderived black carbon (biochar),” Environmental Science and Technology, vol.44, no. 4, pp. 1247-1253, 2010. N. Claoston, A. W. Samsuri, M. H. A. Husni, and M .S. M. Amran, “Effects of pyrolysis temperature on the physicochemical properties of empty fruit bunch and rice husk biochars,” Waste Management and Research, vol. 32, no. 4, pp. 331-339, 2014. T. A. Kettler, J. W. Doran, and T. L. Gilbert, “Simplified method for soil particle-size determination to accompany soil-quality analyses,” Soil Science of America Journal, vol. 65, no. 3, pp. 849-852, 1999. H. D. Chapman, “Cation-exchange capacity,” in Methods of soil analysis – Part 2: Chemical and microbiological properties, C. A. Black, Eds., pp. 891-901, Agronomy, Wisconsin, USA, 1965. W. S. Shu, Z. H. Ye, C. Y. Lan, Z. Q. Zhang, and M. H. Wong, “Acidification of lead/zinc mine tailings and its effect on heavy metal mobility,” Environmental International, vol. 25, no. 5-6, pp. 389-394, 2001. T. B. Goh, R. J. St Arnaud, and A. R. Mermet, “Carbonates,” in Soil sampling and method of analysis, M. R. Carter, Eds., pp. 177-185, Lewis Publishers, Florida, USA, 1993. G. Frangipane, M. Pistolato, E. Molinaroli, S. Guerzoni, and D. Tagliapierta, “Comparison of loss on ignition and thermal analysis stepwise methods for determination of sedimentary organic matter,” Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, vol. 19, no. 1, pp. 24-33, 2009. V. Cappuyns, R. Swennen, and M. Niclaes, “Application of the BCR sequential extraction scheme to dredged pond sediments contaminated by Pb-Zn mining: A combined geochemical and mineralogical approach,” Journal of Geochemical Exploration, vol. 93, no. 2, pp. 78-90, 2007. J. Li, Z. M. Xie, Y. G. Zhu, and R. Naidu, “Risk assessment of heavy metal contaminated soil in the vicinity of a lead/zinc mine,” Journal of Environmental Sciences (China), vol. 17, no. 6, pp. 881-885, 2005. J. W. C. Wong, C. M. Ip, and M. H. Wong, “Acid-forming capacity of lead-zinc mine tailings and its implications for mine rehabilitation,” Environmental Geochemistry and Health, vol. 20, no. 3, pp. 149155, 1998. S. C. Wu, K. C. Cheung, Y. M. Luo, and M. H. Wong, “Effects of inoculation of plant growth-promoting rhizobacteria on metal uptake by Brassica juncea,” Environmental Pollution, vol.140, no. 1, pp. 124-135, 2006. P. Schwab, D. Zhu, and M. K. Banks, “Heavy metal leaching from mine tailings as affected by organic amendments,” Bioresource Technology, vol. 98, no. 15, pp. 2935-2941, 2007. P. Hazeton and B. Murphy, “Interpreting the soil test results: what do all the numbers mean?,” CSIRO Publications, Australia, pp. 119-126, 2007. E. A. Konradi, T. Frentiu, M. Ponta, and E. Cordos, “Use of sequential extraction to assess metal fractionation in soils from Bozanta Mare, Romania,” Seria F Chemia, vol. 8, pp. 5-12, 2005. D. Laird, P. Fleming, B. Wang, R. Horton, and D. Karlen, “Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil,” Geoderma, vol. 158, no. 3-4, pp. 436-442, 2010. W. Hartley, N. M. Dickinson, P. Riby, and N. W. Lepp, “Arsenic mobility in brownfield soils amended with greenwaste compost or biochar and planted with Michantus,” Environmental Pollution, vol. 157, no. 10, pp. 2564-2662, 2009. S. C. Wilson, P. V. Lockwood, P. M. Ashley, and M. Tighe, “The chemistry and behaviour of antimony in the soil environment with comparisons to arsenic: a critical review,” Environmental Pollution, vol. 158, no. 5, pp. 1169-1181, 2010. R. E. Lucas, and J. F. Davis, “Relationships between pH values of organic soils and availabilities of 12 plant nutrients,” Soil Science, vol. 92, no. 3, pp. 177-182, 1961. M. Uchimiya, L. H. Wartelle, K. T. Klasson, C. A. Fortoer, and I. M. Lima, “Influence of pyrolysis temperature on biochar property and function as a heavy metal sorbent in soil,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 59, no. 6, pp. 2501-2510, 2011. J. W. Lee, M. Kidder, B. R. Evans, S. Paik, A. C. Buchanan III, C. T. Graten, and R. C. Brown, “Characterization of biochars produced from cornstovers for soil amendment,” Environmental Science and Technology, vol. 44, no. 20, pp. 7970-7974, 2010. X. Cao, L. Ma, B. Gao, and W. Harris, “Dairy-manure derived biochar effectively sorbs lead and atrazine,” Environmental Science and Technology, vol. 43, no. 9, pp. 3285-3291, 2009. 37 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 J. Major, C. Steiner, A. Downie, and J. Lehmann, “Biochar effects on nutrient leaching,” in Biochar for environmental management: Science and Technology, J. Lehmann, and S. Lehmann, Eds., pp. 271-288, Earthscan, London, 2009. H. Holmstrom, J. Ljunberg, M. Ekstrom, and B. Ohlander, “Secondary copper enrichment in tailings at the Laver mine, northern Sweden,” Environmental Geology, vol. 38, no. 4, pp. 327-342, 1999. 38 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 PENGARUH PEMBERIAN BIOCHAR DAN KOMPOS KULIT KAKAO TERHADAP KUALITAS TANAH DAN PERTUMBUHAN BIBIT KAKAO E.R. Indrayatie1) dan W.H. Utomo2) E.R. Indrayatie, Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat, Banjarmasin, Indonesia. Email :[email protected] IRC MEDMIND, Universitas Brawijaya, Malang ABSTRAK Penelitian untuk mempelajari pengaruh biochar dan kompos yang dibuat dari kulit kakao dilakukan di “screen house” Universitas Brawijaya, Malang. Bibit kakao ditanam dalam polybag yang diisi media tanah lempung berliat sebanyak 5 kg. Ada 7 perlakuan yang diuji dalam penelitian ini, yaitu: (1) control (tanah tidak diperlakukan), (2) control + N, tanah diberi kompos, (4) tanah dicampur kompos dan dipupuk nitogen, (5) tanah diberi biochar, (6) tanah diberi biochar dan dipupuk nitrogen, (7) tanah diberi kompos dan biochar. Ke 7 perlakuan tersebut diatur dalam Rancangan Acak Lengkap dengan 4 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian biochar, sebagaimana pemberian kompos dapat memperbaiki kualitas media tumbuh bibit kakao. Biochar dibandingkan control tanpa pupuk dapat meningkatkan C (82,18%), P (11,79%), KTK (15,48%) dan menurunkan BI (21,09%) serta menaikkan porositas (20,62%) dan kandungan air tersedia (15,79%). Biochar dapat memperbaiki pertumbuhan bitit tanaman kakao. Dalam hal ini dapat meningkatkan tinggi tanaman, luas daun dan berat kering tanaman. Walaupun demikian, pada tahap pertumbuhan awal, pemberian biochar tanpa disertai pupuk N menyebabkan pertumbuhan tanaman kurang baik. Jika ditambah kompos pengaruh negative biochar tidak Nampak, bahkan bibit kakao tumbuh lebih baik. Kombinasi pemberian biochar dan kompos dibandingkan perlakuan control (tanah tidak diperlakukan) memperbaiki kualitas tanah tertinggi dengan meningkatkan C (88,12%) , N (137,50%), P (16,09%), KTK (21,70%) dan menurunkan BI (25, 78%) serta menaikkan porositas (20,91%). Kata kunci: pupuk organic, bahan pembenah tanah, Carbon tanah, pemanfaatan limbah PENDAHULUAN Tanaman kakao (Theobroma cacao L), pada perkebunan rakyat menghasilkan limbah kulit buah kakao (cangkang) yang cukup melimpah dan dapat dimamfaatkan sebagai, pakan ternak, kompos dan pembenah tanah serta selalu tersedia sepanjang tahun. Buah Kakao terdiri dari kulit buah/cangkang (75,65%), biji (21,74%), plasenta (2,59%). Keberadaan limbah kulit buah kakao belum banyak dimanfaatkan, padahal memiliki potensi yang cukup besar sebagai bahan amandement tanah atau pembenah tanah (Biochar) dan kompos. Bobot buah kakao yang dipanen per ha akan diperoleh 6200 kg kulit buah dan 2178 kg biji basah. Limbah kulit buah kakao dapat diolah menjadi kompos untuk menambah bahan organik tanah. Kandungan hara mineral kulit buah kakao cukup tinggi, khususnya hara Kalium dan Nitrogen. Dilaporkan bahwa 61% dari total nutrien buah kakao disimpan di dalam kulit buah. Aplikasi kulit buah kakao dalam bentuk kompos secara langsung kedalam tanah, maka hasil dekomposisinya berupa unsur hara dan emisi gas rumah kaca seperti karbon dioksida. Pendekatan ini, setiap tahun untuk menambanhakan bahan organic perlu input pupuk (Kamara et al, 2015). Alternative yang lebih berkelanjutan adalah mengkonversi limbah tanaman dalam bentuk biochar yang diaplikasikan ke dalam tanah. Biochar merupakan bahan arang yang dibuat dari limbah pertanian organik, yang bisa berasal dari sisa-sisa penebangan kayu, tempurung kelapa, dan kotoran sapi (Sukartono et al, 2011). Hasil penelitian terbaru menunjukkan kemampuan biochar untuk meningkatkan kualitas tanah, menunjukkan adanyan peningkatan hasil produksi panen dan juga memiliki waktu tinggal yang lama di dalam tanah (Lehmann et al, 2003;. Chan, Van Zwieten, Meszaros, Downie, Joseph, 2008; Chintala et al., 2014a). Luas permukaan dan porositas biochar yang tinggi memungkinkan untuk menyerap atau mempertahankan nutrisi dan air (Chintala et al, 2013a;. Chintala et al, 2013b.), menyediakan habitat yang menguntungkan bagi mikroorganisme untuk berkembang biak dan mengurangi tingkat penipisan unsur hara tanah. Biochar juga mempertahankan C yang tinggi di dalam tanah sebagai hasil yang stabil dari proses perombakan oleh mikroorganisme. (Baldock & Smernik, 2002; Chintala et al, 2013a.; Chintala, 2014b). Retensi unsur hara dalam tanah dapat ditingkatkan dengan menambahkan biochar sehingga mengurangi kebutuhan pupuk total dan mengurangi efek samping yang berkaitan dengan pupuk (Yeboah et al. 2009). Menurut Lehmann (2007) semua bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah mampu meningkatkan berbagai fungsi tanah tak terkecuali retensi berbagai unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman. Biochar lebih efektif menahan unsur hara untuk ketersediaannya bagi tanaman dibandingkan bahan organik lain. 39 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Indonesia potensi limbah hasil pertanian seperti limbah kulit kakao, tempurung kelapa, sekam padi untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembenah tanah cukup tinggi, sehingga penggunaan dan manfaat biochar sebagai pembenah tanah berbahan limbah pertanian merupakan salah satu alternative yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat fisik-kimia tanah dan pertumbuhan tanaman. Dalam pengeloaan limbah dikenal dengan kosep 3R (reuse, reduse dan recicle) . mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan setiap panen Kakao Reuse berarti menggunakan kembali limbah yang masih dapat digunakan untuk fungsi yang sama atau fungsi yang lain. Reduse artinya mengurangi segala sesuatu yang mengakibatkan limbah. Recicle artinya mengolah kembali (daur ulang) sampah menjadi barang atau produk baru yang bermanfaat. Dalam penelitian ini mencoba menerapkan konsep pengelolaan limbah dengan memanfaatkan limbah kulit kakao untuk kompos dan biochar agar dapat mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan setiap panen Kakao sehingga apabila diaplikasikan ke dalam tanah dapat memperbaiki sifat fisik kima tanah dan meningkatkan pertumbuhan bibit kakao itu sendiri. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian biochar dan kompos terhadap kualitas tanah dan petumbuhan bibit Kakao. BAHAN DAN METODA Bahan Percobaan: Untuk media tanaman diambil tanah (0-20 cm) dari perkebunan kakao di daerah Dampit, Kabupaten Malang. Untuk kompos dan biochar digunakan kulit kakao dari perkebunan rakyat. Pembuatan kompos dilakukan dengan cara memotong-motong kulit buah kakao yang dilakukan secara manual. Selanjutnya kulit buah yang telah dipotong potong tersebut dimasukan ke dalam kotak pengomposan di tumpuk sampai ketebalan sekitar 30 cm. Untuk membantu proses pengomposan tumpukan potongan buah tersebut ditaburi dengan bioaktivator yang berbahan aktif Trichoderma sp. Kemudian dilakukan lagi penambahkan potongan kulit buah kakao dan bioaktivator sampai 4 tumpukan. Pembuatan Biochar dilakukan sesuai dengan metoda yang dijelaskan oleh Skartono et al. (2011). Beberapa sifat tanah, kompos dan biochar yang digunakan dalam percobaan ini disajikan dalam Tabel 1. Tabel 1. Beberapa sifat Tanah, kompos kulit kakao dan biochar kulit kakao yang dipakai dalam percobaan. Perlakuan Tanah Kompos kulit kakao Biochar kulit kakao pH 6,7 6,1 7,8 C (%) 0,92 24,28 29,55 N (%) 0,08 2,05 0,03 P % 8,25*) 0,69 0,72 K % 1,81*) 0,47 0,56 KTK cmol/kg 11,25 14,60 19,38 _______________________________________________________________________ *) kandungan P dalam tanah dinyatakan dalam ppm dan K dalam cmol/kg Benih kakao (varitas ICCRI 02) yang diperoleh dari PTPN XII disemaikan dan setelah berumur 1 bulan dipindahkan ke media percobaan. Pelaksanaan Percobaan. Enam kg tanah lolos ayakan 2,0 mm dimasukkan ke dalam polybag, selanjutnya diperlakukan sebagai berikut: 1. 2 3. 4. 5. 6. 7. Kontrol (media tanah tanpa penambahan bahan lain) .Diberi pupuk N (6 g N/polybag): Kontrol + N Lima kg tanah diberi kompos kulit kakao (kadar air 70%) 1 kg per polybag: Kompos Kompos + N 5,9 kg tanah diberi biochar 0,1 kg/polybag: Biochar Biochar + N Biochar + kompos kulit kakao 40 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Ke tujuh perlakuan tersebut diatur dalam Rancangan Acak Lengkap dengan 4 ulangan. Variabel yang diamati meliputi sifat tanah (pH, C, N, P, K, KTK, Berat Isi, porositas, dan kandungan air tersedia), serta tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun, keliling batang, berat kering akar dan berat kering tanaman. Keliling tanaman diukur pada keliling maksimum. Analisa tanah dilakukan setelah bibit dipanen ( 4 bulan). pH dinalisa dalam larutan H2O (1:1), C dengan metoda Walkley & Black, N dengan metode Kejldahl, P dengan Bray 2. Untuk menentukan kandungan K dan KTK, tanah dijenuhi dengan Amonium Acetat 1 N, pH 7 kemudian kandungan K dibaca dengan AAS (Shimatzu, Jepang). Karakteristik biochar dianalisis dengan yang dijelaskan oleh Ahmedna et al. (1998) dan ASTM D 3176 (ASTM, 2006) HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Sifat Kimia Tanah Pengaruh pemberian biochar dan kompos kulit kakao setelah 4 (empat) bulan terhadap pH, C, N, P, K dan KTK dapat dilihat pada Tabel 2. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa ke 7 (tujuh) perlakuan berpengaruh nyata terhadap pH, C, N, P dan KTK, sedangkan terhadap kandungan K tidak berpengaruh. Tabel 2. Beberapa sifat kimia Tanah setelah 4 bulan pemberian kompos dan biochar Perlakuan Control (tanpa pupuk) Kontrol + N Kompos (tanpa N) Kompos + N Biochar (tanpa N) Biochar +N Biochar + kompos BNJ 5% pH C (%) N (%) P (ppm) K cmol/kg KTK cmol/kg 6,8 1,01 0,08 8,14 1,21 12,21 6,7 6,3 6,3 7,1 6,9 6,9 0,98 1,25 1,28 1,84 1,79 1,90 0,11 0,16 0,15 0.07 0,18 0,19 7,98 8,84 8,28 9,10 8,90 9,45 1,35 1,60 1,70 1,66 1,70 1,84 0,5 0,65 0,03 1,07 0,45 11,60 12,03 11,98 14,10 15,06 14,86 1,58 Pemberian Biochar dan kompos kulit kakao setelah 4 bulan ternyata mampu meningkatkan kadar pH, C, N, P, K dan KTK dibandingkan Control (tanpa pupuk) dan terutama pada kombinasi perlakuan biochar dan kompos mampu meningkatkan kadar C, N, P dan K tertinggi yaitu berturut-turut sebesar 1,9%, 0,19%, 9,45 ppm, 1,84 cmol/kg. Namun demikian pemberian biochar pada tanah dibandingkan control (tanpa pupuk) juga mampu meningkatkan kadar pH (4,41%), C (82,18%), P (11,79%) dan KTK (15,48%). Nilai pH pada perlakuan pemberian biochar dan kompos kulit kakao setelah 4 (empat) bulan apabila dibandingkan dengan control (tanpa pupuk) meningkat dari 6,8 menjadi 6,9 (1,47%). Nilai pH 6,5 – 7,5 termasuk dalam kriteria netral (Sulaeman et al ,2005), dimana pada tanah dengan kondisi pH netral akan mempengaruhi perharaan menjadi tersedia bagi tanaman. Pada tanah yang diberi biochar dan kompos kulit kakao setelah 4 (empat) bulan mampu mempertahankan pH tanah pada kondisi netral, demikian juga untuk perlakuan tanah yang hanya diberi biochar. Menurut Utomo et al (2012) biochars memiliki beberapa efek tidak langsung pada sifat kimia tanah yang dapat berdampak pada mobilitas unsur dalam tanah. Efek penambahan biochar pada tanah akan menyebabhan peningkatan pH tanah. Nilai C pada perlakuan pemberian biochar dan kompos kulit kakao setelah 4 (empat) bulan apabila dibandingkan dengan control (tanpa pupuk) meningkat dari 1,01% menjadi 1,9% (88,12%) dan nilai KTK meningkat dari 12,21 cmol/kg menjadi 14,86 cmol/kg (21,70%). Selain kompos, maka biochar juga berperan 41 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 dalam meningkatkan kadar C. Menurut Jose et al (2013) Pirolysis bahan organik untuk menghasilkan hasil biochar yang diaplikasikan dalam tanah akan meningkatkan sifat seperti (i) luas permukaan internal, (ii) kapasitas tukar kation (CEC), (iii) pH, dan menurunkan (iv) degradasi tanah. Kalau dibandingkan sifat kimia tanah control (tanpa pupuk), maka kombinasi perlakuan biochar dan kompos setelah 4 (empat) bulan meningkatkan kadar N dari 0,08% menjadi 0,19% (137,5%), kadar P dari 8,14 ppm menjadi 9,45 ppm (16,09%) dan kadar K dari 1,21 cmol/kg menjadi 1,84 cmol/kg (52,07%). Menurut Yamoto et al (2006) aplikasi biochar dari kulit pohon Accasia mangium (37 ton/ha) pada lahan yang kurang subur yang ditanamai Jagung dan kacang tanah hasilnya mampu meningkatkan N dan P tersedia. Tingginya K tersedia dalam biochar yang di aplikasikan dalam tanah dapat meningkatkan K serapan (Lehmann et al,2003b; Chan et al, 2007). Dengan sifat kompos dan biochar yang dapat memperbaiki sifat kimia tanah maka dengan kombinasi antara biochar dan kompos kulit kakao akan semakin meningkatkan sifat kimia tanah seperti pH, C, N, P, K dan CEC (Tabel 2). 2. Sifat Fisik tanah Pengaruh pemberian biochar dan kompos kulit kakao setelah 4(empat) bulan terhadap berat isi, porositas dan air tersedia dapat dilihat pada Tabel 3 Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa ke 7 (tujuh) perlakuan berpengaruh nyata terhadap berat isi, porositas dan air tersedia. Tabel 3. Beberapa sifat fisik tanah setelah 4 bulan pemberian kompos dan biochar Perlakuan Control (tanpa pupuk) Kontrol + N Kompos (tanpa N) Kompos + N Biochar (tanpa N) Biochar +N Biochar + kompos kulit kakao BNJ 5% Berat Isi Mg/m3 1,28 1,22 1,05 1,12 1,01 1,02 0,95 0,16 Porositas (%) 48,78 51,21 55,82 53,40 58,84 56,70 58,98 5,40 Air tersedia (%) 13,68 13,05 15,33 15,82 15,84 16,14 15,60 1,76 Pemberian Biochar dan kompos kulit kakao setelah 4 bulan ternyata mampu memperbaiki sifat fisik tanah menurunkan berat isi dan meningkatkan porositas dan air tersedia dibandingkan dengan perlakuan control (tanpa pupuk) terutama pada kombinasi perlakuan biochar dan kompos dimana berat isi tanah menurun dari 1,28 Mg/m3 menjadi 0,95 Mg/m3 (34,74%) dan meningkatkan porositas tanah dari 49,78% menjadi 58,98% (17,29%) dan air tersedia dari 13,68% menjadi 15,60% (12,31%). Aplikasi biochar pada tanah dibandingkan control (tanpa pupuk) dapat menurunkan berat isi (21,09%), meningkatkan porositas (20,62%) dan air tersedia (15,79%). Hal ini diduga berhubungan dengan peran biochar dan kompos. Menurut Chan et al, (2007) ada indikasi bahwa biochar akan mengubah sifat fisik tanah dan memiliki banyak manfaat yang sama dengan amandemen organic lainnya. Biochar mempunyai permukaan spesifik, yang umumnya lebih tinggi dari pasir dan sebanding dengan atau lebih tinggi dari tanah liat, sehingga akan menyebabkan kenaikan bersih total permukaan tanah khusus ketika ditambahkan sebagai amandemen. Menurut Karen Hammes and Michael W. I. Schmidt, 2007 luas permukaan dari partikel tanah merupakan karakteristik tanah yang sangat penting karena mempengaruhi kesuburan, termasuk air, udara, siklus nutrisi dan aktivitas mikroba. Biochar dapat memperbaiki struktur tanah atau aerasi tanah di tanah bertekstur halus (Kolb, 2007) sehingga menurunkan persentase berat is 42 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 3. Pertumbuhan Bibit Kakao Pengaruh pemberian biochar dan kompos kulit kakau terhadap pertumbuhan bibit kakao yang meliputi: tinggi tanaman , jumlah daun, luas daun, keliling batang, berat kering akar dan berat total tanaman dapat dilihat pada Tabel 4,5 dan 6. Tabel 4. Tinggi tanaman, jumlah daun dan luas daun jumlah Tinggi tanaman (cm) Perlakuan 3 bulan 4 bulan Control (tanpa pupuk) 21,28 Kontrol + N Kompos (tanpa N) Kompos + N Biochar (tanpa N) Biochar +N Biochar + kompos BNJ 5% Luas daun daun 3 bulan 4 bulan 3 bulan 4 bulan 36,42 14,1 18,0 267,42 28,42 30,57 31,42 19,71 31,42 35,71 44,28 44,00 48,00 41,14 49,71 50,85 15,0 14,3 15,0 14,8 16,1 15,6 20,1 20,0 21,0 19,8 21,6 20,4 350,00 355,28 385,14 290,14 402,85 415,65 470,28 613,56 590,30 620,14 455,06 655,62 675,55 6,70 7,55 NS NS 74,5 115,5 Tabel 5. Keliling (lilit) batang tanaman Perlakuan Control (tanpa pupuk) Kontrol + N Kompos (tanpa N) Kompos + N Biochar (tanpa N) Biochar +N Biochar + kompos BNJ 5% Keliling batang (cm) 3 bulan 1,18 1,45 1,40 1,62 1,01 1,70 1,65 0,60 4 bulan 1,94 2,58 2,32 2,57 2,06 2,90 3,05 0,85 Pada Tabel 4 dan 5. terlihat bahwa penambahan biochar dan kompos kulit buah Kakao meningkatkn tinggi tanaman, luas daun dan keliling batang bibit kakao setelah umur 4 bulan secara signifikan dibandingkan control dan perlakuan kompos dan biochar secara sendiri sendiri. Tinggi tanaman, luas daun dan keliling batang bibit Kakao pada pelakuan pemberian kompos baik dengan maupun tanpa N pada umur bibit Kakao 4 (empat) bulan dan perlakuan pemberian biochar+N dan Biochar+kompos tidak berbeda namun tinggi tanaman, luas daun dan keliling batang tertinggi terdapat pada perlakuan biochar+kompos yaitu berturut turut sebesar 50,85 cm, 675 dan 3,05 cm. 43 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 6. Berat kering akar dan berat kering total tanaman umur 4 bulan Berat kering akar Berat kering total Perlakuan (g/tanaman) (g/tanaman) Control (tanpa pupuk) 4,20 16,00 Kontrol + N 5,00 20,20 Kompos (tanpa N) 6,17 19,00 Kompos + N 7,01 22,49 Biochar (tanpa N) 5,14 17,79 Biochar +N 6,60 24,50 Biochar + kompos 8,85 25,63 BNJ 5% 3,15 4,20 Pada Tabel 6. terlihat bahwa penambahan biochar dan kompos kulit buah Kakao meningkatkan pertumbuhan tanaman ( berat kering akar dan berat kering total bibit Kakao setelah umur 4 bulan secara signifikan dibandingkan control dan perlakuan kompos dan biochar secara sendiri sendiri. . Berat kering ajakar dan berat kering total bibit Kakao pada pelakuan pemberian kompos baik dengan maupun tanpa N pada umur bibit Kakao 4 (empat) bulan dan perlakuan pemberian biochar+N dan Biochar+kompos tidak berbeda namun berat kering akar dan berat kering total tertinggi terdapat pada perlakuan biochar+kompos yaitu berturut turut sebesar 8,85 g/tanaman dan 25,63 g/tanaman. Pada tabel 4,5 dan 6 menunjukkan bahwa perlakuan aplikasi pemberian biochar dan kompos kulit buah Kakao setelah 4 bulan ternyata meningkatkan pertumbuhan tanaman bibit Kakao (tinggi tanaman ,luas daun, keliling batang, berat kering akar dan berat total tanaman). Kompos merupakan bahan organic yang dapat meningkatkan kapasitas tukar kation, hal ini berhubungan dengan muatan-muatan negatif yang berasal dari gugusan –COOH dan OH yang berdisosiasi menjadi COO- dan H+ dan O- + H+. Muatan negatif ini merupakan potensi humus mengadsorbsi kation-kation seperti Ca, Mg dan K yang diikat dengan kekuatan sedang sehingga mudah dipertukarkan atau mengalami proses pertukaran kation (Sutedjo, 1999). Jumlah dan ukuran daun dipengaruhi oleh lingkungan tumbuhnya serta ketersediaan unsur hara. Stevenson dalam Thamrin (2000) menyatakan bahwa bahan organik merupakan sumber cadangan unsur hara N, P, K dan S serta unsur hara mikro (Fe, Cu, Mn, Zn, B, Mo, Ca) akan dilepaskan secara berlahan–lahan melalui proses dekomposisi dan mineralisasi untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Senyawa N yang terkandung dalam bahan organik berperan dalam sintesa asam amino dan protein secara optimal, selanjutnya digunakan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Kekurangan unsur hara N menyebabkan pertumbuhan vegetatif terhambat dan tanaman menjadi kerdil (Decoteau, 2000). Dengan penambahan biochar dalam kompos yang mempunyai kandungan N yang tinggi akan mengurangi hilangnya N total sampai 52% (Steiner et al ,2010; Steiner et al, 2011), sehingga pertumbuhan vegetatif tidak terhambat. KESIMPULAN Pemberian biochar dan kompos kulit kakao perpengaruh terhadap sifat kimia tanah (pH, C, N, P, K dan KTK), sifat fisik tanah (berat isi, porositas dan air tersedia) dan pertumbuhan tanaman bibit kakao (tinggi tanaman ,luas daun, keliling batang, berat kering akar dan berat total tanaman) sedangkan terhadap unsur hara Kalium dan jumlah daun tidak berpengaruh. Aplikasi Biochar dan kompos secara sendiri sendiri dapat meningkatkan kualitas tanah dan pertumbuhan tanaman, namun pemberian campuran biochar dan kompos menghasilkan pH, C, N, P, K, KTK, berat isi, porositas, air tersedia, tinggi tanaman ,luas daun, keliling batang, berat kering akar dan berat total tanaman tertinggi. 44 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 REFERENSI Ahmedna, M., Johns, M.M., Clarke, S.J., Marshall, W.E. and Rao, R.M. 1977. Potential of agriculture byproductbased activated carbons for use in raw sugar decolorization. J. Sci. Food Agric., 75: 117–124. ASTM, 2006. Petroleum Products, Lubricants, and Fossil Fuels: Gaseous Fuels; Coal and Coke. ASTM Inter, West Conshohocken, PA. Vol. 05.06: D 3178. Baldock, J. A., & Smernik, R. J. (2002). Chemical composition and bioavailability of thermally altered Pinus resinosa (Red pine) wood. Organic Geochemistry, 33(9), 1093-1109. Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A. and Joseph, S. (2007) Agronomic Values of Green Waste Biocharas a Soil Amendment. Australian Journal of Soil Research, 45, 629-634. Chan, K. Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A., & Joseph, S. (2008). Using poultry litter biochars as soil amendments. Australian Journal of Soil Research, 46, 437-444. Chintala, R., Mollinedo, J., Schumacher, T. E., Malo, D. D., Papiernik, S., Clay, D. E., … Gulbrandson, D. W.(2013a). Nitrate sorption and desorption by biochars produced from microwave pyrolysis. Microporous and Mesoporous Materials, 179, 250-257. Chintala, R., Schumacher, T. E., McDonald, L. M., Clay, D. E., Malo, D. D., Clay, S. A., … Julson, J. L. (2013b). Phosphorus sorption and availability in biochars and soil biochar mixtures. CLEAN-Soil Air Water, 41(9999), 1-9. Chintala, R., Mollinedo, J., Schumacher, T. E., Malo, D. D., & Julson, J. L. (2014a). Effect of biochars on chemical properties of acidic soil. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(3), 393-404. Decoteau, D.R., 2000. Vegetable Crop Prentice Hall Upper Saddille River N3 07458. Daniel Fischer and Bruno Glaser (2012). Synergisms between Compost and Biochar for Sustainable Soil Amelioration, Management of Organic Waste, Dr. Sunil Kumar (Ed.), ISBN: 978-953-307-925-7, InTech, Available from: Kamara A., S.U. Kamara, M.S. Kamara.Effect of Rice Straw Biochar on Soil Quality and the Early Growth and Biomass Yield of Two Rice Varieties. Journal Agricultural Sciences, 6. 798-806 Kolb, S.E., K.J. Fermanich and M.E. Dornbush. 2009. Effect of charcoal quantity on microbial biomass and activity in temperate soils. Soil Science Society of America Journal, 73:1173–1181 Lehmann, J., da Silva, Jr., J. P., Steiner, C., Nehls,T., Zech,W. and Glaser, B. (2003b) ‘Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments’,Plant and Soil, vol 249, pp343–357 Lehmann, J., 2007. Bioenergy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment Vol. 5, Hal: 381—387. Sulaeman, Suparto, dan Eviati. 2005. Analisis Kimia Tanaman, Air dan Pupuk. Balai Penelitian dan Pengembangan Pertania Sutedjo, M.M., 1999. Pupuk dan Cara Pemupukan Tanaman Pertanian. Pustaka Buana. Bandung. Sukartono, Utomo, W. H., Kusuma, Z. & Nugroho, W. H. (2011). Soil fertility status, nutrient uptake, and maize(Zea mays L.) yield following biochar application on sandy soils of Lombok, Indonesia. Journal of Tropical Agriculture, 49, 47-52. Steiner, C., Das, K.C., Melear, N. and Lakely, D. (2010) Reducing Nitrogen Loss During Poultry Litter Composting Using Biochar. Journal of Environmental Quality. 39:1236‐ 1242. Steiner, C., Melear, N., Harris, K. and Das, K.C. (2011). Biochar as bulking agent for poultry litter composting. Carbon Management. 2:227‐ 230 Utomo, W. H., Guritno, B., & Soehono, L. A. (2012). The Effect of Biochar on the Growth and N Fertilizer Requirement of Maize (Zea mays L.) in Green House Experiment. Journal of Agricultural Science, 4(5),255-262. Yamato, M., Okimori, Y., Wibowo, I. F., Anshori, S., & Ogawa, M. (2006). Effects of the application of charred bark of Acacia mangium on the yield of maize, cowpea and peanut, and soil chemical properties in South Sumatra, Indonesia. Soil Sci. Plant Nutr., 52, 489-495 Yeboah, E., Ofori, P., Quansah, G.W., Dugan, E. and Sohi, S. (2009) Improving soil productivity through biochar amendments to soils. African Journal of Environmental Science and Technology 3(2): 34 – 41 45 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 PEMANFAATAN BIOCHAR SERASAH TEBU DAN LIMBAH TEBU LAINNYA UNTUK PERBAIKAN KUALITAS TANAH BERPASIR Budi Hariyono1,2, Wani Hadi Utomo3,4, Sri Rahayu Utami3 dan Titiek Islami5 1 Program Pascasarjana, Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145, Indonesia 2 Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat – Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Jl. Karangploso PO.Box 199, Malang 65152, Indonesia. Email: [email protected] 3 Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145, Indonesia 4 Pusat Penelitian Internasional untuk Pengelolaan Lahan Terdegradasi dan Pertambangan, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145, Indonesia 5 Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 65145, Indonesia ABSTRAK Serasah tebu yang tersisa di lahan setiap panen dapat dikonversi menjadi biochar untuk bahan pembenah tanah. Penelitian pot dilakukan di Malang, Jawa Timur (7o54’26” LS; 112o37’22” BT; 522 m dpl) pada Oktober 2013 hingga Oktober 2014. Penelitian bertujuan untuk mempelajari perubahan sifat tanah bertekstur pasir akibat pemberian biochar serasah tebu dan limbah tebu lainnya, serta pengaruhnya pada pertumbuhan tebu asal budchip. Penelitian disusun dalam rancangan acak kelompok dengan 6 perlakuan dan tiga ulangan. Perlakuan meliputi: 1) Biochar serasah tebu 10 t ha-1; 2) Abu ketel 10 t ha-1; 3) Kompos serasah tebu 10 t ha-1; 4) Biochar serasah tebu 5 t ha-1 + kompos serasah tebu 5 t ha-1; 5) Abu ketel 5 t ha-1 + kompos serasah tebu 5 t ha-1; dan 6) Kontrol. Analisis FTIR menunjukkan biochar memiliki gugus fungsional utama O-H, N-H, C=C, C-O, C=O, C-H, C-O-C, yang berpotensi sebagai sumber muatan. Analisis SEM menunjukkan biochar memiliki struktur mikropori yang berpotensi untuk mengikat air dan hara. Aplikasi biochar serasah tebu dan limbah tebu lainnya dapat memperbaiki sifat fisika tanah berpasir yakni berat isi, porositas total, kadar air tersedia dan kemantapan agregat. Sifat kimia tanah berpasir juga dapat diperbaiki yakni C-organik, N-total, P-tersedia, K-dapat ditukar dan KTK. Perbaikan sifat fisika dan kimia tanah yang terjadi belum dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tebu. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mempelajari pengaruh residu dari aplikasi biochar pada tebu ratoon, dan penelitian di lahan pengembangan tebu. Kata kunci: serasah tebu, biochar, kompos, tebu (Saccharum officinarum L.) PENDAHULUAN Dalam budidaya tebu (Saccharum officinarum L.), pada saat panen tersisa serasah tebu di lahan yang jumlahnya berlimpah; yakni sekitar 6-8 t ha-1 (Singh et al., 2008; Chandel et al., 2012), bahkan mencapai 10-20 t ha-1 (Leal et al., 2013). Hassuani et al. (2005) melaporkan bahwa rata-rata serasah yang tertingal di lahan setelah panen tebu adalah 14% dari biomassa batang tebu yang diangkut sebagai bahan baku gula. Dengan perbandingan tersebut, jika produktivitas tebu di Indonesia 85 t ha-1, maka ada 11,9 t serasah tebu yang tertinggal di lahan. Di Indonesia, serasah yang berlimpah ini seringkali dipandang sebagai sampah yang menyulitkan petani dalam mengelola lahannya untuk ratoon, sehingga serasah dibakar dan hanya menyisakan abu. Tidak banyak yang menggunakannya sebagai mulsa, atau diproses menjadi kompos (Goenadi dan Santi, 2006; Chandel et al., 2012). Serasah yang berlimpah ini berpotensi untuk dikonversi menjadi biochar, yang dapat dikembalikan ke tanah sebagai pembenah tanah (Bonelli et al., 2006; Quirk et al., 2012). Dalam industri gula tebu, dihasilkan limbah berupa ampas (bagasse) 28% (Almazan, 1998). Biasanya bagasse digunakan untuk bahan bakar ketel dan menyisakan abu ketel 2-5% (Gartner, 2012). Abu ketel dapat dimanfaatkan untuk perbaikan kualitas lahan tebu. Biochar yang merupakan bahan padatan karbon hasil proses pyrolysis atau pembakaran biomassa dalam kondisi oksigen terbatas pada suhu <700 oC, diketahui lebih efisien dalam memperbaiki kualitas tanah dibandingkan dengan bahan organik pembenah tanah lainnya (Brown, 2009; Lehmann dan Joseph, 2009). Biochar tahan terhadap degradasi oleh mikroorganisme sehingga karbon akan bertahan lebih lama (stabil) di dalam tanah. Oleh karena itu, biochar sangat bermanfaat untuk memelihara kandungan karbon tanah (Kimetu dan Lehmann, 2010). Biochar diketahui dapat memperbaiki kualitas tanah baik karakter fisika, kimia dan biologi tanah (Chan et al., 2007; Quilliam et al., 2012). Biochar dapat meningkatkan daya pegang air sehingga menghemat irigasi, 46 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 mendukung fiksasi dan retensi N sehingga mengurangi pencucian N dan emisi N2O. Aplikasi biochar dapat meningkatkan KTK dan memperbaiki kemasaman tanah sehingga kesuburan meningkat. Aplikasi biochar dapat meningkatkan jumlah mikrobia tanah yang menguntungkan. Aplikasi biochar ke dalam tanah berarti menyimpan C dalam tanah sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca. Dengan demikian aplikasi biochar dapat mengurangi ketergantungan petani terhadap input pupuk, dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman (Barrow, 2012). Dalam rangka peningkatan produksi tebu sebagai bahan baku pembuatan gula di Indonesia, pengembangan tebu dilakukan juga ke lahan suboptimal, diantaranya lahan kering tadah hujan yang tanahnya bertekstur pasir, yang biasanya kualitas tanahnya rendah. Dari sisi tanaman, selain penggunaan bibit tebu dalam bentuk setek (bagal), dikembangkan pula budidaya tebu menggunakan bibit yang berasal dari satu mata tunas (budchip). Mata tunas tebu disemaikan terlebih dahulu sebelum ditanam di lahan pengembangan. Untuk keberhasilan budidaya tebu dengan sistem penanaman menggunakan bibit budchip di tanah berpasir diperlukan dukungan teknologi pengelolaan tanah yang sesuai. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perubahan beberapa sifat tanah bertekstur pasir akibat pemberian biochar serasah tebu, kompos serasah tebu, abu ketel dan kombinasinya, serta pengaruhnya pada pertumbuhan tebu asal budchip. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Balai Penelitian Tanaman Pemanis dan Serat (Balittas) di Karangploso, Malang, Jawa Timur, Indonesia (7o54’26” LS; 112o37’22” BT; 522 m dpl) pada bulan Oktober 2013 sampai dengan Oktober 2014. Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Ubi (Balitkabi) dan Laboratorium Tanah Universitas Brawijaya, Malang. Analisis fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) dengan Shimadzu FTIR-8400S dilaksanakan di Laboratorium Kimia Universitas Brawijaya Malang untuk mengidentifikasi gugus fungsional ikatan kimia yang terdapat dalam biochar. Untuk mengetahui struktur morfologi permukaan biochar dilakukan analisis scanning electron microscopy (SEM) dan Energy Dispersive X-Ray (EDX) dengan Hitachi TM3000 di Laboratorium Biosains Universitas Brawijaya, Malang. Bahan yang digunakan yakni: tanah berpasir, serasah tebu yang diproses menjadi biochar dan kompos, abu ketel, bibit tebu asal budchip varietas Bululawang (BL), pupuk NPK phonska, pupuk ZA, bahan kimia untuk analisa laboratorium. Tanah diambil dari Asembagus-Situbondo (7o45’35” LS; 14o15’ BT; 46 m dpl) dengan beberapa sifat fisika: berat isi 1,23 g cm-3, berat jenis 2,09 g cm-3, porositas total 40,90%, kadar air pada pF 0, 2,5 dan 4,2 berturut-turut 41%, 35% dan 5%, fraksi pasir, debu dan liat berturut-turut 92,40%, 3,10% dan 4,50%. Beberapa sifat kimia tanah: pH (H2O) 6,7, C-organik 0,61%, N-total 0,1%, P2O5 (Bray-1) 5,17 mg kg-1. Kation dapat ditukar (ekstrak Amonium asetat 1N pH7) yakni Kdd 0,09 cmol kg-1, Nadd 0,35 cmol kg-1, Cadd 5,57 cmol kg-1, Mgdd 0,48 cmol kg-1, kapasitas tukar kation (KTK) 11,54 cmol kg-1. Biochar serasah tebu dibuat dengan biochar drum kiln. Sifat kimia biochar yang digunakan yakni pH (H2O) 9,1, C-organik 35,2%, N-total 0,92%, P-total, K-total, Na-total, Ca-total dan Mg-total (ekstrak HNO3 + HClO4) berturut-turut 2,75%, 3,19%, 0,28%, 1,60% dan 0,39%; KTK (amonium asetat 1N pH7) 15,08 cmol kg1. Kompos diproses dari serasah tebu yang dikomposkan dengan bantuan degradator EM4. Sifat kimia kompos yakni pH (H2O) 7,60, C-organik 12,9%, N-total 0,97%, P-total, K-total, Na-total, Ca-total dan Mg-total (ekstrak HNO3 + HClO4) berturut-turut 2,31%, 1,23%, 0,45%, 1,21% dan 0,33%; KTK (amonium asetat 1N pH7) 22,83 cmol kg-1. Abu ketel diperoleh dari Pabrik Gula Kebon Agung Malang, dengan sifat kimia: pH (H2O) 9,2, Corganik 2,80%, N-total 0,08%, P-total, K-total, Na-total, Ca-total dan Mg-total (ekstrak HNO3 + HClO4) berturut-turut 4,05%, 2,83%, 0,12%, 11,81% dan 0,37%; KTK (amonium asetat 1N pH7) 13,63 cmol kg-1. Peralatan yang digunakan yakni: pot, ring sampler tanah, timbangan, dan peralatan analisis laboratorium. Pot dibuat dari drum yang dibagi dua, berukuran dameter 58 cm dan tinggi 42 cm. Bagian bawah pot diberi 49 lubang drainase berdiameter 1 cm. Bagian dalam pot dilapisi dengan plastik berwarna perak. Bagian luar pot dicat 47 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 dengan warna perak. Penelitian disusun dalam rancangan acak kelompok dengan 6 perlakuan dan diulang tiga kali. Perlakuan meliputi: 1) Biochar serasah tebu 10 t ha-1; 2) Abu ketel 10 t ha-1; 3) Kompos serasah tebu 10 t ha-1; 4) Biochar serasah tebu 5 t ha-1 + kompos serasah tebu 5 t ha-1; 5) Abu ketel 5 t ha-1 + kompos serasah tebu 5 t ha-1; dan 6) Kontrol (tanpa bahan pembenah tanah). Pot diisi tanah setinggi 30 cm, dengan berat 95 kg. Pot disusun mengikuti jarak tanam tebu di lapangan, dengan jarak antar blok/ulangan 200 cm, jarak antar pot 130 cm. Setiap unit terdiri dari 3 pot, disusun berjajar sehingga jarak antar lubang tanam 60 cm. Semua bahan pembenah tanah dihaluskan hingga lolos ayakan berdiameter 2 mm. Bahan pembenah tanah dicampur merata dengan tanah dalam pot sesuai perlakuan, kemudian diinkubasi selama 2 minggu dalam kondisi kapasitas lapangan. Pembibitan dimulai 3 bulan sebelum tanam, menggunakan mata tunas (budchip) yang disemaikan dalam media pasir+tanah+pupuk kandang (1:1:1), dilanjutkan dalam nampan (tray) pembibitan hingga siap ditanam. Bibit tebu dipilih yang seragam, kemudian ditaman 1 bibit pada setiap pot pada bagian tengah, dengan kedalaman pangkal batang 10 cm dari permukaan tanah. Kelembapan tanah dipertahankan agar tanaman dapat tumbuh dengan baik. Dua minggu setelah tanam dilakukan pemupukan NPK 15:15:15 (phonska) 600 kg ha-1, pada lubang-lubang yang berjarak 10 cm dari pangkal tanaman sedalam 10 cm. Pemupukan kedua dilakukan pada umur 3 bulan setelah tanam dengan pupuk ZA 500 kg ha-1. Setelah pemupukan kedua selanjutnya tanaman dibumbun dengan menambahkan tanah setinggi 10 cm. Pot dikendalikan dari gangguan gulma dan hama. Tanaman dipanen pada umur 11 bulan. Contoh tanah untuk analisis diambil pada akhir masa inkubasi (saat tanam), 4 bulan setelah tanam (akhir fase pertunasan), dan pada saat panen tebu. Sifat yang diamati meliputi berat isi (metode silinder), porositas total (1-(BI/BJ)x100%), kadar air tersedia yakni selisih kadar air pada kapasitas lapangan (pF2,5 sand box) dan kadar air pada titik layu permanen (pF4,2 pressure plate), kemantapan agregat (metode Vilensky), C-organik (Walkey dan Black), N-total (Kjehldahl), P tersedia (spektrofotometri), K dapat ditukar (NH4OAc 1N pH7, flamefotometer), KTK (NH4OAc 1N pH7, titrasi). Pengamatan tanaman tebu meliputi tinggi tanaman, diameter batang (rata-rata bagian atas, tengah dan bawah), jumlah dan bobot batang terpanen per pot dan potensi rendemen. Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis sidik ragam (Anova) pada taraf 5%. Pengaruh yang nyata dari perlakuan dilakukan uji beda nyata terkecil (BNT) pada taraf 5%. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh pemberian biochar dan limbah tebu lainnya terhadap sifat fisika tanah berpasir disajikan pada Tabel 1. Dibandingkan dengan perlakuan kontrol, pemberian bahan pembenah tanah dapat menurunkan berat isi tanah berpasir. Perlakuan biochar serasah tebu yang dikombinasikan dengan kompos serasah tebu menurunkan berat isi tanah lebih banyak dibanding perlakuan lainnya. Hal ini dimungkinkan karena struktur biochar yang sangat berpori. Sifat porous dan besarnya permukaan dalam biochar menyebabkan berat isi rendah, sehingga jika diaplikasikan ke dalam tanah menyebabkan berat isi tanah menjadi lebih rendah (Atkinson et al., 2010; Abel et al.,2013; Mukherjee dan Lal, 2013; Githinji, 2014). Perbaikan porositas terkait dengan peningkatan kemampuan tanah memegang air. Pemberian biochar dan limbah tebu lainnya tidak nyata meningkatkan kadar air tersedia tanah pada akhir masa ikubasi hingga akhir fase pertunasan, tetapi berpengaruh nyata saat panen. Peningkatan ketersediaan air tanah mendukung tanaman agar tidak mengalami stress air (Baronti et al., 2014). Peningkatan air tersedia tanah disebabkan adanya pori dan luas permukaan spesifik dari biochar demikian pula adanya bahan organik (Uzoma et al., 2011; Zeelie, 2012; Abel et al., 2013; Bruun et al., 2014), yang memperbaiki agregasi dan struktur tanah (Nelissen et al., 2015). Aplikasi biochar, abu ketel, kompos dan kombinasinya dapat secara nyata meningkatkan kemantapan agregat pada saat akhir fase pertunasan dan pada saat panen tebu (Tabel 1). Perlakuan biochar menunjukkan lebih baik dibanding perlakuan lainnya. Faktor fisik (mineral tanah), kimia (logam/basa tanah dan gugus fungsional biochar) dan biologi (bahan organik dan mikrobia tanah) saling berinteraksi dengan kompleks menyebabkan agregat semakin lama semakin mantap (Bronick dan Lal, 2005; Lin et al., 2012). 48 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Pengaruh aplikasi biochar, abu ketel, kompos dan kombinasinya terhadap sifat kimia tanah berpasir ialah seperti pada Tabel 2. Perlakuan bahan pembenah tanah dapat meningkatkan kadar C organik tanah pada akhir masa inkubasi hingga saat panen. Kadar C-organik dipertahankan lebih tinggi dibanding kontrol hingga saat panen. Perlakuan biochar, kompos dan kombinasinya memberikan pengaruh terbaik. Perlakuan bahan pembenah tanah meningkatkan N total tanah pada akhir masa inkubasi hingga pada saat panen tebu. Pada tanah berpasir aplikasi biochar dapat meningkatkan retensi N sehingga tidak mudah tercuci karena adanya kapasitas tukar anion dari biochar (Inyang et al., 2010; Uzoma et al., 2011; Sika, 2012; Lawrinenko, 2014). Aplikasi bahan pembenah tanah menunjukkan pengaruhnya terhadap P tersedia tanah pada akhir masa inkubasi dan pada akhir fase pertunasan, namun tidak nyata pengaruhnya pada saat panen. Perubahan ketersediaan P tanah dapat terjadi karena perubahan reaksi tanah, demikian pula karena adanya pelepasan P dari biochar (Chan et al., 2007; Xu et al., 2013). Tabel 1. Pengaruh biochar serasah tebu dan limbah tebu lainnya terhadap sifat fisika tanah berpasir sebagai media tanam tebu asal budchip. Perlakuan Berat isi g cm-3 1 2 3 4 5 6 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Kontrol BNT 5% 1,26 b 1,33 a 1,32 a 1,30 ab 1,29 ab 1,33 a 0,05 1 2 3 4 5 6 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Kontrol BNT 5% 1,25 ab 1,29 a 1,26 ab 1,24 bc 1,20 c 1,29 a 0,05 1 2 3 4 5 6 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Kontrol BNT 5% 1,23 b 1,22 bc 1,18 bc 1,15 c 1,22 bc 1,32 a 0,07 Kadar air Kemantapan tersedia agregat % % volume tetes hancur Setelah inkubasi (saat tanam) 43,77 a 10,57 11,50 40,45 b 10,09 11,83 40,99 b 10,43 12,50 41,94 b 11,06 12,17 42,21 ab 10,25 10,50 40,40 b 8,81 10,00 1,83 tn tn Saat akhir fase pertunasan 44,97 ab 15,55 19,11 a 43,10 c 15,50 15,67 b 43,30 c 14,90 13,33 c 44,65 b 15,93 15,22 b 46,12 a 14,96 15,67 b 42,22 c 12,71 8,11 d 1,25 tn 1,59 Saat panen 46,20 a 9,60 a 19,22 a 46,49 a 8,43 bc 18,33 ab 48,17 a 9,14 ab 14,67 d 48,96 a 8,24 c 15,89 c 46,65 a 8,44 bc 17,56 b 41,29 b 7,35 d 10,11 e 3,04 0,88 1,18 Porositas total Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%; tn: tidak berbeda nyata; Tetes hancur: jumlah tetesan air yang dibutuhkan untuk menghancurkan agregat + 1 cm. Pemberian biochar dan bahan pembenah lainnya meningkatkan kadar Kdd tanah pada akhir fase pertunasan hingga saat panen seperti terlihat pada Tabel 2. Peningkatan K tersedia tanah dapat terjadi karena pengaruh langsung dari aplikasi biochar (Sika, 2012; Xu et al., 2013). Dibanding dengan kontrol, perlakuan pemberian bahan pembenah tanah yang diuji dapat mempertahankan Kdd tanah sehingga masih lebih tinggi pada saat panen. Perlakuan hanya berpengaruh nyata meningkatkan KTK tanah berpasir pada akhir masa inkubasi/saat tanam dan akhir fase pertunasan. Sifat biochar yang memiliki pori, luas permukaan yang tinggi, gugus fungsional dan muatan permukaan menyebabkan terjadinya kenaikan KTK tanah (Liang et al., 2006; Sukartono et al., 2011; Sika, 2012). 49 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Terjadinya perbaikan sifat fisika dan kimia tanah berpasir disebabkan karakter biochar serasah tebu seperti pada Gambar 1. Spektrum FTIR menunjukkan gugus fungsional utama yang terkandung dalam biochar serasah tebu adalah O-H, N-H (dengan bilangan gelombang 3443,66 cm-1), C=C aromatik, C-O karboksilat, C=O keton (1627,81 cm-1), C-H alifatik (1416,62 cm-1), ester, fenol C-O-C, C-OH (1087,78 cm-1), dan C-H aromatik (875,62-793,65 cm-1) (Derrick et al., 1999; Parikh et al., 2014). Permukaan biochar yang mengandung O, H, OH ini jika teroksidasi atau terhidrolisis dapat menyebabkan muatan negatif atau positif, sehingga biochar memiliki kapasitas tukar kation dan kapasitas tukar anion (Amonette dan Joseph, 2009; Larwinenko, 2014). Potensi muatan negatif dari biochar juga berpeluang untuk berikatan dengan materi lain di dalam tanah seperti partikel tanah, bahan organik tanah dan mikrobia tanah. Interaksi tersebut akan mendorong perbaikan agregasi tanah (Joseph et al., 2010). Tabel 2. Pengaruh biochar dan limbah tebu lainnya terhadap sifat kimia tanah berpasir sebagai media tanam tebu asal budchip. Perlakuan 1 2 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 3 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 4 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 5 6 Kontrol BNT 5% 1 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 2 3 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 4 5 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Kontrol 6 BNT 5% 1 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 2 3 4 5 6 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Kontrol BNT 5% C-organik N-total P-tersedia K- dapat KTK ditukar ...........% ......... mg kg-1 .... cmol kg-1 .... Setelah inkubasi (saat tanam) 0,92 a 0,047 cd 14,55 0,58 15,33 a ab 0,69 bc 0,047 cd 14,52 0,84 11,95 abc ab 0,89 a 0,070 a 17,49 a 0,59 12,69 abc 0,80 ab 0,067 ab 18,33 a 0,85 11,25 bc 0,88 a 0,057 bc 11,20 0,62 15,14 ab bc 0,60 c 0,040 d 8,29 c 0,42 10,33 c 0,13 0,013 5,84 tn 4,07 Saat akhir fase pertunasan 0,71 a 0,050 b 14,00 a 0,98 a 15,73 a 0,51 bc 0,048 b 13,44 a 0,75 13,94 a ab 0,53 bc 0,069 a 14,23 a 0,34 c 15,19 a 0,58 b 0,053 b 14,97 a 0,48 15,85 a bc 0,48 c 0,059 ab 12,87 a 0,38 c 13,84 a 0,49 c 0,045 b 8,03 b 0,41 10,34 b bc 0,09 0,014 4,02 0,36 2,33 Saat panen 0,70 a 0,052 ab 8,34 0,78 a 14,06 0,48 b 0,048 bc 7,67 0,57 12,40 bc 0,74 a 0,060 a 7,68 0,61 b 14,06 0,79 a 0,051 b 9,13 0,60 b 14,49 0,70 a 0,060 a 6,71 0,58 b 13,89 0,45 b 0,041 c 4,33 0,41 c 10,33 0,16 0,008 tn 0,17 tn Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%; tn: tidak berbeda nyata. Hasil scanning electron microscopy (SEM) biochar serasah tebu dengan perbesaran 500x menunjukkan banyaknya pori mikro dengan bentuk permukaan yang tidak beraturan (Melo et al., 2013). Unsur yang terdeteksi dengan analisa energy dispersive X-ray (EDX) dari area yang diblok pada SEM menunjukkan kandungan 50 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 karbon yang tinggi, yakni 68,81 % berat. Unsur lainnya yang terdeteksi ialah N, O, Si, P, S, K berturut-turut 7,35, 14,28, 3,74, 0,10, 1,13, 4,61 % berat. 6 1 2 .3 6 5 6 1 .2 5 90 %T 7 9 3 .6 5 75 8 7 5 .6 2 60 4 5 8 .0 6 30 1 4 1 6 .6 2 1 6 2 7 .8 1 45 1 0 8 7 .7 8 3 4 4 3 .6 6 15 0 4000 BHL Gambar 1. 3500 3000 2500 2000 1750 1500 1250 1000 750 500 1/cm Spektrum FTIR biochar serasah tebu (kiri) dan mikrografik Scanning Electron Microscopy (SEM) dengan perbesaran 500x (kanan). Tabel 3. Pengaruh biochar dan limbah tebu lainnya terhadap pertumbuhan dan hasil tebu asal budchip di tanah berpasir. Perlakuan 1 2 3 4 5 6 Biochar serasah tebu 10 t ha-1 Abu ketel 10 t ha-1 Kompos serasah tebu 10 t ha-1 Biochar 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Abu ketel 5 t ha-1 + Kompos 5 t ha-1 Kontrol BNT 5% cm mm Jumlah Berat tebu Potensi batang terpanen Rendemen terpanen -1 pot kg pot-1 % 234,17 235,39 228,67 227,50 236,61 228,89 tn 25,69 24,68 24,87 25,34 25,60 23,94 tn 10,67 ab 10,00 bc 11,33 a 11,00 ab 10,00 bc 9,00 c 1,15 Tinggi Diameter tanaman batang*) 9,50 8,81 9,52 9,20 9,36 8,48 tn 10,23 9,92 9,73 9,94 9,71 9,32 tn Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNT 5%; tn: tidak berbeda nyata; *) diameter rata-rata batang atas, tengah dan bawah. Pemberian bahan pembenah tanah belum dapat secara nyata meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, berat tebu dan potensi rendemen (Tabel 3). Hasil analisis ragam menyatakan bahwa perlakuan bahan pembenah tanah hanya nyata pengaruhnya terhadap jumlah batang terpanen. Peningkatan jumlah batang tertinggi 26% dicapai pada perlakuan kompos 10 t ha-1, tidak berbeda nyata dengan perlakuan biochar 5 t ha-1 + kompos 5 t ha-1 dan biochar t ha-1. Perbaikan beberapa sifat fisika dan kimia tanah berpasir akibat pemberian biochar dan limbah tebu lainnya belum dapat meningkatkan hasil tanaman secara nyata, seperti juga dilaporkan oleh Quirk et al. (2012) dan Nelissen et al. (2015). Berat tebu tidak meningkat dengan nyata dibanding kontrol; tidak sesuai dengan Gilbert et al. (2008) yang menyatakan bahwa aplikasi bahan pembenah tanah organik ke dalam tanah berpasir berpengaruh yang nyata pada tebu. Berat tebu terpanen meningkat 12% dibanding kontrol pada perlakuan kompos 10 t ha-1 dan biochar 10 t ha-1. Chen et al. (2010) melaporkan bahwa biochar dari bagasse tebu yang diaplikasikan ke dalam tanah dapat meningkatkan hasil dan kadar gula tebu. Dalam penelitian ini walaupun ada peningkatan potensi rendemen 10% pada perlakuan biochar10 t ha-1, namun tidak nyata dibanding perlakuan lainnya. 51 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 KESIMPULAN DAN SARAN Aplikasi biochar serasah tebu dan limbah tebu lainnya dapat memperbaiki sifat fisika tanah berpasir yakni berat isi, porositas total, kadar air tersedia dan kemantapan agregat. Sifat kimia tanah berpasir juga dapat diperbaiki yakni C-organik, N-total, P-tersedia, K-dapat ditukar dan KTK tanah berpasir. Perbaikan sifat fisika dan kimia tanah yang terjadi belum dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tebu. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mempelajari pengaruh residu dari aplikasi biochar pada tebu ratoon. Demikian pula perlu dilakukan penelitian di lahan pengembangan tebu. REFERENSI Abel, S., Peters, A., Trinks, S., Schonsky, H., Facklam, M. and Wessolek, G. 2013. Impact of biochar and hydrochar addition on water retention and water repellency of sandy soil. Geoderma 202-203:183-191. Almazan, O., Gonzalez, L. and Galvez, L. 1998. The Sugar cane, its by-products and co-products. AMAS 98. Food and Agricultural Research Council, Réduit, Mauritius. 13p. Amonette, J.E. and Joseph, S. 2009. Characteristic of biochar: Microchemical properties. In Biochar for environmental management: Science and technology, eds. Lehmann, J. and Joseph, S. Earthscan. London, UK. p.33-52. Atkinson, C.J., Fitzgerald, J.D. and Hipps, N.A. 2010. Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: a review. Plant Soil 337:1-18. Baronti, S., Vaccari, F.P., Miglietta, F., Calzolari, C., Lugato, E., Orlandini, S., Pini, R., Zulian, C. and Genesio, L. 2014. Impact of biochar application on plant water relations in Vitis vinifera (L.). Europ. J. Agronomy 53:38-44 . Barrow, C.J. 2012. Biochar: Potential for countering land degradation and for improving agriculture. Applied Geography 34:21-28. Bonelli, P.R., Ramos, M.E., Buonomo E.L. and Cukierman, A.L. 2006. Potentialities of the biochar generated from raw and acid pre-treated sugarcane agricultural wastes. 8th Asia-Pacific International Symposium on Combustion and Energy Utilization October 10-12, 2006, Sochi, Russian Federation. 6p. Bronick, C.J. and Lal, R. 2005. Soil structure and management: a review. Geoderma 124:3-22. Brown, R. 2009. Biochar production technology. In Biochar for environmental management: Science and technology, eds. Lehmann, J. and Joseph, S. Earthscan. London, UK. p.127-146. Bruun, E.W., Petersen, C.T., Hansen, E., Holm, J.K. and Hauggaard-Nielsen, H. 2014. Biochar amendment to coarse sandy subsoil improves root growth and increases water retention. Soil Use and Management 30:109-118. Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A. and Joseph, S. 2007. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Australian Journal of Soil Research 45:629-634. Chandel, A.K., da Silva, S.S., Carvalho, W. and Singh, O.V. 2012. Sugarcane bagasse and leaves: foreseeable biomass of biofuel and bio-products. J Chem Technol Biotechnol 87:11-20. Chen, Y, Shinogi, Y and Taira, M. 2010. Influence of biochar use on sugarcane growth, soil parameters, and groundwater quality. Australian Journal of Soil Research 48:526-530. Derrick, M.R., Stulik, D. and Landry, J.M. 1999. Infrared spectroscopy in conservation science. The Getty Conservation Institute. Los Angeles USA. 236p. Gartner, S. 2012. Sustainable disposal of boiler ash. Proc S Afr Sug Technol Ass 85:278-294. Gilbert, R.A., Morris, D.R., Rainbolt, C.R., McCray, J.M., Perdomo, R.E., Eiland, B., Powell, G. and Montes, G. 2008. Sugarcane response to mill mud, fertilizer, and soybean nutrient sources on a sandy soil. Agronomy Journal 100(3):845-854. Githinji, L. 2014. Effect of biochar application rate on soil physical and hydraulic properties of a sandy loam. Archives of Agronomy and Soil Science 60(4):457-470. Goenadi, D.H and Santi, L.P. 2006. Aplikasi Bioaktivator SuperDec dalam Pengomposan Limbah Padat Organik Tebu. Bul. Agron. 34(3):173-180. Hassuani, S.J., Leal, M.R.L.V. and Macedo, I.C. 2005. Biomass power generation, sugar cane bagasse and trash. PNUD-CTC, Piracicaba, Brazil. 217p. 52 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Inyang, M., Gao, B., Pullammanappallil, P., Ding, W. and Zimmerman, A.R. 2010. Biochar from anaerobically digested sugarcane bagasse. Bioresource Technology 101:8868-8872. Joseph, S.D., Camps-Arbestain, M., Lin, Y., Munroe, P., Chia, C.H., Hook, J., van Zwieten, L., Kimber, S., Cowie, A., Singh, B.P., Lehmann, J., Foidl, N., Smernik, R.J. and Amonette, J.E. 2010. An investigation into the reactions of biochar in soil. Australian Journal of Soil Research 48:501-515. Kimetu, J.M. and Lehmann, J. 2010. Stability and stabilisation of biochar and green manure in soil with different organic carbon contents. Australian Journal of Soil Research 48:577-585. Lawrinenko, M. 2014. Anion exchange capacity of biochar. Graduate Theses and Dissertations. Paper 13685. Iowa State University. 85p. Leal, M.R.L.V, Galdos, M.V., Scarpare, F.V., Seabra, J.E.A., Walter, A. and Oliveira, C.O.F. 2013. Sugarcane straw availability, quality, recovery and energy use: A literature review. Biomass and Bioenergy 53:1119. Lehmann, J. and Joseph, S. 2009. Biochar for environmental management: An introduction. In Biochar for environmental management: Science and technology, eds. Lehmann, J. and Joseph, S. Earthscan. London, UK. p.1-12. Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyargi, J., Grossman, J., O’Neill, B., Skemjstad, J., Thies, J., Luizao, F., Peterson, J. and Noves, E. 2006. Black carbon increases cation exchange capacity in soil. Soil Science Society of America Journal 70:1719-1730. Lin, Y., Munroe, P., Joseph, S., Kimber, S. and Van Zwieten, L. 2012. Nanoscale organo-mineral reactions of biochars in ferrosol: an investigation using microscopy. Plant Soil 357:369-380. Melo, L.C.A., Coscione, A.R., Abreu, C.A., Puga, A.P. and Camargo, O.A. 2013. Influence of pyrolysis temperature on Cadmium and Zink sorption capacity of sugar cane straw-derived biochar. BioResources 8(4):4992-5004. Mukherjee, A. and Lal, R. 2013. Biochar impacts on soil physical properties and greenhouse gas emissions. Agronomy 3:313-339. Nelissen, V., Ruysschaert, G., Manka’Abusi, D., D’Hose, T., De Beuf, K., Al-Barri, B., Cornelis, W. and Boeckx, P. 2015. Impact of a woody biochar on properties of a sandy loam soil andspring barley during a two-year field experiment. Europ. J. Agronomy 62:65-78. Parikh, S.J., Goyne, K.W., Margenot, A.J., Mukome, F.N.D. and Calderón, F.J. 2014. Soil chemical insights provided through vibrational spectroscopy. Advances in Agronomy, Volume 126, Chapter one. 148p. Quilliam, R.S., Marsden, K.A., Gertler, C., Rousk, J., DeLuca, T.H. and Jones, D.L. 2012. Nutrient dynamics, microbial growth and weed emergence in biochar amended soil are influenced by time since application and reapplication rate. Agriculture, Ecosystems and Environment 158:192-199. Quirk, R.G., Van Zwieten, L., Kimber, S., Downie, A., Morris, S. and Rust, J. 2012. Utilization of biochar in sugarcane and sugar-Industry management. Sugar Tech 14(4):321-326. Sika, M.P. 2012. Effect of biochar on chemistry, nutrient uptake and fertilizer mobility in sandy soil. MSc. Thesis of University of Stellenbosch. 139p. Singh, P., Suman, A., Tiwari, P., Arya, N., Gaur, A. and Shrivastava, A.K. 2008. Biological pretreatment of sugarcane trash for its conversion to fermentable sugars. World J Microbiol Biotechnol 24:667-673. Sukartono, Utomo, W.H., Kusuma, Z. and Nugroho, W.H. 2011. Soil fertility status, nutrient uptake, and maize (Zea mays L.) yield following biochar and cattle manure application on sandy soils of Lombok, Indonesia. Journal of Tropical Agriculture 49(1-2):47-52. Uzoma, K.C., Inoue, M., Andry, H., Zahoor, A. and Nishihara, E. 2011. Influence of biochar application on sandy soil hydraulic properties and nutrient Retention. Journal of Food, Agriculture & Environment 9(3&4):1137-1143. Xu, G., Wei, L.L., Sun, J.N., Shao, H.B. and Chang, S.X. 2013. What is more important for enhancing nutrient bioavailability with biochar application into a sandy soil: Direct or indirect mechanism? Ecological Engineering 52:119-124. Zeelie, A. 2012. Effect of biochar on selected soil physical properties of sandy soil with low agricultural suitability. MSc. Thesis of University of Stellenbosch. 145p. 53 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 USING BIOCHAR TO IMPROVE THE SOIL QUALITY, GROWTH AND YIELD OF SOYBEAN (Glycine max L.) IN THE SUB-OPTIMAL LAND OF LOMBOK Mulyati1), Sukartono1), Baharuddin, A.B.1), Tejowulan, R. S.1) Lecturer and Researcher at Faculty of Agriculture, Mataram University Email : [email protected] ABSTRAK Most of the agricultural soil in Lombok are Sandy soils with very course in texture, low soil organic carbon (SOC), fertility and poor water holding capacity (WHC). Using biochar would improve the soil quality in sub optimal (dryland) and degraded land. Two set of experiments were carried out to evaluate the soil chemical properties after incubating for 15 and 30 days; and to investigate the response of growth and yield of soybean plants. Two factors were tested : the first factor was three types of biochar ( without biochar, B0; tobacco stem, B1; rice husk, B2; and coconut shell, B3), and the second factor consisted three rates of nitrogen fertilizers ( 0, 50, 100 kg urea ha-1). Pots were arranged in a Completely Randomized Design (CRD) in the pattern of factorial, with three replicates under glass house condition. Data obtained were analyzed by analysis of variance at 5% significance level. Results show that the application of biochar significantly enchanced the changes of soil chemical properties or improve the soil quality especially for soil pH, soil carbon organic (SOC), cation exchange capacity (CEC) at 15 days incubation. Soil without biochar added had the lowest levels of total N and the highest total N was obtained in adding tobacco stem biochar. There was no interaction between the biochars and nitrogen rates on soybean growth and yield. Adding biochar increased the number of leaves and seeds, but no significant effects on plant height, days of flowering, shoot dry weight, number of pods and the weight of seeds. Therefore, further research should be done to investigate if the application of biochar had a residual effect for the next cropping. ____________________________________________________ Keywords : biochar, soil quality, growth, yield, INTRODUCTION Soybean Glycine max (L.) Merr. is one of the major cash crop which is usually used as human food and row material for food processing. The use of soybean product as human food has increased steadly, it is due to their product is associated with their high nutrition quality and medicinal value. They are play an important role in the human diet throughtout the world, they are recognized as an excellent source of dietary protein and amino acids, which generally containing between 20 – 30% of energy, dietary fiber, and a variety of micronutrients and phyto-chemicals (Onor, et al., 2014). Due to the high protein content it is highly suited for infants and children growth and also for people who have chronic diseases such as HIV/Aids (Gandhi. 2006). In addition, soybeans have a concentrated source of isoflavons, which have potential role in preventing and treateing cancer and osteoporosis and also may decrease the risk of prostate (Onor et al., 2014). Besides that, soybeans are a source of the isoflavons which have beneficial effect on heart and bone, including cholesterol reduction and improve vascular health, preserved bone mineral bone density and reduction of menopausal symptoms. A study by Umpieerrez et al. (2012) indicated that there is no different effect between soybean oil and olive oil on clinical attention such as infectious and noninfectious complications. Futhermore, soybeans are an excellent source of folate, it is also high in micronutrients content such as iron, zinc and calcium. However, it is low in fat, with the predominant fatty acid is linoleic acid is about 5%. This fatty acid particularly eicosa pentaenoic acid (EPA) and decosa hexaenoic (DHA) have an important role for health benefits (Gandhi, 2006). Until now, the soybean production still low and national demand can not be covered by local production, therefore soybeans are imported. To overcome this problem, there are several ways can be conducted to increase the production. In West Nusa Tenggara, soybeans are mainly grown in dryland area with very low in production due to the low soil fertility. Dryland farming system can be potentially used to increase the soybean production by integrated nutrient management by using the anorganic and organic fertilizers to increase the soil quality. There are many constraints for the use of these soil. Sandy soils are dominated in the dryland of West Nusa Tenggara. The soil characteristics are low in nutrient content such as nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnecium, low in carbon organic content with less than 1%, cation exchange capacity (CEC), poor soil aggregate and low in water and nutriens retention (Mulyati et al., 2014a; 54 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Sukartono et al., 2014). These soils characteristics mainly indicate a very poor for growth and yield of soybean, which lead to low in nitrogen (N) fertilizer use efficiency. Hence, to overcome this constraint, alternative can be used is soil management to increase and to maintain soil organic carbon (SOC) and improve crop water and nutrients use efficiency (Lehmann et al., 2003). The use of organic matter such as compost and manure to improve the sandy soil fertility in Northern Lombok has been reported elsewhere. The result shows that the effects are very short-lived under cropping system in dryland, therefore, there have to be applied in a large amount generally between 20 to 40 ton ha-1 and it means that famers have to spend more money. This practices are also become more expensive due to the rapid and easely to decomposition and mineralization of organic substances in the tropical regions. Recently, Glaser et al., (2002) propose the use of more stable substances and has the longterm effect such as biochar, which can be used to sustain soil organic C sequestration, in order to improve the soil quality. Biochar is a type of charcoal which is rich in carbon material and obtained from heating organic biomass (agriculture waste) under limited oxygen conditions, which refers to a solid product that derived from biomass pyrolysis (Lehman, 2007). Biochar contains an aromatic structure, therefore it is chemically and biologically more stable in soil and it is resistant to decompose, as a result the use of biochar has the longterm effect in the soil and would be stable for hundreds to thousands of years (Woolf, 2008). Application of biochar into soil would change the soil physical (Glaser et al., 2002; Chan et al., 2008) and soil chemical properties (Lehman et al ., 2003). Previous study showed that biochar can be used as soil amendment and will be enchaned soil nutrients availability which lead to increase the soil productivity (Steiner et al., 2008; Mulyati dkk., 2014). Biochars can be made from a range of agriculture waste which under vary condition producing difference characteristic that will influence the different of soil amendment value for soil. There are sufficient amounts and types of biomass materials /agriculture waste (residue) to produce biochar. The characteristics of biochar is depended on the source of agriculture waste (biomass) being used such as rice strow, maize stover, wood biochar, tobacco stem, rice husk biochar and coconut shell biocahar. Biochar that produces from organic materials from plant waste are usually low in nutrients content especially nitrogen compare with animal waste. Hence, in order to obtain the optimal growth and yield of soybean, nitrogen fertilizers it should be added. Nitrogen (N) is an essential macronutrient generally required in the greatest amounts by plants. Nitrogen plays an important role for plant development , growth and yield production (Machsner, 2002). Lehmann et al., (2003) found the use of biochar can increase the nitrogen fertilizer efficiency and for leguminous plant such as soybean the use of biochar can course the biological changes in the soil especial can improve the ability of to aquire N for growth through N fixation (Rondon et al., 2007). The advantages effects of biochar on soil and crop growth have been reported widely, however, the responses of biochar from some agriculture waste (biomass) and the nitrogen supply efficiency on growth and the uptake of nitrogen by soybean plant in the dryland Northern Lombok has not been investigated. This study was conducted to evaluate the changes of soil chemical properties after incubating for 15 and 30 days; and also to investigate the response of growth and nitrogen content and uptake by soybean plants. MATERIALS AND METHODS A glasshouse experiment was conducted in Faculty of Agriculture, Mataram University. Two set of experiments were done, which the first set was incubation and the second set was to grow soybean plants. The design was a Completely Randomized Design (CRD), with consisted of two factors under three different biochars type namely : B0 = without biochar as control, B1 = tobacco stem biochar, B2 = coconut shell biochar B3 = rice husk biochar Each pot was treated by the same level of biochar (40 kg ha-1) and a treatment without biochar as a control; the second factors was nitrogen rates, which consisted of three rates were as follow : N0 = without urea fertilizer N1 = 50 kg urea ha-1 N2 = 100 kg urea ha-1 55 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Both of these factors were combined, and obtain 12 treatment combinations. Each treatment combination comprised of three replications, so that 36 pot experiment were obtained. Pots were arranged in a factorial completely randomized design (CRD). Representative soil were collected from the field on 0 – 20 cm depth. Air dried soil were sieved with a 5 mm screen and mixed thoroughly, the place in 2.5 kg portion of the plastic bags fitted inside plastic pots. All treatment (the first and the second sets) were received basic fertilizers of 150 kg SP36 ha-1 and 100 kg KCl ha-1 according to the famer practices. Each pot was added the water until reached of the field capacity, then incubated for 15 and 30 days. Soil sampel was taken from each pot to test the soil chemical properties. After that, Grobogan variety of soybeans were grown until their reached maximum vegetative growth for measurement of nitrogen uptake by soybean plants. Some soil chemical properties of soil that used in this experiments were presented in Table 1 and biochars in Table 2. Table 1. Initial Soil Chemical Properties For The Experiment. Parameter Organic-C Total-N P2O5 K CEC pH EC Soil Moisture Field Capcity BV BJ Texture % Sand % Silt % Clay Method Walkley & Black Kjeldahl Bray I IAAS NH4 acetic 1 mol pH=7 pH meter EC meter Gravimetry Gravimetry Gravimetri Picnometer Sedimentation Unit % % Ppm me% Value 0.81 0.07 20.77 5.49 me% µS/cm % % g cm-3 g cm-3 8.21 6.1 44.53 1.63 36.12 1.23 3.31 % % % 59.82 30.17 10.02 Status very low* very low* very high* very low * low* slightly acid* Texture class : Sandy loam** Keterangan: *Soil Research Centre (1983) in Rosmarkam dan Yuwono (2002) **Triangular Texture USDA in Hardjowigeno (2006) Table 2. The Karacteristic Of Several Biochars That Used In This Experiment. pH C N C:N P K Biochar Types 1 : 2.5 (%) (% (% (cmol kg1 ) ) ) Tobacco Stem 9.90 34.34 0.63 54.51 0.72 17.40 CEC (cmol kg1 ) 41.20 Coconut Shell 7.65 15.85 0.36 44.03 0.84 1.62 29.20 Rice Husk 7.41 17.00 0.28 60.71 0.97 6.07 21.20 Soil 6.1 0.81 0.07 11.57 0.21 5.49 8.21 The method used for data analyzed were: pH (H2O, measured by using pH meter; organic carbon, determined with the the Walkley and Black (Soil Survey Laboratory Staff, 1992); total N, analyzed by using Kjeldahl method; available-P, extracted with Bray I solution and the concentration was measured with a spectrophotometer; CEC, extracted with 1M NH4Oac (buffered at pH 7.0), and exchangeable K was measured using AAS (Shimatzu). Shoot dry weights were determinated by cutting plant on above ground, and after that shoot dry weights were oven dried at temperature of 70o C until constant weight was reached. 56 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Data collected were analyzed statistically using the analysis of variance (ANOVA) and the significant difference among the treatments was tested by Honestly significant difference (P=0.05) using MINITAB program. RESULTS AND DISCUSSION Change in Soil Chemical After Incubation Three type of biochars (Tobacco stem, coconut shell and Rice husk) and nitrogen rates (0, 50, 100 kg urea ha-1) were incorporated in to 2.5 kg air-dried soil. Each treatment was set up in triplicate, water then mixed into each treatment to obtain a soil moisture content representing of the field capacity. This treated soils were laboratory incubated for 15 and 30 days. Soil samples were collected and analyzed for the soil chemical properties (Table 3), including soil pH, CEC, total organic carbon and nitrogen total in the soil after incubation. Table 3. The Change Of Soil pH and CEC At 15 And 30 Days After Incubation Incubation (15 days)* Incubation (30 days)* Treatments pH (H2O) CEC (cmol kg-) pH (H2O) CEC (cmol kg-1) B0 6.44 a 70.13 a 6.30 b 39.46 a B1 7.23 a 68.36 a 7.30 a 48.16 a B2 6.49 b 71.23 a 6.32 b 43.96 a B3 6.69 b 41.64 b 6.48 b 41.79 a BNJ (5%) 0.20 10.89 0.22 Ns N0 6.52 b 67.61 a 6.57 a 45.62 a N1 6.65 b 61.61 a 6.60 a 42.72 a N2 6.97 a 59.29 a 6.63 a 41.68 a BNJ (5%) 0.17 ns Ns ns * Means followed by the same letter in the same column are not significantly different by HSD test at 5%. Data on soil chemical changes in 15 and 30 days after incubation indicated that under the different biochar types and nitrogen rates had different soil chemical characteristics, hence, it will be have different response in plant growth. There was a significant difference between the biochar types. The use of biochar can increase the soil pH and cation exchange capacity (CEC). The increase of soil pH through biochar applications can be used to ameliorate the soil properties especially for soil with low in pH and also improved the CEC. Due to the sandy soil in Northen Lombok which has very course in texture, therefore, the application of biochars attributed to the increase of water and nutrient retention (Mulyati et al., 2014a). The increment of the CEC in rice husk biochar was higher than in coconut shell and tobacco stem biochar. Hence, rice husk biochar has a high potential in improving soil physical and chemical properties. Recent study reveal that the organic carbon was increased by the use of biochar. The mean values of soil carbon organic total and nitrogen total in the soil after incubation between the treatments were different depend on the kind of agriculture residues (Table 3), due to the characteristics of each biochar. Application of biochars indicated a significantly different on C-organic total. Tobacco stem biochar had the highest contribution of C-organic and N-total to the soil. On the other hand, there were quite similar or no significantly different between coconut shell and rice husk biochars. However, similar soil organic carbon concentrations was also present in the soil after 15 and 30 days after incubation. These fenomenon indicated that no significant loss of biochars during the incubation. It was evidence that biochars had high stability and long term effect in the soil with respect to C sequestration (Glaser et al., 2002). 57 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Table 4. Effect of biochar types and nitrogen rates on soil organic carbon (%) and nitrogen total (%) at in 15 and 30 days after incubation (DAI). Incubation (15 days)* Incubation (30 days)* Treatments C-org (%) Total-N (%) C-org (%) Total-N (%) B0 8.64 c 0.1367 c 10.95 b 0.13 c B1 19.55 a 0.1711 a 16.60 ab 0.17 a B2 13.87 b 0.1544 b 14.81 a 0.15 b B3 15.71 b 0.1478 bc 14.83 a 0.15 b BNJ (5%) 2.03 0.0072 2.29 0.001 N0 13.59 b 0.15 a 17.29 a 0.14 a N1 13.74 b 0.15 a 15.69 a 0.15 a N2 15.99 a 0.15 a 16.78 a 0.15 a BNJ (5%) 1.75 ns Ns Ns * Means followed by the same letter in the same column are not significantly different by HSD test at 5%. Growth and Sympton Development Visible N deficiency symptoms was observed at soybean growth with absence of N and without biochar supply. Plant height and the leaf numbers at maximum vegetative growth were shown in Table 5. Both indicated that no significant difference among the treatment. There were no significant difference among treatments for plant height and number of leaves both at 15 and 30 days after incubation ( Table 5). However, shoot dry weights for 15 and 30 DAI indicated that there were a significant difference between the treatments. Application of coconut shell biochar has the highest shoot dry weight compared with tobacco stem and rice husk biochars. On the other hand, application of N rates did not affect the shoot dry weight. Response of biochar applications and N rates on the number of soybean pods by day 15 and 30 after incubation (DAI) can be seen at the Figure 1. Analysis variance indicated that there was no significant effect between the number of soybean pods at 15 and 30 DAI. The lowerst number of soybean pods was found at treatment without N application both at with or without biochar applied. Table 5. Response of biochar applications and N rates on soybean growth at maximum vegetative growth by day 15 and 30 after incubation (DAI). Growth componens Plant heght (cm) Leaf numbers Shoot dry weight (g) Treatments 15 DAI 30 DAI 15 DAI 30 DAI 15 DAI 30 DAI B0 65.2 a 74.1 a 17.8 a 19.8 a 2.03 b 2.71 ab B1 71.5 a 76.6 a 20.8 a 20.7 a 2.75 a 2.31 b B2 67.2 a 78.2 a 18.7 a 22.7 a 2.36 ab 3.03 a B3 69.4 a 76.6 a 20.9 a 20.4 a 2.38 ab 2.82 ab HSD 5% ns ns ns ns 0.43 0.23 N0 65.8 a 71.8 a 20.3 a 20.3 a 2.33 a 2.67 a N1 71.9 a 78.4 a 18.8 a 18.8 a 2.54 a 2.96 a N2 67.3 a 76.0 a 19.5 a 19.5 a 2.26 a 2.53 a ns ns ns ns Ns ns HSD 5% * Means followed by the same letter in the same column are not significantly different by HSD test at 5%. 58 Number of soybean pod Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 14 12 10 8 6 4 2 0 ISBN 978-602-72935-2-6 30 DAI 15 DAI Treatments Soybean pod weights (g) Figure 1. Effect of biochar application and N rates on the number of soybean pods at 15 and 30 days after incubation. Based on the statistically analysis showed that there was no interaction between biochars application and N rates on the soybean pod weights (Figure 2). It is clearly shown that the highest soybean pod weight was 10.74 g obtained at the combination treatment of rice husk biochar (B3) and 50 kg urea ha-1 (N1) and showed no different with B0N2. In these regard, biochars application can increase N use efficiency by plans. 12 10 8 6 4 2 0 Treatments Figure 2. Effect of biochar application and N rates on the weight of soybeands. These results similar to previous study conducted by Glaser et al., (2002) and Lehmann et al., (2003), implied that biochar had an important role in lowering N-rates for soybean growth and yield. It is possible that N use efficiency occurred due to the better by applying biochar which the soil quality and enchanced the formation of noodles, eventually increased the N fixation. The formation of soybean noodles is affected by the nutrients concentration in the soil such as P, K, Ca, S and Mo (Collino, 2000). CONCLUSIONS 1 2 3 The application of biochar significantly improved the soil quality especially for soil pH, soil organic carbon (SOC), cation exchange capacity (CEC) both at 15 days after incubation. Soil without biochar added had the lowest levels of total N and the highest total N was obtained in tobacco stem. There was no interaction between the biochars and nitrogen rates on soybean growth and yield. Soil 59 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 4 ISBN 978-602-72935-2-6 without biochar added has the lowest levels of total N and the highest total N was obtained on tobacco stem. Adding biochar had significant effects on the number of leaves and seeds, but no significant effects on plant height, shoot dry weight, number of soybean pods and the weight of pods. Therefore, further research should be done to investigate if the application of biochar had a residual effect for the next cropping. ACKNOWLEDGEMENTS The authors gratefully thanks for financial support from the directorate of higher education of Indonesia for the research grant to conduct this research. REFERENCES Busscher, W., Novak, J., and Ahmedna, M. 2009. Biochar Addition to Southern USA Coastal Sand Decrease Soil Strength and Improve Soil quality. ISTRO 18th Triennial Conference Proceedings, June 15-19, Izmir Turkey. Collino, D.J. 2000. Physiological responses of argentine peanut varieties to water stress, water uptake and water use efficiency. Field Crops Research 68:133-142. Demirbas, A. 2004. Effects of Temperature and Particle Size on Biochar Yield From Pyrolysis of Agricultural Residues. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 72(2): 243-248. Gandhi, A.P. 2006. Soybean-the greater bean, world grain (USA), February Issue, p. 59-62. Glaser B. 2007. Prehistorically Modified Soils of Central Amazonia: A Model for Sustainable Agriculture in the Twenty-first Century. Phil. Trans. R. Soc. B (2007) 362, 187–196 Hardjowigeno, S. 2002. Ilmu Tanah. Akademi Pressindo. Jakarta. Hairiah, K., Widianto, E. dan Sunaryo. 2002. Sstem Agroforestry di Indonesia. Dalam WaNulCas, Model Simulasi Unuk Sistem Agroforestry International Centre For Research in Agroforestry. ICRAF. Southeast Asia Indonesia. Lehman J. 2007. Bio-energy in the black. Front Ecology Environment 5, 381–387. Lehmann J. and Rondon, M., 2006. Biochar soil management on highly weathered soils in the humid tropics. In: Uphoff, N., Ball, A.S., Palm, C., Fernandes, E., Pretty, J.,Herrren, H., Sanchez, P., Husson, O., Sanginga, N., Laing, M., Thies, J. (Eds.), Biological Approaches to Sustainable Soil Systems. CRC Press, Boca Raton, FL,pp. 517–530. Liang B., Lehmann, J., Kinyangi, D., Grossman, J., O’Neill, B., Skjemstad, JO., Thies, J., Luizao, FJ., Peterson, J., Neves, EG. 2006. Black carbon increases cation exchange capacity in soils. Soil Sci. Soc. of America Journal 70, 1719–1730. Marschner, H. 2002. Mineral nutrition on higher plant. Academic Press. USA. Masulili A., Utomo W.H and Syechfani. 2010. Rice husk biochar for rice based cropping system in acid soil 1. The characteristics of rice husk biochar and its influence on the properties of acid sulfate soils and rice growth in West Kalimantan, Indonesia. Journal of Agriculture Science. 2 (1): 39-47. Mulyati, Baharuddin, AB., Tejowulan, S., dan Muliatiningsih, 2014a. Penggunaan Biochar Limbah Pertanian Sebagai Bahan Pembenah Tanah (Soil Ameliorant) Untuk Meningkatkan Produktivitas Lahan Pada Tanaman Kedelai. Makalah disampaikan pada “ Seminar Nasional Pengelolaan Lahan Terdegradasi” pada Tanggal 5 Maret 2014 di Mataram. Mulyati, Olivia, I. Y., Sukartono dan Dahlan, M. 2014b. Retensi hara pada tanah lempung berpasir akibat pemberian biochar dan pupuk kandang pada sistem simulasi pelindian untuk tanaman jagung. Makalah disampaikan pada Seminar Nasional : Pengelolaan Biomassa Untuk Konservasi Lahan dan Untuk Sistem Pertanian Berkelanjutan, pada tanggal 18 Juni 2014. Onor, I.O., Onor, Jr.G.I. and Kambhampati, M.S. 2014. Ecophysiological Effects of Nitrogen on Soybean Glycine max (L.) Merr.. Open Journal of Soil Science, 4: 357-365. 60 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Pohan. 2002. Pengaruh suhu dan konsentrasi natrium hidroksida pada pembuatan karbon aktif dari sekam padi. Fakultas MIPA Jurusan Kimia. Unvrsitas Indonesia. Jakarta. Sohi, S., Lopez-Capel, E., Krull, E. and Roland Bol. 2009. Biochar, climate change and soil: A review to guide future research. CSIRO Land and Water Science Report 05/09, 64 pp. Steiner C., Teixeris, W.G., Lehmann, J. 2007. Long term effect of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central Amazonian upland soil. Plant Soil 291: 257290. Tejowulan, R.S., NWD. Dulur dan Suwardji. 2008. Evaluasi kapasitas jerapan dan pelepasan nitrogen urine sapi pada arang (charcoal) dari berbagai limbah pertanian. Laporan Penelitian Fundamental. Fakultas Pertanian UNRAM. Umpieerrez, G.E., Splegelman, R., Zhao, V., Smilley, D.D., Pinzon, I., Griffith, D.P., Peng, L., Morris,T., Luo, M., Garcia, H., Thomas, C., Newton, C.A. and Ziegler, T.R. 2012. A double –Blind, Randomized Clinical Trial Comparing Soybean Oil-Based Lipid Emulsions in Adult Medical-Surgical Intensive Care Unit Patients Requiring Parenteral Nutrition. Critical Care Medicine, 40, 1792 – 1798. Verheijen F.G.A., Jeffery, S., Bastos, A.C., Van der Velde, M., and Diafas, I. 2009. Biochar Application to Soils - A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Functions. EUR 24099 EN, Office for the Official Publications of the European Communities, Luxembourg, 166pp. Woolf, D. 2008. Biochar as a soil Amendment: A Rreview of the Environmental Implications. 61 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 PENGARUH PEMBERIAN ARANG DAN CUKA KAYU TERHADAP PERTUMBUHAN CABAI DAN SAWI Heru S. Wibisono, Novitri Hastuti, Gustan Pari, R. Esa Pangersa G., dan Nela Rahmati Sari1 1Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Jl. Gunung Batu 5 Bogor, Telp/Fax. 0251-8633378/8633413 Email: [email protected] ABSTRAK Studi ini mengamati pengaruh pemberian arang dan cuka kayu terhadap pertumbuhan benih cabai dan sawi. Rasio arang yang digunakan pada studi ini 100 g dan 50 g dari total media tanam. Cuka kayu dibuat larutan menggunakan air suling dengan konsentrasi 0,5% dan 1%. Kombinasi arang dan cuka kayu yang digunakan antara lain 100 g: 0,5%; 100 g: 1%; 50 g: 0,5%; 50 g: 1%. Sebagai pembanding diamati pula pertumbuhan benih yang hanya murni menggunakan tanah (kontrol). Parameter pertumbuhan yang diamati adalah pertambahan tinggi semai, persentase hidup dan kandungan kimia. Hasil analisis varian (ANOVA) menunjukkan variasi dosis arang dan cuka kayu berbeda nyata hanya pada pertumbuhan tinggi sawi, namun untuk persentase hidup tidak berbeda nyata. Kemudian pada perlakuan yang berbeda nyata dianalisis kandungan kimianya menggunakan Gas Chromatography Mass Spectrometre (GCMS). Pertambahan tinggi terbesar cabai dan sawi pada dosis arang dan cuka kayu 100 g: 1%. Persentase hidup tertinggi cabai ada pada dosis arang dan cuka kayu 50 g: 0,5% sedangkan pada sawi ada pada dosis 100 g: 0,5%. Hasil analisis GCMS menunjukkan perbedaan kandungan senyawa kimia antara kontrol dan yang diberi arang dan cuka kayu. Kata Kunci: arang, cuka kayu, cabai, sawi, pertumbuhan PENDAHULUAN A. Latar belakang Arang merupakan pupuk hayati (biochar) yang diperoleh dari pembakaran yang tidak sempurna. Arang memiliki banyak manfaat dalam bidang pertanian diantaranya sebagai agen penyubur tanah (soil conditioning). Selain arang terdapat produk turunan berupa destilat yang dihasilkan dari kegiatan produksi arang dan juga bermanfaat bagi tanaman. Destilat tersebut dikenal dengan nama cuka kayu (asap cair). Komarayati et al. (2013) menyatakan bahwa arang dan cuka kayu merupakan produk hasil hutan bukan kayu yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan serapan hara karbon. Dibidang pertanian dan kehutanan arang dan cuka kayu sudah banyak dimanfaatkan dalam penelitian sebagai pemacu pertumbuhan tanaman. Siringoringo dan Siregar (2011) meneliti pengaruh aplikasi arang terhadap pertumbuhan awal Michelia montana Blume dan perubahan sifat kesuburan tanah pada tipe tanah latosol. Selain itu, Komarayati dan Pari (2012) juga melakukan penelitian pengaruh arang dan turunannya sebagai stimulus pertumbuhan jabon dan sengon. Respon arang dan cuka kayu terhadap tanaman memberikan hasil yang berbeda-beda. Oleh karena itu, masih diperlukan penelitian tentang pengaruh arang dan cuka kayu pada tanaman yang berbeda jenisnya. Cabai dan Sawi merupakan jenis tanaman hortikultura yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Produksi cabai dan sawi nasional dari tahun 2010-2014 mengalami tren peningkatan. Pada tahun 2010 produksi sawi sebesar 583.770 sedangkan tahun 2014 sebesar 800.484 ton. Untuk produksi cabai tahun 2010 sebesar 521.704 ton dan tahun 2014 meningkat menjadi sebesar 602.478 ton (BPS, 2015). Hal ini mengindikasikan bahwa kedua jenis tanaman terebut memiliki tingkat permintaan yang tinggi di masyarakat. Dengan demikian pola tanam dan tindakan silvilkuktur yang benar dapat meningkatan produksi dan kualitas cabai dan sawi. Salah satu tindakan silvikultur adalah pemberian stimulan atau pemupukan. Studi ini bertujuan untuk mengetahui respon pemberian arang dan cuka kayu pada tanaman cabai dan sawi. Selain sebagai pupuk hayati, arang dan cuka kayu juga diharapkan dapat mengurangi alokasi pupuk kimia yang dapat memberikan dampak pencemaran lingkungan. 62 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 B. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui respon pemberian arang dan cuka kayu terhadap pertumbuhan cabai dan sawi. BAHAN DAN METODE A. Lokasi penelitian Penelitian dilakukan di rumah kaca dan Laboratorium Proksimat Terpadu Puslitbang Hasil Hutan, Bogor, Jawa Barat. B. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah benih cabai, benih sawi, arang pinus, cuka kayu pinus dan tanah. Alat yang digunakan antara lain polybag, ayakan tanah, gelas ukur, Gas Chromatography Mass Spectrometre (GCMS) dan X-Ray Defragtometre (XRD). C. Prosedur Kerja 1 Persiapan media semai 2 Media semai yang digunakan adalah tanah. tanah diayak sampai halus dan dikeringudarakan. Sebelum media tanah dimasukkan ke dalam polybag, tanah dicampur dengan arang terlebih dahulu sesuai dengan perlakuan. Perlakuan arang yang diberikan sebesar 50g dan 100g. 3 Persiapan benih dan penanaman 4 Benih cabai dan sawi direndam selama 15 menit lalu disemaikan di media tanah. setelah itu, cabai dan sawi disemaikan kedalam polybag. Masing-masing polybag ditanam 20 benih. 5 Penyemprotan cuka kayu 6 Cuka kayu pinus disemprotkan ke tanaman selama masa pengamatan (30 hari) dan dilakukan setiap seminggu sekali. Masing-masing perlakuan disemprot cuka kayu sebanyak 10ml dengan konsentrasi 0,5% dan 1%. 7 Pengukuran tinggi dan persentase hidup 8 Pengukuran tinggi tanaman dilakukan setiap seminggu sekali dengan menggunakan mistar sedangkan persentase hidup dihitung berdasarkan jumlah tanaman yang hidup. 9 Waktu pengamatan 10 Pengamatan dilakukan selama 30 hari. Selama masa pengamatan dilakukan penyiraman sehari sekali. 11 Uji seyawa kimia 12 Pengujian senyawa kimia hanya dilakukan pada perlakuan yang berbeda nyata dan dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Sampel yang diuji adalah pada bagian daun. Alat pengujian menggunakan GCMS. 13 Rancangan percobaan Rancangan percobaan yang dilakukan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan, yaitu kontrol, kombinasi arang dan cuka kayu (50g:0,5%), kombinasi arang dan cuka kayu (50g:1%), kombinasi arang dan cuka kayu (100g:0,5%) dan perlakuan kombinasi arang dan cuka kayu (100g:1%). Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 unit. 63 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 1. Rancangan percobaan Tanaman Sawi Cabe Kontrol x x Arang:Cuka kayu (50g:0,5%) X X Perlakuan Arang:Cuka Arang:Cuka kayu Arang:Cuka kayu kayu (100:0,5%) (100:1%) (50g:1%) X X X X X X 14 Analisis Data Data dianalisis secara statistik dengan sidik ragam (ANOVA) kemudian sampel yang berbeda nyata dilakukan pengujian GCMS untuk mengamati perbedaan kandungan senyawa kimia antara sebelum dan sesudah perlakuan. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Cabai 1. Pertambahan Tinggi Tabel 2. Pertambahan tinggi Cabai Perlakuan Kontrol 50g A; 0,5% CK 50g A; 1% CK 100g A; 0,5% CK 100g A; 1% CK Keterangan: A: Arang CK: Cuka Kayu Pertambahan Tinggi (cm) 6,85 6,83 6,66 6,78 7,88 Berdasarkan tabel diatas terlihat bahwa pertambahan tinggi terendah cabai terjadi pada kombinasi perlakuan 50g arang dan cuka kayu 1%, yaitu sebesar 6,66%. Pertambahan tinggi lebih baik ditunjukkan pada perlakuan kombinasi arang 100g dan cuka kayu 0,5% yaitu sebesar 6,78cm diikuti kombinasi perlakuan 50g arang dan 0,5% cuka kayu, yaitu sebsar 6,83cm . Perlakuan kombinasi 50g arang dan cuka kayu 1% memberikan hasil yang lebih rendah dibandingkan dengan kontrol (6,85cm). Hal ini diduga bahwa kombinasi arang 50g dan cuka kayu 1% membutuhkan waktu lebih lama agar perlakuan tersebut membentuk keseimbangan dengan tanah. Pertambahan tinggi terbesar cabai terjadi pada perlakuan kombinasi 100g arang dan 1% cuka kayu, yaitu terjadi pertambahan tinggi sebesar 7,88cm. Hal diduga bahwa perlakuan kombinasi arang 100g dan cuka kayu 1% memberikan respon terbaik karena pada kondisi ini arang dan cuka kayu lebih mudah mencapai keseimbangan dengan media tanah. Untuk melihat respon dari masing-masing perlakuan dilakukan uji ANOVA. Hasil pengujian menyatakan bahwa perlakuan kombinasi dan kontrol tidak berbeda nyata. Hal ini berarti bahwa pemberian arang dan cuka kayu tidak berdampak signifikan dibandingkan dengan kontrol. 2. Persentase Hidup Persentase hidup dihitung untuk mengetahui tingkat ketahanan hidup tanaman terhadap respon perlakuan. Persentase hidup tertinggi terdapat pada perlakuan kombinasi 50g arang dan cuka kayu 0,5%, yaitu sebesar 98,33%. Sedangkan perlakuan kombinasi arang 50g dan cuka kayu 1% menghasilkan persentase hidup terendah yaitu sebesar 75,00%. Hasil selengkapnya tersaji pada Tabel 3. 64 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 3. Persentase Hidup Cabai Perlakuan Kontrol 50g A; 0,5% CK 50g A; 1% CK 100g A; 0,5% CK 100g A; 1% CK Keterangan: A: Arang CK: Cuka Kayu B. Persentase Hidup (%) 95,00 98,33 75,00 81,67 86,67 Sawi 1. Pertambahan tinggi Tabel 4. Pertambahan Tinggi Sawi Perlakuan Kontrol 50g A; 0,5% CK 50g A; 1% CK 100g A; 0,5% CK 100g A; 1% CK Keterangan: A: Arang CK: Cuka Kayu Pertambahan Tinggi (cm) 11,96 12,73 14,74 14,87 15,40 Pertambahan tinggi terendah pada sawi terjadi pada perlakuan kontrol, yaitu sebesar 11,96 cm sedangkan pertambahan tinggi terbesar terjadi pada perlakuan kombinasi 100g arang dan cuka kayu 1%. Perlakuan kombinasi 100g arang dan cuka kayu 1% memberikan hasil paling baik hal ini diduga karena tanah mencapai keseimbangan. Arang dan cuka kayu mampu memperbaiki sifat kimia dan fisika tanah. Ogawa (1994) menyatakan bahwa arang dapat meningkatkan pH, KTK dan memperbaiki sifat fisika, kimia biologi tanah sehingga pemberian arang ke dalam tanah dapat meningkatkan pertumbuhan tinggi, diameter dan produksi. Selain itu, penambahan cuka kayu juga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Komarayati dan Santoso (2011) menyatakan bahwa konsentrasi cuka kayu 2% dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman mengkudu. Uji statistik ANOVA menyatakan bahwa perlakuan kombinasi 100g arang dan cuka kayu 1% berbeda nyata. Hal ini berarti pemberiam arang dan cuka kayu mampu memacu pertumbuhan sawi secara signifikan. 2. Persentase Hidup Persentase hidup sawi tertinggi sebesar 100% terjadi pada perlakuan kombinasi arang 100g dan cuka kayu 0,5%. Aplikasi asap cair (cuka kayu) juga dapat memberikan pengaruh positif pada pertumbuhan akar dan perkecambahan benih (Mu et al 2003 & 2004). Sehingga, hal ini dapat menunjang perkecambahan dan perkembangan benih tanaman. Persentase hidup terendah pada perlakuan kombinasi arang 100g dan cuka kayu 1%, yaitu sebesar 81,67%. Data selengkapnya tersaji pada tabel 5. Hasil analisis ANOVA, persentase hidup tidak berbeda nyata. Tabel 5. Persentase hidup Sawi Perlakuan Kontrol 50g A; 0,5% CK 50g A; 1% CK 100g A; 0,5% CK 100g A; 1% CK Keterangan: Persentase Hidup (%) 96,67 83,33 83,33 100,00 81,67 65 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 A: Arang CK: Cuka Kayu 3. Kandungan Senyawa Kimia Salah satu cara untuk mengetahui respon perlakuan terhadap kontrol adalah dengan menguji kandungan senyawa kimia. Pengujian kandungan senyawa kimia dilakukan pada perlakuan yang berbeda nyata dan perlakuan kontrol. Hasil analisa statistik ANOVA, perlakuan kombinasi arang 100% dan cuka kayu 1% pada sawi memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap parameter tinggi. Pengujian kandungan senyawa kimia menggunakan GSMS dengan sampel berupa daun. Hasil pengujian GCMS daun sawi dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 6. Kandungan senyawa kimia Perlakuan Jenis Senyawa I-limonene Phenol Phytol Asam palmitat Keterangan: A: Arang CK: Cuka Kayu Kontrol (%) 2,5 1,29 2,64 4,96 100g A: 1% CK (%) 1,17 1,86 7,16 2,89 Berdasarkan tabel diatas terlihat bahwa terdapat perubahan kandungan senyawa kimia pada daun sawi. Kandungan I-limonene pada daun sawi sebelum perlakuan (kontrol) sebesar 2,5% sedangkan setelah perlakuan mengalami penurunan menjadi 1,17%. Berbeda halnya dengan I-limonene, kandungan phenol, phytol dan asam palmitat mengalami kenaikan antara sebelum dan setelah perlakuan. Kandungan phenol sebelum perlakuan sebesar 1,29% sedangkan setelah perlakuan sebesar 1,86%. Kandungan phytol dan asam palmitat sebelum perlakuan sebesar 2,64% dan 4,96% sedangkan setelah perlakuan sebesar 7,16% dan 2,89%. Kandungan phenol setelah perlakuan mengalami peningkatan karena adanya penambahan cuka kayu 1%. Hal ini berarti tanaman sawi lebih resisten terhadap hama dan penyakit. Yatagai (2002) menyatakan kandungan cuka kayu terdiri dari phenol yang berfungsi sebagai pencegah serangan hama dan penyakit. Sebelumnya, Roliadi (2011) mengemukakan bahwa cuka kayu dapat dijadikan sebagai pestisida alternatif untuk membasmi hama dan penyakit pada tanaman. Phytol merupakan senyawa yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan aromatik (Costa et al., 2012). Setelah adanya perlakuan, senyawa phytol mengalami kenaikan. Sehingga, diduga akan meningkatkan aroma atau ciri khas daun sawi tersebut. Asam palmitat tergolong dalam asam lemak jenuh yang memiliki peran dalam menyediakan kalori namun memiliki daya antioksidasi yang rendah. Berdasarkan tabel di atas, terlihat bahwa kandungan asam palmitat mengalami penurunan konsentrasi dari 4,96% menjadi 2,89%. Penurunan kandungan asam palmitat diduga karena adanya senyawa phenol yang masuk ke dalam tanaman. Phenol merupakan senyawa yang baik dalam hal antioksidasi. C. Arang dan Cuka Kayu Pinus Penelitian ini menggunakan arang dan cuka kayu yang berasal dari kayu pinus. Arang pinus dilakukan analisa kristanilitasnya menggunakan X-Ray Defragtometre (XRD) sedangkan untuk mengetahui komponen kimia cuka kayu pinus dianalisa menggunakan GCMS. Derajat kristalinitas menyatakan tingkat keteraturan struktur suatu mineral (Husain et al., 2000). Hasil pengujian XRD menyatakan bahwa derajat krsitanilitas arang pinus sebesar 15,39%. Semakin tinggi derajat kristanilitas arang maka keteraturan atom karbon semakin tinggi sehingga semakin luas permukaannya dan dapat mendukung arang dalam mengikat gas/mineral dalam tanah. Analisa GCMS menghasilkan sebanyak 32 komponen kimia yang terkandung di dalam cuka kayu pinus. 2 komponen terbesar dalam cuka kayu pinus antara lain asam asetat dan phenol. Phenol bermanfaat 66 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 sebagai pestisida sedangkan asam asetat dapat berperan sebagai anti mikrobial. Peranan sebagai antimikrobial semakin meningkat ketika kedua senyawa tersebut ada secara bersamaan (Darmadji, 1995). KESIMPULAN 1. Pertambahan tinggi terendah cabai terjadi Perlakuan kombinasi arang 50g arang dan cuka kayu 1% yaitu sebesar 6,66% sedangkan pertambahan tinggi terbesar terjadi pada perlakuan kombinasi 100g arang dan 1% cuka kayu, yaitu sebesar 7,88cm. 2. Pertambahan tinggi terendah sawi terjadi pada perlakuan kontrol, yaitu sebesar sebesar 11,96 cm sedangkan pertambahan tinggi terbesar terjadi pada perlakuan kombinasi 100g arang dan cuka kayu 1%, yaitu sebesar 15,40cm. 3. Hasil uji statistik ANOVA perlakuan kombinasi arang 100g dan cuka kayu 1% yang berbeda nyata terhadap parameter tinggi sawi. 4. Beberapa senyawa kimia daun sawi mengalami kenaikan konsentrasi antara sebelum dan sesudah perlakuan yaitu phenol, phytol dan asam palmitat sedangkan senyawa kimia yang mengalami penuruan konsentrasi adalah I-limonene. REFERENSI Badan Pusat Statistik (BPS). (2015). Jakarta: Badan Pusat Statistik. Costa JP, Ferreira PB, De Souza DP, Jordan J. & Freitas RM. (2012). Anticonvulsant effect of phytol in a phylocarpine model in mice. Neuroscience Letters (52) 3: 115-118. Darmadji P. (1995). Produksi asap cair dan sifat-sifat fungsionalnya. Fakultas Teknologi Pangan, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Hussain R., Qadeer R, Ahmad M, Saleem M. (2000) X-Ray Diffraction Study of Heat-Treated Graphitized and Ungraphitized Carbon.Turk J Chem 24 (1) : 177-183. Komarayati S & Santoso E. (2011).Arang dan cuka kayu: Produk HHBK untuk stimulan pertumbuhan mengkudu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan (29) 2: 155-178. Komarayati S. & Pari G. (2012). Arang hayati dan turunannya sebagai stimulan pertumbuhan jabon dan sengon. Buana Sains (12) 1: 1-6. Komarayati S., Gusmailina & Pari G. (2013). Produksi cuka kayu hasil modifikasi tungku arang terpadu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 29 (3): 234-247. Komarayati S., Gusmailina & Pari G. (2013). Arang dan Cuka Kayu: Produk hasil hutan bukan kayu untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan serapan hara karbon. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 31(1): 4962. Mu J, Uehara T. & Furuno, T. (2003). Effect of bambu vinegar on regulation of germination and radicle growth of seed plants. Journal of Wood Science, 49 (3), 262-270. Mu J, Uehara T. & Furuno, T. (2004). Effect of bambu vinegar on regulation of germination and radicle growth of seed plants II: Composistion of moso bamboo vinegar at different collection temperature and its effect. Journal of Wood Science, 50 (5), 470-476. Roliadi H., Nurhayati T. & Sylviani. (2001). Kemungkinan produksi arang dan wood vinegar dan bahan baku kayu asal hutan tanaman industri menggunakan teknik pirolisa ramah lingkungan. Prosiding Lokakarya Penelitian Hasil Hutan, Bogor 7 Nopember 2001: 245-260. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Bogor. Siringoringo HH & Siregar CA. (2011). Pengaruh aplikasi arang terhadap pertumbuhan awal Michelia montana Blume dan perubahan sifat kesuburan tanah pada tipe tanah latosol. Jurnal Penelitian Hutan dan Konservasi Alam, (8)1: 65-85. Yatagai. (2002). Utilization of charcoal and wood vinegar in Japan. Graduate school of Agricultural and Life Science, The University of Tokyo. 67 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 THE USE OF PYROLYSIS CHARCOAL (BIOCHAR) ORIGINATED FROM PALM KERNEL SHELLFOR NUTRIENT AND CARBON SEQUESTRATION IN LITHIC HAPLUDULTS AT OIL PALM MAIN NURSERY Laksmita Prima Santi Indonesian Research Institute for Biotechnology and Bioindustry PT Riset Perkebunan Nusantara Jl. Taman Kencana No. 1, Bogor. Email: [email protected] ABSTRACT The potential use of biochar originated from palm kernel shell as soil ameliorant seems promising in the sustainability development of oil palm plantation in marginal land. This study was conducted to investigate the effects of three biochar dosages (50; 100; and 150 gram) in combination with 75% NPK-Mg dosages on the growth performance of oil palm seedling, nutrient uptake and carbon sequestration in the main nursery stage. Research arrange in a randomized block design (RBD) with five treatments and twenty replications. The best vegetative growth performance of oil palm seedlings in Lithic Hapludults soil was shown by the application of 75% standard dosage of NPK-Mg fertilizers in combination with the addition of 150 gram biochar/seed. These treatment increased height (33.9%); leaf number (36.2%); stem diameter (28.9%); length and width of the leaf (22.6 and 33.3%), dry weight of oil palm seedlings, especially on root (65.2%), soil pH 4.3 to 6.0, CEC (17.2%), and C-organic (26.9%) respectively. The results of this treatment was shown that the absorption N nutrient leaf of the oil palm seedlings was highest and not significantly differences for P and K uptake than that obtained by standard 100% dosage of NPK-Mg fertilizer. Keywords : oil palm seedling, bioameliorant, nutrient, C sequestration, biochar. PENDAHULUAN Permasalahan yang memerlukan penanganan dalam perbaikan sifat fisik dan kimia tanah untuk budidaya kelapa sawit secara umum yang ditemui di Sumatera, sebagian Jawa, dan Kalimantan adalah agregat kurang stabil, permeabilitas, bahan organik dan tingkat kebasaan rendah, serta pH tanah rata-rata 4,2-4,8. Kondisi ini mengakibatkan sebagian besar produktivitas tanaman tidak dapat dicapai secara optimal. Dalam hal pemenuhan bahan organik, pemanfaatan cangkang kelapa sawit yang diproses melalui pirolisis (biochar) dapat mengoptimalkan sumber daya alam. Aplikasinya sebagai pembenah tanah pada tanah Lithic Hapludults diharapkan dapat mengefisiensikan penggunaan pupuk dan menjadi sumber penyimpanan karbon di dalam tanah. Hasil penelitian Santi dan Goenadi (2010a; 2010b; dan 2012) menunjukkan aplikasi arang pirolisis (biochar) asal cangkang kelapa sawit yang dilakukan pada tanaman jagung di Lampung dengan tanah Typic Kanhapludults beragregasi rendah berpengaruh positif terhadap pertumbuhan vegetatif (tinggi) tanaman jagung varietas Bisma mengalami kenaikan 6,5-13,4%. Pada perlakuan 100% dosis pupuk NPK tunggal yang dikombinasikan dengan 2,1 gram biochar per tanaman, produktivitas tanaman jagung mengalami peningkatan dalam jumlah tongkol, bobot kering tongkol dan pipilan jagung masing-masing sebesar 31,3%; 6,1% dan 15,7% dibandingkan perlakuan 100% dosis pupuk NPK tunggal. Pemanfaatan arang pirolisis sebagai bahan pembenah tanah juga dapat meningkatkan nilai indeks kemantapan agregat lahan uji. Hasil penelitian Nurida et al. 2013 juga mendukung penelitian tersebut yang menyatakan bahwa respon tanaman jagung terhadap perbedaan formula pembenah tanah biochar limbah pertanian nyata terlihat pada tanah mineral non masam dimana formula dengan proporsi kompos lebih besar (biochar lebih rendah) memberikan tanaman yang lebih tinggi. Dalam upaya memperoleh justifikasi lebih lanjut mengenai potensi biochar sebagai bahan pembenah tanah, kegiatan penelitian yang disampaikan ini dilakukan pada tanah tekstur berpasir Lithic Hapludults. Permasalahan yang dijumpai pada tanah jenis ini dalam kapasitasnya sebagai media tumbuh bibit kelapa sawit adalah memiliki kadar C-organik, KTK, dan pH rendah, sehingga kapasitasnya dalam merentensi dan menyediakan unsur hara bagi tanaman juga 68 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 rendah. Pada musim kemarau, kelembaban tanah tidak mencukupi kebutuhan air untuk tanaman kelapa sawit. Nilai kapasitas tukar kation yang rendah menjadi faktor penghambat dalam kemampuan mengikat hara terutama kation-kation basa sehingga pemupukan menjadi tidak efisien (Carvalho et al. 2014). Lithic Hapludult dicirikan oleh solum dangkal (< 50 cm), tekstur kasar, memiliki pH masam sampai sangat masam, kandungan N-total rendah sampai sangat rendah, ketersediaan P sangat rendah, kapasitas tukar kation (KTK) dan kejenuhan basa (KB) rendah sampai sangat rendah. Makalah ini menyampaikan hasil kegiatan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui potensi arang pirolisis (biochar) asal cangkang kelapa sawit untuk sekuestrasi hara dan karbon pada tanah Lithic Hapludults di pembibitan kelapa sawit. BAHAN DAN METODE Bahan baku biochar Arang pirolisis (biochar) yang digunakan dalam kegiatan penelitian ini berasal dari cangkang kelapa sawit yang diproses melalui metode pembakaran lambat (karbonasi) pada temperatur 300 – 400oC selama lebih kurang 8 jam dengan kondisi tanpa oksigen (pirolisis) (Solichin, 2009). Untuk mengetahui potensi cangkang kelapa sawit yang diproses melalui teknik pirolisis sebagai pembenah tanah dilakukan analisis di Laboratorium Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia. Analisis meliputi: analisis kimia N (metode Kjeldahl), P dan K (ekstrak HCl 25%) C-organik metode Walkley-Black (Eneje et al. 2007), logam berat (As, Hg, Pb, Cd, Fe, Mn, dan Zn) menggunakan AAS (Atomic absorption spectroscopy), pH biochar dalam suspensi air 1:2,5 (w/v) - pH meter, serta analisis bakteri patogenik (Escherichia coli dan Salmonella sp) menggunakan metode plate count (Tabel 1). Tabel 1. Karakterisasi Kimia dan Mikrobiologi Biochar Cangkang Kelapa Sawit Jenis Analisis C-organik (%) N (%) C/N P (%) K (%) As (ppm) Hg (ppm) Pb (ppm) Hasil Standar IBI 30,38 > 20 0,96 Disesuaikan** 31,6 0,09 disesuaikan 0,08 disesuaikan 0,23 12-100 ttd* 1-17 8,73 70-500 Jenis Analisis Cd (ppm) pH-H2O Fe total Fe tersedia (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm) Escherichia coli Salmonella sp. Hasil ttd 7,3 2000 ppm 39,3 51,1 29,7 <3 MNP/g Negatif Standar IBI 1,4-39 6-10 200-7000 <3 MNP/g Negatif * ttd = tidak terdeteksi (nd= not detected) ** tergantung pada jenis bahan baku yang diproses Analisis tanah media pembibitan Bahan tanah untuk media bibit kelapa sawit adalah Lithic Hapludult yang diperoleh dari area perkebunan di PT Astra Agro Lestari, Tbk. Kalimantan Tengah yang terletak di 1○19′ – 3○ 36′ Lintang Selatan dan 110○ 25′ – 112○ 50′ Bujur Timur, Desa Pandu Senjaya, Kecamatan Pangkalan Lada, Kabupaten Kotawaringin Barat, dengan karakteristik fraksi pasir (46,2%), debu (29,4%), liat (24,4%), kapasitas tukar kation 4,8 cmol(+)kg(-), C-organik 1,9%, pH 4,3, dengan kadar N (0,15%); P2O5 (0,006%); K2O (0,003%); Ca (0,07%); dan Mg (0,017%). Sementara itu panduan klasifikasi tanah ditetapkan berdasarkan Soil Taxonomy (Soil Survey Staff 2010). Aplikasi biochar pada bibit kelapa sawit dalam media tanah Lithic Hapludults Aplikasi biochar pada media tanah Lithic Hapludults dengan menggunakan bibit kelapa sawit sebagai indikator keefektifan biochar dilaksanakan di main nursery (lapang) kebun PT Astra Agro Lestari, Tbk Kalimantan Tengah. Bahan tanah yang digunakan untuk media bibit kelapa sawit adalah jenis tanah tekstur berpasir Lithic Hapludults yang memiliki tingkat agregasi rendah. Pengambilan bahan tanah dilakukan pada kedalaman 0-30 cm. Bahan tanah selanjutnya diayak dengan menggunakan ayakan 5 mm dan diaduk hingga homogen. Kecambah kelapa sawit jenis DxP diperoleh dari Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS), Medan, Sumatera 69 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Utara. Kecambah kelapa sawit terlebih dahulu ditumbuhkan dalam bak-bak persemaian ukuran 39 x 31 x 11 cm (50 benih/bak). Setelah disemaikan selama dua bulan, bibit kelapa sawit dipilih untuk memperoleh bahan tanaman yang seragam. Bibit kelapa sawit selanjutnya ditanam dalam polibag berisi 20 kg tanah. Pupuk an-organik yang diberikan untuk perlakuan biochar dan kontrol adalah NPKMg 15.15.6.4.TE dan 12-12-17-2.TE (trace element) dengan dosis 75-100% dari dosis anjuran untuk bibit umur 5-24 minggu (Tabel 2) yang berdasarkan bobot kering tanah pada kondisi lapang. Untuk pemeliharaan bibit kelapa sawit dilakukan penyiraman setiap hari sesuai kadar air kapasitas lapang. Perlakuan terdiri dari : 1. 100% dosis standar pupuk NPK majemuk per bibit (kontrol) 2. 75% dosis standar pupuk NPK majemuk per bibit 3. 75% dosis standar NPK majemuk + 50 g biochar/bibit 4. 75% dosis standar NPK majemuk + 100 g biochar/bibit 5. 75% dosis standar NPK majemuk + 150 g biochar/bibit Tabel 2. 1) 2) Dosis penuh pupuk NPKMg-TE untuk bibit kelapa sawit. Minggu setelah tanam Cara aplikasi 5 6 7 8 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Siram (spray)1) Siram (spray) Siram (spray) Siram (spray) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Tabur (spread) Dosis (g) per bibit 0,5 1 1,5 1,5 3 3 4 4 5 5 7,5 7,5 7,5 Komposisi pupuk NPK 15.15.6.4.TE2) (150 ml/bibit) NPK 15.15.6.4.TE (150 ml/bibit) NPK 15.15.6.4.TE (150 ml/bibit) NPK 15.15.6.4.TE (150 ml/bibit) NPK 15.15.6.4.TE NPK 15.15.6.4.TE NPK 15.15.6.4.TE NPK 15.15.6.4.TE NPK 12.12.17.2.TE NPK 12.12.17.2.TE NPK 12.12.17.2.TE NPK 12.12.17.2.TE NPK 12.12.17.2.TE + Kieserite 10 g Metode siram dan tebar = dilakukan dengan cara disiram atau ditebar di sekitar perakaran bibit kelapa sawit dengan jarak kurang lebih 7-10 cm dari bibit. TE = trace element [Boron (B) dan Copper (Cu), 2 ppm] Penelitian disusun dalam rancangan acak kelompok (RAK) dengan lima perlakuan dan dua puluh ulangan. Data yang diperoleh diolah dengan analisis ragam dan apabila ada beda nyata dilanjutkan dengan Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 5% (Steel dan Torrie 1980). Adapun peubah yang diamati untuk mengetahui efektivitas perlakuan biochar meliputi : (i) kadar hara tanah (N, P2O5, K2O, KTK, dan C-organik), (ii) serapan hara daun N (metode Kjeldahl, menggunakan H2SO4 pekat dan Selenium mixture), P dan K (ekstraksi menggunakan HNO3 pekat dan HClO4 pekat), (iii) tinggi bibit, (iv) jumlah daun, (v) diameter batang, dan (vi) panjang dan lebar daun ke-3. Analisis hara tanah dan daun mengacu pada metode yang dikemukakan Balai Penelitian Tanah (2009). Kadar hara tanah ditetapkan sebelum dan setelah perlakuan, sedangkan peubah lainnya ditetapkan setelah kegiatan penelitian berakhir yaitu pada saat bibit berumur enam bulan di pembibitan utama. Pada akhir pengamatan ini, masing-masing sebanyak lima ulangan dengan pertumbuhan bibit seragam dari lima perlakuan yang diuji tetap diteruskan pengamatannya hingga dua belas bulan setelah aplikasi, khusus untuk melihat korelasi antara waktu inkubasi biochar di dalam tanah terhadap sekuestrasi karbon dan kapasitas tukar kation. 70 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik biochar asal cangkang kelapa sawit Penggunaan cangkang kelapa sawit sebagai pembenah tanah adalah salah satu upaya untuk efisiensi biaya pengelolaan perkebunan secara berkelanjutan. Biochar yang dihasilkan dengan teknik pirolisis dapat melepaskan unsur hara yang terkandung di dalam bahan secara terkendali untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman (Prakongkep et al. 2013). Hasil karakterisasi biochar asal cangkang kelapa sawit dengan teknik Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR) yang dilakukan sebelumnya oleh Santi dan Goenadi (2012) disampaikan bahwa biochar ini memiliki pita-pita intensif pada rentang 3413- 3400 cm-1 yang mencirikan pita regangan O-H (hidroksil) dan N-H (amina). Pada wilayah 1170-950 cm-1, biochar menunjukkan karakteristik penyerapan pada 1034 cm-1 yang mencirikan vibrasi O-CH3. Gugus – gugus fungsional tersebut, sebagaimana halnya dengan gugus fungsional bahan organik lainnya berperan dalam agregasi tanah. Dalam penelitian ini, biochar asal cangkang kelapa sawit memiliki kadar C-organik 30,4%, dengan pH 7,3 dan kadar logam berat yang dikatagorikan rendah, di bawah ambang baku mutu standardisasi biochar yang ditetapkan oleh International Biochar Initiative (IBI) (Tabel 1). Potensi biochar sebagai pembenah tanah telah banyak dilaporkan dan umumnya untuk kegunaan peningkatan produksi pada tanaman semusim seperti padi, jagung, sorgum, gandum, dan tanaman buah-buahan lainnya (Nurida et al. 2013; Blackwell et al. 2010). Namun demikian belum ada informasi mengenai penggunaan biochar untuk kelapa sawit di media tanah Lithic Hapludults. Karakteristik bahan tanah Lithic Hapludults memiliki epipedon ochrik dengan horizon tipis, khroma dan kandungan bahan organik rendah serta kedalaman dangkal. Bahan tanah Lithic Hapludults yang digunakan sebagai media tanam bibit kelapa sawit dalam kegiatan penelitian ini mengandung fraksi pasir 46,2%. Berdasarkan kecukupan hara tanah untuk bibit kelapa sawit yang disampaikan oleh Fairhurst dan Hardter (2003), bahan tanah ini memiliki pH sedang, KTK sangat rendah, kadar hara N rendah, P dan K sangat rendah, serta C-organik sedang. Untuk mengoptimalkan pertumbuhan bibit kelapa sawit di dalam media tanah jenis ini diperlukan pembenah tanah yang dapat berfungsi dalam meretensi hara, air, dan karbon organik tanah sehingga mengoptimalkan penyediaan unsur hara bagi bibit tersebut. Penambahan unsur hara dilakukan dengan berpedoman pada hasil analisis tanah media. Unsur hara mikro, utamanya B dan Cu diperlukan untuk bibit kelapa sawit yang ditanam pada tanah tekstur berpasir. Aplikasi biochar pada bibit kelapa sawit dalam media tanah Lithic Hapludults Berdasarkan hasil yang diperoleh dari kegiatan penelitian ini, penggunaan 150 gram biochar/bibit yang dikombinasikan dengan 75% dosis pupuk NPK-Mg menghasilkan pertumbuhan vegetatif (tinggi, jumlah daun, diameter batang, panjang dan lebar daun ke-3) bibit kelapa sawit yang lebih baik serta berbeda nyata apabila dibandingkan dengan perlakuan 75 dan 100% dosis pupuk NPK-Mg (kontrol). Persentase peningkatan pertumbuhan vegetatif terhadap perlakuan 100% dosis NPK-Mg (kontrol) masing-masing 33,9 (tinggi); 36,2 (jumlah daun); 28,9 (diameter batang); 22,6 (panjang daun ketiga); dan 33,3% (lebar daun ketiga) (Tabel 3). Pemberian 100-150g biochar + 75% dosis NPK-Mg menghasilkan bobot kering daun, pelepah, batang, dan akar bibit kelapa sawit yang berbeda nyata terhadap perlakuan kontrol. Peningkatan untuk bobot kering (%) mencapai 53,5 - 55,4 (daun); 53,3 – 57,4 (pelepah); 53,5-54,9 (batang); dan 61,9 – 65,2 (akar) (Tabel 4). Persentasi peningkatan bobot kering akar dengan pemberian biochar rata-rata di atas 60%. Dalam hal ini biochar dapat menginduksi perkembangan akar bibit kelapa sawit yang ditanam pada media tanah jenis Lithic Hapludults yang didominasi fraksi pasir. Fungsi biochar untuk menginduksi pertumbuhan akar tanaman dilaporkan oleh Lehmann et al., (2011); Prendergast-Miller et al., (2011); dan Brennan et al., (2014). Dalam kegiatan penelitian tersebut dilaporkan bahwa perkembangan akar yang lebih baik dapat terjadi karena 71 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 terdapat interaksi antara rambur-rambut akar tanaman dengan struktur pori mikro biochar. Biochar juga memiliki kemampuan dalam meretensi hara dan air. Hasil penelitian tersebut mendukung penelitian yang dilakukan oleh Santi dan Goenadi (2010b) yang menunjukkan bahwa kapasitas menahan air pada biochar lebih tinggi apabila dibandingkan dengan bahan organik lainnya seperti kompos dan gambut dengan nilai masing-masing 25,30% (Biochar); 9,7% (kompos); dan 10,10% (gambut). Ketersediaan hara karbon (C ) yang cukup tinggi di dalam media Lithic Hapludults dengan penambahan biochar dapat memperbaiki agregat bahan tanah dan mengurangi pencucian hara yang ditambahkan ke dalam media tanam ini sehingga dapat dimanfaatkan oleh perakaran bibit kelapa sawit secara optimal. Tabel 3. Pertumbuhan Bibit Kelapa Sawit Umur Enam Bulan di Pembibitan Utama. Perlakuan 100% dosis NPK-Mg 75% dosis NPK-Mg 75%NPK-Mg+50g biochar/bibit 75%NPK-Mg+100g biochar/bibit 75%NPK-Mg+150g biochar/bibit Koefisien keragaman (%) *) Peubah Tinggi (cm) Jumlah daun Diameter batang (cm) 67,2 c*) 86,7 b 95,3 ab 11,3 c 14,0 bc 15,6 ab 98,7 ab 4,9 c 5,7 b 6,4 a Panjang daun ke3 (cm) 23,6 c 26,5 b 27,6 b Lebar daun ke3 (cm) 1,6 c 1,9 b 2,2 b 16,3 ab 6,6 a 27,8 b 1,9 b 101,8 a 17,7 a 6,9 a 30,5 a 2,4 a 7,6 11,4 8,5 4,0 9,3 Angka dalam kolom yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P<0,05). Tabel 4. Bobot Kering Bibit Kelapa Sawit Umur Enam Bulan di Pembibitan Utama Perlakuan 100% dosis NPK-Mg 75% dosis NPK-Mg 75%NPK-Mg+50g biochar/bibit 75%NPK-Mg+100g biochar/bibit 75%NPK-Mg+150g biochar/bibit Koefisien keragaman (%) *) Daun 42,7 c*) 71,7 b 72,6 b 91,9 a Bobot kering (g)/bibit Pelepah Batang 32,8 c 32,3 c 65,1 b 47,4 b 64,8 b 51,3 b 77,0 a 69,4 a Akar 12,9 e 20,0 d 25,7 c 33,9 b 95,8 a 70,2 ab 71,7 a 37,1 a 4,5 6,4 7,2 0,4 Angka dalam kolom yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P<0,05). Hasil yang cukup menarik dari kegiatan penelitian ini bahwa pemberian pupuk NPK-Mg 75% dari dosis standar menghasilkan pertumbuhan bibit yang lebih baik jika dibandingkan dengan dosis 100% pupuk NPK-Mg. Dalam hal ini, rekomendasi dosis pupuk dapat ditinjau kembali tidak hanya atas dasar jumlah hara yang tersedia dalam bahan tanah, namun juga memperhatikan sifat fisik tanah lainnya seperti tekstur dan porositasnya. Pemberian biochar yang dikombinasikan dengan pupuk NPK-Mg setelah enam bulan aplikasi dapat meningkatkan pH tanah media dari 4,3 menjadi 5,8-6,0 atau setara 25,9 – 28,3% (Tabel 5). Peningkatan pH tanah media akan mengoptimalkan ketersediaan nutrisi bagi bibit kelapa sawit. pH tanah optimal untuk pertumbuhan tanaman rata-rata berkisar antara 6,0-6,5. Pemberian 150 gram biochar/bibit yang dikombinasikan dengan 75% dosis pupuk NPK-Mg pada 72 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 pengukuran enam bulan setelah aplikasi dapat meningkatkan ketersediaan hara N, P, KTK dan kadar C-organik di dalam tanah, serta berbeda nyata jika dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Sementara itu untuk unsur hara K, ketersediaannya tidak berbeda nyata jika dibandingkan dengan kontrol. Sifat kimia tanah lainnya yang meningkat dengan aplikasi 150 gram biochar/bibit adalah KTK dan kadar C-organik tanah, dengan nilai masing-masing peningkatan sebesar 15,5 dan 26,9% jika dibandingkan perlakuan kontrol. Tabel 5. pH, C-Organik, dan Kadar Hara Tanah Media Bibit Kelapa Sawit, Enam Bulan Setelah Aplikasi dengan Biochar. Perlakuan Peubah P2O5K2 O K2 O KTK C-organik H Bra (ppm) Bray [cmol(+)kg(%) 1 y (ppm) ] (pp m) 100% dosis NPK-Mg 6,0 0,16 b*) 900 a 120,8 1010,8 1115,4 a 4,9 bc 1,9 c a a 75% dosis NPK-Mg 5,8 0,15 c 600 b 80,6 c 694,8 c 725,7 b 4,6 c 1,9 c 75%NPK-Mg+50g biochar/bibit 5,9 0,14 c 700 b 100,9 849,9 b 773,7 b 4,7 c 2,1 b b 75%NPK-Mg+100g 6,0 0,17 a 400 d 102,5 830,9 b 746,7 b 5,2 b 2,5 a biochar/bibit b 75%NPK-Mg+150g 6,0 0,17 a 500 c 123,4 970,5 a 899,1 ab 5,8 a 2,6 a biochar/bibit a Koefisien keragaman (%) 2,4 2,9 3,8 1,9 9,9 2,6 3,1 *) Angka dalam kolom yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P<0,05). p N (%) P2O5 (ppm) Pemberian biochar dengan dosis 50-150 gram biochar/bibit yang dikombinasikan dengan 75% dosis pupuk NPK-Mg dapat meningkatkan kadar hara N (Tabel 6). Kadar hara N daun bibit kelapa sawit dengan pemberian biochar berbeda nyata apabila dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Sementara itu dosis pemberian 150 gram biochar/bibit yang dikombinasikan dengan 75% dosis pupuk NPK-Mg kadar hara P dan K yang tidak berbeda nyata apabila dibandingkan dengan 100% dosis pupuk NPK. Tabel 6. Kadar hara daun bibit kelapa sawit enam bulan setelah aplikasi biochar Perlakuan 100% dosis NPK-Mg 75% dosis NPK-Mg 75%NPK-Mg+ 50g biochar/bibit 75%NPK-Mg+ 100g biochar/bibit 75%NPK-Mg+ 150g biochar/bibit Koefisien keragaman (%) *) Peubah N (%) 3,7 b*) 3,7 b 3,9 a 3,8 a 3,9 a 2,0 P (%) 0,14 a 0,11 b 0,12 b 0,12 b 0,14 a 4,2 K (%) 2,5 a 2,4 a 2,2 ab 1,9 b 2,5 a 5,6 Angka dalam kolom yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak ganda Duncan (P<0,05). Hasil analisis kadar C-organik dan kapasitas tukar kation terhadap media tanah Lithic Hapludults 12 bulan setelah diaplikasi biochar menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis biochar yang diberikan ke dalam media tanam, maka kadar C-organik yang terdapat di dalam media tanam juga semakin meningkat, demikian halnya dengan kapasitas tukar kation (Gambar 1). Hasil ini mendukung penelitian yang dilakukan oleh Steiner (2007). Peningkatan nilai kapasitas tukar kation (KTK) dapat mempertahankan ion bermuatan positif seperti Ca2+, Mg2+, dan K+ melalui gaya elektrostatik. Tanah yang memiliki KTK tinggi lebih dapat mempertahankan ion-ion bermuatan positif tersebut di atas. Nilai KTK tinggi juga memungkinkan ditempati oleh kation 73 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 asam seperti H+ dan Al3+. Yamato et al. (2006) melaporkan bahwa aplikasi biochar ke dalam tanah selain dapat meningkatkan pH, KTK, kadar N total dan P2O5 tersedia serta tingkat kebasaan, biochar juga dapat menurunkan kandungan Al3+ yang dapat dipertukarkan. Penambahan biochar diharapkan dapat meningkatkan kadar bahan organik di dalam tanah dan dapat bertahan dalam periode yang cukup lama. Dampak yang diharapkan adalah KTK di dalam tanah juga dapat dipertahankan tetap tinggi. Gambar 1. Grafik hubungan antara perlakuan dosis pupuk dan biochar terhadap kandungan C-organik dan kapasitas tukar kation di dalam tanah Lithic Hapludults. KESIMPULAN DAN SARAN Aplikasi biochar dapat meningkatkan pertumbuhan bibit kelapa sawit pada media tanam Lithic Hapludults. Dosis optimum biochar pada penelitian ini belum diperoleh. Aplikasi dosis tertinggi 150 gram biochar/bibit, peningkatan pertumbuhan bibit kelapa sawit masih bersifat linier. Biochar dapat meretensi hara, karbon organik, serta meningkatkan nilai KTK dan pH tanah. Kombinasi pemberian biochar sebanyak 150 gram/bibit dengan 75% dosis pupuk NPK-Mg menghasilkan bobot kering bibit dan kadar hara N paling tinggi. Perlakuan ini juga mampu mempertahankan kadar C-organik dan KTK dalam tanah Lithic Hapludults lebih baik daripada perlakuan pupuk NPK-Mg saja (kontrol). Disarankan untuk penetapan dosis aplikasi biochar dapat disesuaikan dengan tingkat efisiensi biaya pupuk di pembibitan kelapa sawit atas hasil yang diperoleh dari penelitian ini. REFERENSI Blackwell, P., G. Riethmuller, dan M. Collins. 2010. Biochar Application to Soil. In . J. Lehmann and S. Joseph (Eds.) Biochar for Environmental Management: Science and Technology. Earthscan Publishing, UK and Washington DC. 416p. Brennan, A., E.M. Jiménez, M. Puschenreiter, J.A. Alburquerque, dan C. Switzer. 2014. Effects of biochar amendment on root traits and contaminant availability of maize plants in a copper and arsenic impacted soil. Plant Soil. DOI 10.1007/s11104-014-2074-0. Springer International Publishing Switzerland. p. 351-360. Balai Penelitian Tanah. 2009. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. ISBN 978-602-8039-21-5. Bogor, Balai Penelitian Tanah. 234p. Carvalho M T., A.H.N Maia, B.E. Madari, L. Bastiaans, P.A . van Oort , A. B. Heinemann, M.A. Soler da Silva, F.A. Petter, B.H. Marimon Jr, dan H.Meinke. 2014. Biochar increases plant-available water in a sandy loam soil under an aerobic rice crop system. Solid Earth 5: 939–952. Eneje, R.C., P.C Oguike dan Osuaku. 2007. Temporal variations in organic carbon, soil reactivity and aggregate stability in soils of contrasting cropping history. African J Biotechnol 6(4): 369-374. 74 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Fairhurst, T. dan R. Hardter. 2003. Management for Large and Sustainable Yields. Potash and Phosphate Institute of Canada. 382p. Lehmann, J., M.C Rillig, J. Thies, C.A. Masiello, W.C. Hockaday, dan D. Crowley. 2011 Biochar effects on soil biota—a review. Soil Biol Biochem 43:1812–1836. Nurida, N.L., Ai Dariah, dan A. Rachman. 2013. Peningkatan kualitas tanah dengan pembenah tanah biochar limbah pertanian. Jurnal Tanah dan Iklim. 37 (2): 69-78. Prakongkep, N., R. J. Gilkes, W. Wiriyakitnateekul, A. Duangchan, dan T. Darunsontaya. 2013. The effects of pyrolysis conditions on the chemical and physical properties of rice husk biochar. Int. J. Material Sci. 3(3): 97-103. Prendergast-Miller, M.T, M. Duvall, dan S.P. Sohi. 2011. Localisation of nitrate in the rhizosphere of biocharamended soils. Soil Biol Biochem 43:2243–2246. Santi, L.P., dan D.H. Goenadi. 2012. The use of bio-char originated from palm kernel shell as a carrier of aggregate stabilizing microbes. Seminar Nasional Pengelolaan Biomassa sebagai Sumber Energi Terbarukan, Pertanian Berlanjut dan Mitigasi Pemanasan Global (Prospek Konversi Biomassa ke Biochar di Indonesia) di UNITRI Malang, tanggal 26-27 Juni 2012. Santi, L.P., dan D.H. Goenadi. 2010a. The potential use of pyrolysis charcoal (bio-char) for Ultisol soil bioameliorant. Proceeding: 3 rd International Biochar Conference 2010, Rio de Janeiro, Brazil 12-15 Sept 2010. Santi, L.P., dan D.H. Goenadi. 2010b. Pemanfaatan bio-char sebagai pembawa mikroba untuk pemantap agregat tanah Ultisol dari Taman Bogo-Lampung. Menara Perkebunan 78(2): 11-22. Soil Survey Division Staff. 2010. Keys to Soil Taxonomy. 11th Edition. United States Departement of Agriculture. Natural Resources Conservation Service. Solichin, M. 2009. Teknologi asap cair ”deorub” dalam industri karet alam. Technology Indonesia. http://www.technologyindonesia.com. Steel, R.G.D dan J.H. Torrie. 1980. Principles and Procedures of Statistics. A Biometrical Approach. 2 nd ed. McGraw-Hill, New York. Steiner, C. 2007. Soil charcoal amendments maintain soil fertility and establish carbon sink-research and prospects. Soil Ecology Res Dev, 1-6. Yamato, M., Y. Okimori, I.F. Wibowo, S. Anshori, dan M. Ogawa. 2006. Effects of the application of charred bark of Acacia mangium on the yield of maize, cowpea and peanut, and soil chemical properties in South Sumatra, Indonesia. J. Soil Sci. Plant Nutrition 52: 489–495. 75 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 HETEROSIS, PERAN GEN, DAN SIFAT KUALITATIF HASIL PERSILANGAN IPB 3S DAN FATMAWATI DENGAN PADI BERAS MERAH DALAM PEMBENTUKAN PADI GOGORANCAH TIPE IDEAL I Gusti Putu Muliarta Aryana , AAK Sudharmawan dan Bambang B Santoso Fakultas Pertanian Universitas Mataram Jalan Pendidikan 37 Mataram e-mail : muliarta1@yahoo co.id ABSTRAK Untuk mengetahui penampilan hiterosis, peran gen dan sifat kualitatif hibrada hasil persilangan IPB 3S dan Fatmawati degan beberapa genotipe padi beras merah yang berpeluang sebagai gen pool pembentukan padi gogorancah beras merah tipe ideal telah dilakukan penelitian melalui percobaan eksperimintal di lahan sawah desa Nyur Lembang, Lombok Barat pada Agustus - Nopember 2015. Rancangan Acak Kelompok 12 genotipe padi (Fatmawati, IPB 3S, Inpago Unram I, G9(F2BC4P19-36), F1 Fatmawati/Inpago Unram 1, F1 Fatmawiti/G9, F1 IPB 3S/Inpago Unram I, F1 IPB 3S/G9, F1Inpago Unram I/Fatmawati, F1 G9/Fatmawati, F1 Inpago unram I/IPB 3S, dan F1 G9/IPB 3 S) sebagai perlakuan diulang lima kali. Penilian nilai hiterosis berdasarkan rerata kedua tetua dan tetua tertinggi, untuk peran gen berdasarkan potence ratio. Hasil penelitian menunjukkan bahwa, berdasarkan nilai hiterosis dan Heterobeltiosis sebagian besar penentu produksi, maka empat hibrida (F1 Fat/Inpago , F1 Fat/G9, F1 IPB 3S/Inpago serta F1 IPB 3S/G90 berpeluang sebagai varietas unggul tipe ideal. Hibrida hasil persilangan tersebut lebih mendominasi pada aksi gen dominan sebagian positif dan negatif serta over dominan,sedangkan hibrida hasil silang tunggal dan resiprok memberikan warna organ tanaman dan bentuk gabah yang bervariasi. Kata kunci : Inpago Unram I, gabah, heterobeltiosis,gen pool PENDAHULUAN Beras merupakan sumber pangan yang memiliki kandungan protein, vitamin dan mineral yang dibutuhkan untuk kesehatan tubuh manusia terutama beras merah dan sekaligus sebagai salah satu pangan fungsional terutama karena kandungan antosianinnya yang berfungsi sebagai antioksidan, kandungan asam folat, magnesium, niasin, Posfor, vitamin A, B, C, serta B kompleks. Beras merah berkhasiat untuk mencegah penyakit kangker khusus, batu ginjal, beriberi, insomnia, sembelet, dan wasir, serta mampu menurunkan kadar gula dan kolesterol (Suardi, 2005; Suliartini et al., 2011; Wijayanti, 2012) . Perakitan varietas padi gogo rancah beras merah tipe baru di Indonesia sama sekali belum mendapat perhatian, sehingga sampai saat ini satu varietaspun belum ada yang dilepas sebagai varietas padi gogo rancah tipe baru. Dari 233 varietas padi unggul yang dilepas oleh Kementrian Pertanian sebagian besar berupa varietas padi sawah, padi gogo, padi rawa pasang surut. Sebagai padi sawah, beras merah baru beberapa varietas antaranya Aek Sibundong dan Inpara 24 Gabusan, sedangkan sebagai padi gogo, baru satu varietas yaitu Inpago Unram1 ( Suprihatno, et al., 2010; Muliarta, et al., 2014). Oleh karena itu, sumber gen baru yang berpotensi untuk pembentukan varietas unggul padi gogo rancah beras merah tipe baru yang berpotensi hasil tinggi umur genjah sangat diperlukan mengingat masih banyak plasma nutfah untuk sifat-sifat tersebut belum teridentifikasi. Penelitian Muliarta, et al.,(2010) melalui persilangan back cross sebanyak 4 (empat) kali antara galur harapan padi beras merah toleran kekeringan dengan kultivar Kala Isi Tolo yang memiliki kandungan antosian tinggi umur genjah telah dihasilkan beberapa galur padi gogo beras merah. Galur-galur tersebut diseleksi dilanjutkan dengan uji daya hasil pendahuluan dan Uji daya hasil lanjutan sehingga dihasilkan beberapa galur harapan salah satunya galur harapan padi gogo beras merah F2BC4P19-36 yang memiliki kandungan antosianin tinggi, umur genjah 107 hari namun masih memiliki daya hasil relatif rendah yaitu 4,8 ton/ha. Inpago Unram I merupakan varietas unggul baru padi gogo beras merah yang memiliki daya hasil 5 ton/ha juga merupakan salah satu sumber gen baru yang dapat dipergunakan sebagai tetua (Muliarta et al., 2013) Mengingat rendahnya potensi hasil yang dimiliki galur padi gogo beras merah F2BC4P19-36 dan Inpago Unram I sehingga masih perlu ditingkatkan potensi hasilnya sebesar > 7 ton/ha dan berumur genjah (<110 hari) melalui pembentukan varietas padi gogo rancah Tipe 76 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Baru yang adaptif pada lahan sawah tadah hujan pada system tanam gogo rancah. Peluang tersebut dapat dilakukan dengan melakukan persilangan varietas padi tipe baru IPB 3S dan Fatmawati. Varietas IPB 3S potensi hasilnya 11,2 ton/ha GKG, berumur 112 hari, tekstur nasi pulen sedangkan Fatmawati potensi hasilnya 9 ton/ha GKG umur 115 hari dengan tekstur nasi pulen. Untuk dapat membentuk varietas unggul maka diperlukan metode seleksi pemuliaan yang tepat dan benar. Penggunaan metode seleksi yang benar dan tepat dapat dilakukan bila mana telah diketahui peran gen dan heteroris dari karakter-karakter kuantitatif tanaman padi tersebut. Mengetahui peran gen tanaman tersebut maka efisiensi suatu program pemuliaan tanaman dapat lebih di tingkatkan, karena peran gen menggambarkan kerja gen. Bila peran gen aditif lebih menonjol dari peran gen dominan dalam pengendalian suatu karakter, maka seleksi massa merupakan metode yang lebih tepat. Bila peran gen dominan lebih menonjol maka program pemuliaan sebaiknya diarahkan untuk membentuk varietas hibrida (Gudoy et al., 1987) Heterosis merupakan peningkatan atau penurunan nilai-nilai F1 jika dibandingkan dengan nilai rerata tetuanya untuk karakter yang sama (Sukirman, 2005). Heterosis akan terekspresikan dalam dua kondisi yaitu hadirnya beberapa tingkat dominansi dan perbedaan relative frekwensi gen dari kedua tetua dalam menentukan besarnya heterosis yang dieksperikan pada hasil persilangan. Bila salah satu atau kedua keadaan ini tidak terujud, maka hiterosis tidak terekspresikan (Falconer.1989; Satono dan Suprihatno. 1997). Virnani et al.,(1991) dan Darlina et al., (1992) menambahkan, pemilihan tipe kultivar padi yang digunakan sebagai tetua menentukan besarnya heterosis yang diteliti. Efek heterosis pada F1 dalam hibridisasi mempunyai arti yang sangat penting dalam pembentukan suatu varietas hibrida terutama dalam menentukan pemilihanan suatu tetua yang potensial untuk membentuk varietas hibrida berdaya hasil tinggi. Penampilan karakter suatu tanaman baik berupa karakter kualitatif maupun kuantitatif adalah penampilan sifat tanaman pada suatu lingkungan tubuh yang merupakan hasil kerjasama antara faktor genetik dan lingkungan. Evaluasi terhadap karakter morfologi suatu tanaman sangat membantu dalam kegiatan seleksi sifat-sifat unggul yang diinginkan dan sesuai dengan tujuan kegiatan pemuliaan tanaman itu sendiri (Mangondidjoyo, 2000: Muliarta.et al., 2015) Artikel ini memaparkan hasil penelitian yang bertujuan untuk mengetahui penampilan hiterosis , peran gen dan sifat kualitatif hibrada hasil persilangan IPB 3S dan Fatmawati degan beberapa genotipe padi beras merah yang a berpeluang sebagai gen pool untuk pembentukan padi gogorancah beras merah tipe ideal. BAHAN DAN METODE Percobaan dilakukan di lahan sawah di desa Nyur Lembang Kecamatan Narmada kabupaten Lombok Barat pada Agustus – Nopember 2015. Percobaan ditata dalam Rancangan Acak Kelompok dengan 12 genotipe padi sebagai perlakuan yang diulang lima kali, yaitu empat tetua yang terdiri atas varietas Fatmawai, IPB3S, Inpago Unram I, Galur Harapan G9(F2BC4P19-36), dan delapan genotipe F1 hasil persilangan: F1 Fatmawati/Inpago Unram 1, F1 Fatmawati/G9, F1 IPB 3S/Inpago Unram I, F1 IPB 3S/G9, F1 Inpago Unram I/Fatmati, F1 G9/Fatmawati, F1 Inpago Unram I/IPB 3S, dan F1 G9/IPB 3S. Penanaman dilakukan seperti budidaya padi sawah dengan umur bibit 21 hari. Pemeliharan tanaman meliputi penyiangan, pemupukan dengan 300 kg/ha Ponska diberikan satu minggu setelah tanam, 200 kg/ha Urea diberikan 2 kali pada saat tanaman umur 30 hst dan 50 hst. Analisis heterosis rerata kedua tetua (MP) dan heterosis berdasarkan tetua tertinggi (Heterobeltiosis) (HP) menggunakan rumus Fehr (1987), sebagai berikut F1 MP x100% MP F1 HP HPH (%) x100% HP MPH (%) 77 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Dimana: MPH = Heterosis berdasarkan rerata kedua tetua, HPH=Hiterosis berdasarkan tetua tertinggi (Heterobeltiosis); F1 = rerata kombinasi persilangan; MP = rerata kedua tetua, HP= rerata tetua tertinggi Untuk menentukan peran gen digunakan rumus potensi rasio (hp) berdasarkan Peter and Frey (1966) sebagai berikut : hp mF1 MP HP MP Dimana hp= potensi rasio, mF1 = Nilai rata-rata tanaman F1. Berdasarkan nilai potence ratio, derajat dominansi diklasifikasikan sebagai berikut : (hp=0) tidak ada dominansi atau aditif; (hp= +1 atau hp= -1) dominasi sempurna; hp berada diantara -1 sampai +1 dominasi sebagian; (hp>1 atau hp<-1) over dominasi HASIL DAN PEMBAHASAN Heterosis dan heterobeltiosis Nilai heterosis dan rerata dari beberapa kombinasi persilangan tunggal dan resiprok antara varietas Fatmawati dan IPB 3S dengan padi beras merah untuk semua karakter yang diamati dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2 dan 3. Dalam penelitian ini perhitungan nilai heterosis berdasarkan rerata kedua tetua (MPH) dan berdasarkan tetua tertinggi (Heterobeltiosis) (HPH). Heterosis negatif memberikan arti bahwa persilangan di antara kedua tetua akan menghasilkan hibrida yang memiliki karakter lebih jelek atau lebih rendah jika dibandingkan dengan rerata kedua tetuanya dengan nilai tertentu pada karakter tertentu. Sedangkan heterosis positif menunjukkan bahwa persilangan kedua tetua akan menghasilkan hibrida yang memiliki karakter lebih baik dari rerata kedua tetuanya dengan besaran tertentu. Pada karakter umur berbunga terdapat tiga hibrida yang memiliki nilai heterosis negatif dan 3 hibrida yang miliki heterosis positif. Sedangkan berdasarkan heterobeltiosis semua hibrida memberikan nilai negatif kecuali hibridaF1Fat/Inpogo dan F1 F1 G9/Fat memberikan nilai positip. Nilai heterosis F1 hasil persilangan Fatmawati dan IPB 3S dengan padi beras merah dan resiproknya, untuk umur berbunga F1 G9/IPB 3S yaitu 82,17 hss menunjukan nilai heterosis negatif tertinggi yakni berdasarkan rerata kedua tetua (MPH = 1,60 %) dan berdasarkan tetua tertinggi (HPH = -4,27 %). Hal ini menunjukkan terdapat pengurangan umur berbunga . Artinya tanaman tersebut berbunga lebih cepat dibandingkan dengan rerata kedua tetuanya maupun tetua tertingginya. Untuk tetua galur harapan G9 berbunga umur 81,17 hss dan varietas IPB 3S umur 85,83 hss. Sedangkan hasil persilangan F1 G9/Fatmawati memberikan umur berbunga 87,83 hss dengan nilai heterosis positif berdasarkan rerata kedua tetua (MPH = 5,82 %) dan berdasarkan tetua tertinggi (HPH = 3,54 %). Hal ini menunjukkan bahwa turunan tanaman tersebut berbunga lambat atau lebih dalam dibandingkan dengan kedua tetuanya, yaitu Fatmawati 84,83 hss. Menurut Ismunadji et al., (1988) tanaman yang berbunga lebih cepat memiliki fase generatif yang cepat pula, sehingga semangkin cepat tanaman padi mencapai umur berbunga 50 % maka umur panen akan semakin cepat pula. 78 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 1 : Rerata, heterosis dan heterobeltiosis karakter umur berbunga, tinggi tanaman dan jumlah anakkan per rumpun hasil persilangan Fatmawati dan IPB 3S dengan padi beras merah. Perlakuan F1 Fat/Inpago F1 Fat/G9 F1 Inpago/Fat F1 G9/Fat F1 IPB 3S/Inpago F1 IPB 3S/G9 F1 Inpago/IPB 3S F1 G9/IPB 3S FATMAWATI IPB 3S Inpago Unram 1 G9 Umur berbunga (hss) Rerata MPH HPH (%) (%) 85,67 4,58 0,98 84,17 1,41 -1,68 82,33 0,51 -2,95 87,83 5,82 3,54 82,33 -0,10 -0,10 82,17 -1,60 -1,60 81,83 -0,71 -4,66 82,17 -1,60 -4,27 84,83 85,83 79,00 81,17 Tinggi Tanaman Jumlah Anakan per rumpun (cm) (buah) Rerata MPH HPH Rerata MPH HPH (%) (%) (%) (%) 125,17 3,94 -1,57 15,33 -21,38 -47,45 116,83 0,50 2,79 14,67 4,47 -22,31 131,00 8,79 3,01 18,50 -11,95 -41,14 122,00 4,95 7,33 16,83 13,33 -15,72 124,67 1,08 -1,97 13,00 -35,00 -55,43 123,50 3,64 3,35 11,83 -23,68 -41,35 128,83 4,46 1,31 21,00 -5,00 -34,86 131,50 10,35 10,04 14,83 -4,32 -26,47 113,67 9,83 119,50 10,83 127,17 26,50 118,83 20,17 Keterangan : MPH= heteroris berdasarkan rerata kedua tetua, HPH = heteroris berdasarkan tetua tertinggi (Heterobeltiosis). Tinggi tanaman pada padi umumnya diharapkan heterosis negatif atau rendah karena dengan demikian akan diperoleh tanaman-tanaman yang lebih pendek dari rata-rata kedua tetuanya. Pada Tabel 1 nampak semua hibrida memberikan nilai hiterosis positif pada tinggi tanaman, dan tiga hibrida memberikan nilai heterobeltiosis negatif serta lima positif. Heterobeltiosis terendah didapat pada hibrida F1Fat/Inpago sebesar -1,57 % dengan tinggi 125,17 cm, F1 Fat/G9 sebesar -2,79 % dengan tinggi 116,83 cm serta F1 IPB 3S/Inpago sebesar -1,97 % dengan tinggi 124,67 cm. Goldsworthy dan Fisher (1992) menyatakan bahwa pemulia memfokuskan seleksi untuk tanaman yang lebih pendek untuk mengatasi kerebahan akibatan tiupan angin kencang. Selanjutnya Yunnita et al., (2015) menambahkan bahwa tinggi tanaman sangat berhubungan erat dengan tingkat kerebahan dan kemudaan saat panen. Pada Karakter jumlah anakan produktif per rumpun nampak dari semua hibrida memberikan nilai heterosis dan heterobeltiosis negatif , kecuali pada hibrida F1 Fat/G9 dengan jumlah anakan 14,67 buah dan F1 G9/Fat dengan jumlah anakan 16,83 buah memberikan nilai heterosis positif yaitu sebesar 4,47 % dan 13,33 % . Pada jumlah anakan non produktif per rumpun semua hibrida memberikan nilai heterosis dan heterobeltiosis negatif artinya hibrida yang dihasilkan memberikan jumlah anakan non produktif yang semakin rendah per rumpun tanamannya. Jumlah anakan yang sedikit tanpa adanya anakan yang non produktif merupakan salah satu ciri kreteria dari padi tipe ideal (Yunita dan Harnowo.2010) Untuk karakter panjang malai nampak terdapat empat hibrida yang memiliki nilai heterosis positif dan empat bernilai negatif. Namun berdasarkan nilai heterobeltiosis semua kombinasi persilangan memberikan nilai negatif. Hibridayang memberikan nilai heterosis positif adalah F1 Fat/Inpogo dengan rerata panjang malai 27,23 cm, F1 Fat/G9 dengan panjang malai 27,15 cm, F1 IPB 3S/Inpago dengan panjang malai 27,26 cm serta F1 IPB 3S/G9 dengan panjang malai 27,32 cm secara berurutan bernilai 7,33 %; 8,51 %; 6,92 % dan 8,65 %. Panjang malai sangat erat kaitannya dengan jumlah gabah berisi. Pada pembentukan padi tipe ideal sangat diharapkan dihasilkan malai yang panjang disertai dengan jumlah gabah berisi yang tinggi. Dewi at al.,(2009) menyatakan bahwa panjang malai memiliki korelasi positif dengan jumlah gabah permalai. Makarim dan Suhartatik (2009) menambahkan semakin panjang malai tanaman padi maka semangkin banyak gabah yang akan dihasilkan. Pada karakter jumlah gabah berisi per malai (Tabel 2) nampak bahwa terdapat empat hibrida yang memberikan nilai heterosis positif dan empat hibrida memberikan nilai heterosis negatif. Sedangkan berdasarkan nilai heterobeltiosis (HPH) semua hibrida memberikan nilai 79 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 negatif kecuali hibrida F1 Fat/Inpago dan F1 IPB 3S/Inpago memberikan nilai positif. Nilai heterosis dan heterobeltiosis positif tertinggi jumlah gabah berisi per malai (223,70 butir) di jumpai pada hibrida F1 IPB 3S/Inpago secara berurutan sebesar 17,07 % dan 2,48 %. Nilai Hererosis positif lainnya nampak pada hibrida F1 IPB3S/G9 , F1 Fat/G9 dan F1 Fat/Inpago secara berurutan sebesar 16,76 %, 15,96 % dan 14.11 %. Untuk karakter jumlah gabah hampa per malai semua hibrida memiliki nilai heterosis dan heterobeltiosis negatif. Nilai heterosis dan heterobeltiosis jumlah gabah hampa permalai terendah terdapat pada hibrida F1 G9/Fatmawati dengan rerata jumlah gabah hampa per malainya 17,83 butir sebesar -52,82 % dan -65,43%. Adanya peningkatan jumlah gabah berisi yang dihasilkan dari hasil persilangan ini sangat diharapkan dalam pembentukan padi tipe ideal. Hal ini sesuai dengan Ma et al., (2006) dalam Dewi et al., (2009) menyatakan bahwa salah satu karakter padi tipe ideal adalah memiliki jumlah gabah antara 180 -240 butir per malai dengan jumlah gabah berisi lebih dari 85 persen. Yunita et al., (2015) menambahkan bahwa jumlah gabah berisi dan gabah hampa permalai merupakan salah satu karakter agronomi yang pertama di seleksi dalam kreteria membentuk padi tipe ideal. Tabel 2 : Rerata, heterosis dan heterobeltiosis karakter jumlah anakan non produktif per rumpun, panjang malai dan jumlah gabah berisi per malai hasil persilangan Fatmawati dan IPB 3S dengan padi beras merah. Jumlah anakan Non Panjang Malai (cm) Jumlah Gabah Berisi per Produktif per rumpun malai (butir) (buah) Perlakuan Rerata MPH HPH Rerata MPH HPH Rerata MPH HPH (%) (%) (%) (%) (%) (%) 7,33 -1,80 216,05 14,11 0,35 F1 Fat/Inpago 0,00 -100,00 -100,00 27,23 8,51 -2,09 214,07 15,96 -0,57 F1 Fat/G9 0,00 -100,00 -100,00 27,15 -77,33 -88,67 -9,59 169,68 -10,38 -21,19 F1 Inpago/Fat 0,17 25,07 -1,18 -56,00 -78,00 F1 G9/Fat 0,33 24,33 -2,76 -12,26 157,27 -14,80 -26,96 6,92 -2,57 223,70 17,07 2,48 F1 IPB 3S/Inpago 0,00 -100,00 -100,00 27,26 8,65 -2,36 217,28 16,76 -0,46 F1 IPB 3S/G9 0,00 -100,00 -100,00 27,32 -77,33 -88,67 -8,49 -16,62 -13,37 -24,16 F1 Inpago/IPB 3S 0,17 23,33 165,55 -77,33 -88,67 F1 G9/IPB 3S 0,17 22,99 -8,57 -17,83 144,17 -22,53 -33,95 FATMAWATI 0,00 27,73 215,30 IPB 3S 0,00 27,98 218,28 Inpago Unram 1 1,50 23,01 163,37 G9 1,50 22,31 153,90 Keterangan : MPH= heteroris berdasarkan rerata kedua tetua, HPH = heteroris berdasarkan tetua tertinggi. Pada berat 100 butir gabah nampak semua hibrida memberikan nilai heterosis positif kecuali pada hibrida F1 Inpago/Fatmawati dan F1 Inpago /IPB 3S memberikan nilai heterosis negatif. Sedangkan berdasarkan nilai heterobeltiosis (Tabel 3) menunjukkan semua hibridanya memberikan nilai negatif kecuali hibrida F1 IPB 3S/G9 dan F1 G9/IPB 3S memberikan nilai positip. Hibrida F1 IPB3S/Inpago yang memiliki bobot 100 butir 2,85 gram memberikan nilai hetorosis positif sebesar 4,78 % sedangka berdasarkan nilai heterobeltiosis nampak hibrida F1 IPB 3S/G9 memberikan nilai positif sebesar 1,05 %. Berat gabah per rumpun merupakan faktor terpenting pada produksi hasil tanaman padi. Pada Tabel 3 nampak bahwa ada empat hibridayang memberikan heterosis positif dan empat hibrida yang memberikan heterosis negatif. Sedangkan berdasarkan penilaian heterobeltiosis semua hibridamemberikan nilai negatif kecuali hibridaF1 Inpago /IPB 3S bernilai heterobeltiosis positif. Munculnya efek heterosis ini disebabkan oleh akumulasi gen 80 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 dominan, sedangkan hetrobeltiosis tidak lepas dari adanya effek dominan lebih (over dominan) pada karakter tersebut (Nasir, 1999). Tulu (2001) menambahkan bahwa nilai heterosis dipengaruhi keragaman dan jarak genetik tetua yang digunakan. Nilai heterosis tinggi yang melebihi rerata kedua tetuanya atau bahkan tetua terbaiknya menandakan keragaman genetik yang luas di antara individu dalam populasi . Pada Tabel 3 nampak bahwa nilai heterosis terbaik berat gabah per rumpun dimiliki oleh hibrida F1 Fat/G9 yaitu 5,47 % dengan rerata 69,17 gram; kemudian diikuti oleh F1 Inpago /IPB 3S yaitu 3,17 % dengan rerata 78,67 gram, F1 IPB 3S/G9 yaitu 2,47 % dengan rerata 69,17 gram dan F1 IPB 3 S/Inpago yaitu 0,55 % dengan rerata 76,67 gram. Sedangkan heterobeltiosis terbaik terjadi pada hibrida F1 Inpago/IPB 3S yaitu 1,08 %. Melalui persilangan antara CGMJI4PO2F/R114002R dihasilkan hibrida terbaik terhadap nilai heterosis dan heribeltiosis tertinggi, positif dan melebih 15% pada karakter hasil dan komponen hasil jumlah gabah berisi permalai, jumlah gabah total permalai serta persentae gabah berisi permalai yang meningkat ( Sholekha et al.,2015) Tabel 3 : Rerata, heterosis dan heterobeltiosis karakter jumlah gabah hampa per malai, berat 100 butir gabah dan berat gabah per rumpun hasil persilangan Fatmawati dan IPB 3S dengan padi beras merah. Perlakuan F1 Fat/Inpago F1 Fat/G9 F1 Inpago/Fat F1 G9/Fat F1 IPB 3S/Inpago F1 IPB 3S/G9 F1 Inpago/IPB 3S F1 G9/IPB 3S FATMAWATI IPB 3S Inpago Unram 1 G9 Jumlah gabah hampa per malai (butir) Rerata MPH HPH (%) (%) 26,90 -21,57 -47,84 32,80 -13,27 -36,40 22,70 -33,82 -55,98 17,83 -52,86 -65,43 21,80 -27,25 -49,18 28,90 -13,69 -32,63 17,33 -42,17 -59,60 25,93 -22,56 -39,56 51,57 42,90 17,03 24,07 Berat 100 butir gabah Berat gabah per rumpun (butir) (gram) Rerata MPH HPH Rerata MPH HPH (%) (%) (%) (%) 2,75 0,55 -5,17 71,67 -3,58 -7,91 2,89 1,76 -0,34 69,17 5,47 -2,34 2,70 -1,28 -6,90 74,00 -0,44 -4,92 2,86 0,70 -1,38 56,17 -14,35 -20,70 2,85 4,78 -0,70 76,67 0,55 -1,49 2,90 2,65 1,05 69,17 2,47 -7,37 2,62 -3,68 -8,71 78,67 3,17 1,08 2,88 1,95 0,35 57,33 -15,07 -23,22 2,90 70,83 2,87 74,67 2,57 77,83 2,78 60,33 Keterangan : MPH= heteroris berdasarkan rerata kedua tetua, HPH = heteroris berdasarkan tetua tertinggi Berdasarkan hasil pengujian di atas dapat dilihat bahwa nilai heterosis tinggi tidak selalu menjamin rataan hasil yang tinggi pada hibridanya. Hal yang sama juga dinyatakan Hadiatmi et. al., (2001) bahwa nilai heterosis yang tinggi tidak selalu menunjukkan daya hasil hibrida yang tinggi, tetapi masih dipengaruhi faktor lain, yaitu kemampuan daya gabung dari tetuanya. Heterosis rendah umumnya disebabkan karena tetua yang digunakan untuk persilangan memiliki hubungan kekerabatan dekat sebaliknya heterosis yang tinggi memiliki kekerabatan cukup jauh. Menurut Bohn et al., (1999) genotipe tetua yang berkerabat dekat akan menunjukkan kesamaan genetik sehingga persilangan di antara mereka tidak akan menimbulkan efek heterosis yang besar. Manjarrez et al., (1997) menambahkan bahwa jarak tetua yang semakin jauh akan semakin memperbesar perbedaan gen-gen dan memperbesar interaksi gen-gen potensial dalam bentuk epistasis dan dominan sehingga akhirnya akan memperbesar potensi heterosisnya. Hasil penelitian yang telah dilakukan Cina maupun IRRI pada umumnya menunjukkan bahwa tingkat heterosis pada berbagai hibridapadi ternyata mengikuti kecenderungan sebagai berikut; Indica/Japonica > Indica/Javanica > Japonica/Javanica > Indica/Indica > Japonica/Japonica. Tiga macam hibrida yang pertama adalah hibrida antar sub spesies sedangkan dua hibrida berikutnya adalah hubungan antar varietas. Persilangan antara indica/japonica 81 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 menimbulkan gabah kurang bernas ( hampa / steril ), hal ini dapat diatasi dengan menggunakan gen WC (Wide Compatibility Gene) Ikekashi et al., 1994. Dalam melakukan kombinasi persilangan yang baik dengan memanfaatkan efek heterosis maupun heterobeltiosis, hendaknya pemilihan di arahkan pada kombinasi persilangan yang memiliki efek heterosis tinggi, Tapi perlu diingat bahwa nilai heterosis yang tinggi tidak selalu diikuti oleh nilai rerata karakter yang tinggi pula (Tabel 1- 3). Oleh karena itu untuk memanfaat efek heterosis dan heterobeltiosis untuk diarahkan dalam pembentukan varietas padi tipe ideal yang berumur genjah maka kombinasi – kombinasi persilangan yang perlu dipertimbangkan untuk dikembangkan lebih lanjut adalah hasil persilangan antara F1 Fat/Inpago , F1 Fat/G9, F1 IPB 3S/Inpago serta F1 IPB 3S/G9. Hasil persilangan di atas pada umumnya memberikan jumlah gabah berisi per malai, panjang malai, jumlah anakan per rumpun kearah ciri padi tipe ideal. Pendugaan Peran Gen dan Karakter Morfologi Hibrida yang menghasilkan aksi gen over dominan positif (OD+) dengan nisbah potensinya (hp= >+1) pada umur berbunga yaitu F1 Fat/Inpago serta F1 G9/Fat. Pada tinggi tanaman aksi gen over dominan positip nampak pada hibrida F1 Inpago/Fat, F1 G9/Fat. F1 IPB 3S/G9, F1 Inpago/IPB 3S serta F1 G9/IPB 3S. Pada Jumlah gabah berisi permalai aksi gen over dominan positif di jumpai pada hibrida F1 Fat/Inpago serta F1 Inpogo/IPB 3S. Pada berat 100 butir gabah aksi gen over dominan ditunjukkan pada hibrida F1 IPB 3S/G9 serta pada F1 G9/IPB 3S. Aksi gen over dominan positif nampak pula pada berat gabah per rumpun dari hibridaF1 Inpago IIPB 3S. Menurut Peter dan Jink (1966) dalam Ujianto (2013) menyatakan gen yang tergolong over dominan (dominan lebih) menunjukan bahwa hasil turunannya memiliki karakter yang lebih baik dibandingkan rata-rata tetua atau tetua terbaiknya. Hibrida yang menghasilkan aksi gen bersifat dominan sebagian positif (DS+) degan nilai kisaran nisbah potensi ( hp = (1>h>0) pada umur berbunga nampak pada hibrida F1 Fat/G9, F1 Inpago /Fat. Pada tinggi tanaman aksi gen bersifat dominan sebagian positif nampak pada hibrida F1 Fat/Inpago, F1 Fat/G9, serta pada hibridaF1 IPB 3S /Inpago. Pada jumlah anakan produktif per rumpun, Panjang Malai dan Jumlah Gabah berisi permalai nampak pada hibridaaksi gen F1 Fat/Inpago, F1 Fat/G9, F1 G9/Fat, dan F1IPB3S/Inpago aksi gennya menunjukka dominan sebagian positif. Pada berat 100 butir gabah semua hibridamenunjukan aksi gen dominan sebagian positif kecualai pada hibrida F1 Inpago /Fat dan F1 Inpago /IPB 3S menunjukkan aksi gen dominan sebagian negatif (DS-). Hibrida F1 Fat/G9, F1 IPB/Inpago dan F1 IPB/G9 menghasilan aksi gen bersifat dominan sebagian positif pada berat gabah per rumpun. Menurut Peter dan Jink (1966) dalam Ujianto (2013) menyatakan bahwa gen dominan sebagian atau tidak sempurna mengindikasikan bahwa terdapat salah satu tetua yang memiliki peranan lebih penting di bandingkan tetua yang lain. Suprapto dan Kairudin, (2007) menambahkan oleh karena tindak gen dominan sebagian positif dan over dominan berperanan dalam menentukan penampilan suatu sifat, maka kemajuan genetik yang tinggi dapat dicapai melalui pemanfaatan heterosis. Penampilan gen atau aksi gen yang bersifat dominan sebagaian negatif (DS-) dengan nilai kisaran nisbah potensi (hp= (-1>h>0) pada umur berbunga nampak pada hibridaF1 IPB3S/Inpago, F1 IPB 3S/G9, F1 Inpago/IPB 3S dan F1 G9/IPB 3S. Untuk karakter jumlah anakan produktif per rumpun hibridayang memberikan aksi gen dominan sebagian negatif nampak pada IPB 3S/G9, F1 Inpago/IPB 3S dan F1 G9/IPB 3S. Pada Jumlah anakan non produktif per rumpunnya Nampak hibrida F1 Inpago/Fat, F1 G9/Fat, F1 Inpago/IPB 3S dan F1 G9/IPB 3S. Pada karakter panjang malai nampak hibrida yang memiliki panjang malai dengan aksi gen dominan sebagian negatif di tunjukkan pada F1 Inpago/Fat, F1 G9/Fat, F1 Inpago/IPB 3S dan F1 G9/IPB. Pada karakter jumlah gabah berisi per malai nampak pada hibridaF1 Inpago/Fat, F1 G9/Fat, serta F1 Inpago /IPB 3S. 82 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 4 : Nilai nisbah potensi (hp) /aksi gen pada karakter kuantitatif hasil persilangan padi Fatmawati dan IPB 3 S dengan padi beras merah. Genotipe F1 Fat/Inpago F1 Fat/G9 F1 Inpago/Fat F1 G9/Fat F1 IPB 3S/Inpago F1 IPB 3S/G9 F1 Inpago/IPB 3S F1 G9/IPB 3S Genotipe F1 Fat/Inpago F1 Fat/G9 F1 Inpago/Fat F1 G9/Fat F1 IPB 3S/Inpago F1 IPB 3S/G9 F1 Inpago/IPB 3S F1 G9/IPB 3S Genotipe Nilai Nisbah Potensi (hp) /aksi gen pada Karakter Umur berbunga Tinggi Tanaman Jumlah Anakan per rumpun hp Aksi gen hp Aksi gen hp Aksi gen 1,29 0,64 0,14 2,64 -0,02 -0,57 -0,17 -0,57 OD + DS+ DS+ OD + DSDSDSDS- Jumlah anakan Non Produktif per rumpun hp Aksi gen -1,0 -1,0 -0,77 -0,56 -1,0 -1,0 -0,77 -0,77 DPDPDSDSDPDPDSDS- Jumlah gabah hampa per malai hp Aksi gen 0,70 0,23 1,57 2,23 0,35 13,00 1,43 37,00 DS+ DS+ OD + OD + DS+ OD + OD + OD + Panjang Malai hp 0,79 0,79 -0,13 -0,25 0,71 0,77 -0,87 -0,76 Aksi gen DS+ DS+ DSDSDS+ DS+ DSDS- Berat 100 butir gabah hp Aksi gen 0,13 0,13 -0,24 0,39 0,76 -0,79 -0,11 -0,14 DS+ DS+ DSDS+ DS+ DSDSDS- Jumlah Gabah Berisi per malai hp Aksi gen 1,03 0,96 -0,76 -0,89 1,20 0,97 -0,94 -1,30 OD+ DS+ DSDSOD + DS+ DSOD- Berat gabah per rumpun hp Aksi gen -0.43 DS0.09 DS+ -0.76 DSF1 Fat/Inpago -0.37 DS0.83 DS+ 0.68 DS+ F1 Fat/G9 -0.67 DS-0.21 DS-0.09 DSF1 Inpago/Fat -1.45 OD0.33 DS+ -1.79 ODF1 G9/Fat -0.63 DS0.87 DS+ 0.27 DS+ F1 IPB 3S/Inpago -0.49 DS1.67 OD + 0.23 DS+ F1 IPB 3S/G9 -0.98 DS-0.67 DS1.53 OD + F1 Inpago/IPB 3S -0.80 DS1.22 OD + -1.42 ODF1 G9/IPB 3S Keterangan : OD+ = over dominan positif, OD- = over dominan negatif; DS+ = Dominan sebagian positif; DS- = Dominan sebagian negatif; DP- = dominan sempurna negatif Pada karakter jumlah gabah hampa per malai semua hibridnya menunjukkan peran gen dominan sebagian negatif kecuali pada hibrida F1 G9/Fat menunjukan peran gen over dominan negatif. Pada karakter berat 100 butir gabah peran gen dominan sebagian negatif nampak pada hibrida F1 Inpago/Fat dan F1 Inpago/IPB 3S. Peran gen dominan sebagian negatif pada berat gabah per rumpun di jumpai pada hibrida F1 Fat /Inpago serta F1 Inpago /Fat. Menurut Sulistyowati dan Machfud (2009) menyatakan derajat dominansi negatif tidak sempurna (dominan sebagian negatif) mengindikasikan adanya gen yang lemah yang diwariskan oleh tetuanya dan pewarisan sifatnya dikendalikan oleh gen resesif. Penampilan aksi gen dominan sempurna negatif (DP-) dengan nisbah potensinya (HP=-1) hanya dijumpai pada karakter jumlah anakan non produktif per rumpun yaitu pada hibridaF1 Fat/Inpago, F1 Fat/G9, F1 IPB 3S/Inpago dan F1 Inpago/IPB 3S. 83 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Pengetahuan tentang peran gen sangat erat kaitannya dengan penentuan metode seleksi pada materi yang ditangani (Salazar et al.,1997). Menurut Basuki (1995) apabila peran gen aditif lebih berperan dibandingkan dengan gen dominan dalam pengendalian suatu karakter maka seleksi massa lebih efektif diterapkan pada materi tersebut, sebaliknya jika peran gen dominan lebih berperan dibandingan gen aditif dalam pengendalian suatu karakter maka sebaiknya arah pembentukan varietas hibrida lebih cepat. Karakter-karakter morfologi yang bersifat kualitatif yang diamati pada penelitian ini bersifat sebagai cross check penampilan hibrida terhadap para tetuanya. Berdasarkan hasil pengamatan, karakter kualitatif tetua dan hibrida yang muncul beragam. Ini disebabkan karena keragaman tetua yang digunakan baik berdasarkan sifat kualitatif maupun kuantitatifnya. Tetua IPB 3S dan Fatmawati dengan warna beras putih merupakan padi tipe baru dengan jumlah anakan sedang, tanpa anakan non produktif, berbatang besar dan kuat, berbiji berat, bertipe tegak, bermalai panjang dengan jumlah gabah isi permalai lebih dari 200 butir. Inpago Unram 1 dan galur harapan G9 merupakan padi gogo beras merah tergolong padi unggul baru dengan jumlah anakan banyak serta memiliki anakan non produktif, jumlah gabah per malai dan panjang malai lebih pendek dibandingkan denga padi tipe baru. Pada pengamatan sifat kualitatif hasil persilangan tunggal seperti warna kaki anakan, warna batang, warna daun, warna lidah daun, warna bunga jantan dan bunga betina , telinga daun, warna gabah, bentuk gabah dan warna beras dapat dilihat pada Tabel 5. Pada Tabel 5 tersebut nampak pada hibridanya terjadi perubahan warna kaki anakan, warna batang, warna daun, warna dan bentuk lidah daun, keberadaan daun bendera, bentuk gabah, warna gabah serta warna beras. Sedangkan warna bunga jantan, betina dan keberadaan telinga daun nampak hibridanya menyerupai kedua tetuanya. Tabel 5. Penampilan karakter kualitatif hasil persilangan padi varietas Fatmawati dan IPB 3S dengan padi beras merah. Genotipe Warna Warna Warna Warna lidah Warna Warna kaki batang daun daun bunga bunga anakan betina jantan F1 Fat/Inpago Ungu Hijau Hijau Putih Acute Hitam Kuning keunguan bergaris ungu F1 Fat/G9 Ungu Hijau Hijau Ungu Hitam Kuning keunguan F1 Inpago/Fat Ungu Hijau Hijau Ungu Acute Hitam Kuning keunguan bergaris ungu F1 G9/Fat Hijau Hijau Hijau Hijau Acute Hitam Kuning F1 IPB 3S/Inpago Ungu Hijau Hijau Bergaris Hitam Kuning keunguan bergaris ungu Acute ungu F1 IPB 3S/G9 Ungu Hijau Hijau Bergaris Hitam Kuning keunguan bergaris Ungu Acute ungu F1 Inpago/IPB 3S Ungu Hijau Hijau Bergaris Hitam Kuning keunguan bergaris ungu Acute ungu F1 G9/IPB 3S Ungu Hijau Hijau Putih Acute Hitam Kuning keunguan FATMAWATI Hijau Hijau Hijau Putih Acute Hitam Kuning IPB 3S Ungu Hijau Hijau Putih Acute Hitam Kuning Inpago Unram 1 Ungu Hijau Hijau Hijau Acute Kasar Kuning keunguan 84 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 G9 ISBN 978-602-72935-2-6 Ungu Hijau Hijau F1 Fat/Inpago F1 Fat/G9 F1 Inpago/Fat Telinga daun Ada Ada Ada Daun Bendera Tegak Tegak Sedang F1 G9/Fat F1 IPB 3S/Inpago F1 IPB 3S/G9 F1 Inpago/IPB 3S F1 G9/IPB 3S Ada Ada Ada Ada Ada Sedang Tegak Sedang Datar Sedang FATMAWATI IPB 3S Inpago Unram 1 G9 Ada Ada Ada Ada Tegak Tegak Tegak Datar Bentuk Gabah Sedang Sedang Agak bulat Sedang Ramping Ramping Sedang Agak bulat Ramping Ramping Sedang Sedang Genotipe Bergaris Kasar Ungu Split Warna Gabah Kuning Kuning bercak coklat Kuning Jerami Kuning Jerami Warna Beras Merah Merah Merah Kuning bercak coklat Kuning bercak coklat Kuning jerami Kuning bercak coklat Kuning jerami Merah Merah Merah Merah Merah Kuning jerami Kuning Jerami Kuning jerami Kuning jerami Putih Putih Merah Merah Persilangan antara tetua yang memiliki warna kaki anakan hijau dengan tetua yang memiliki warna kaki daun ungu, pada umumnya menyebakan hibridanya memberikan warna ungu terhadap warna kaki daunnya. Kecuali nampak pada hasil persilangan padi beras merah (G9) dengan Fatmawati memberikan warna kaki hijau. Warna ungu pada kaki daun nampaknya memberikan pengaruh terhadap warna daun pada hibridnya dimana warna daunnya hijau bergaris ungu kecuali pada F1G9/Fat dan F1 G9/IPB 3S memberikanan warna daun hijau. Pada warna batang semua hibrida memberikan warna batang hijau keunguan walaupun salah satu tetuanya memiliki warna batang hijau. Pada warna lidah daun (Ligula) yang terletak pada ketiak daun nampak adanya variasi warna lidah daunnya namun bentuknya semua ke acute walaupun salah satu tetuanya yaitu beras merah G9 berbentuk split. Pada daun bendera nampak hibridanya menunjukan posisi daun bendera yang beragam, posisi tegak (sudut antara daun bendera dengan batang < 300) dijumpai pada hibrida F1 Fat/Inpago, F1 Fat/G9, dan F1 IPB 3S/Inpago, posisi sedang ( 300450) dijumpai pada hibrida F1 Inpago/Fat, F1 G9/Fat, F1 IPB 3S/G9 dan F1 G9/IPB 3S. Sedangkan hibrida F1 Inpago/IPB 3S posisi datar. Warna gabah hibridanya nampak ada 2 warna gabah yang dihasilkan yaitu kuning jerami coklat pada hibrida F1 Fat/Inpago, F1 G9/Fat, F1 IPB 3S/ Inpago serta F1 Inpago/IPB 3S sedangkan hibrida lainnya memberikan warna gabah kuning jerami. Bentuk gabah yang di hasilkan juga bervariasi dimana dari bentuk tetua Fatmawati dan IPB 3S ramping dan Inpago Unram I dan G9 sedang menghasilkan hibrida dengan bentuk gabah sedang (P/l= 2,1 – 3). pada F1 Fat/Inpago, F1 Fat/G9, F1 G9/Fat dan F1 Inpago IPB 3S. Sedangkan pada hibrida F1 Inpago/Fat dan F1 G9/IPB 3S berbentuk gabah agak bulat (p/l= 1,1 – 2). Sedangkan pada hibrida F1 IPB 3S/ Inpago dan F1 IPB 3S/G9 memberikan bentuk gabah ramping (P/l >3). Pada warna beras nampak dari hasil persilangan padi beras putih yaitu IPB 3S dan Fatmawati dengan padi beras merah Inpago Unram I dan G9 serta resiproknya menunjukan semua hibridnya berwarna merah. Karakter keragaman sifat morfologi suatu tanaman penting diketahui karena dapat menjadi penciri yang paling mudah untuk mengidentifikasi tanaman, selain itu dapat juga digunakan menentukan hubungan kekerabatan antar spesies (Titin, 2010). Lesmana et al., (2004) dalam Purbayanti dan Irawan, ( 2008) menambahkan ciri morfologi yang sering digunakan sebagai pembeda kultivar padi anatara lain warna batang, bentuk gabah, dan warna daun. KESIMPULAN 1. Berdasarkan nilai hiterosis dan Heterobeltiosis umur berbunga, tinggi tanaman, jumlah anakan produktif per 85 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 rumpun , panjang malai, jumlah gabah berisi per malai, berat gabah 100 butir dan berat gabah per rumpun maka empat hibrida yaitu F1 Fat/Inpago , F1 Fat/G9, F1 IPB 3S/Inpago serta F1 IPB 3S/G9 berpeluang untuk dijadikan varietas unggul tipe ideal 2. Hibrida hasil persilangan Fatmawari dan IPB3S dengan padi beras merah lebih mendominasi pada aksi gen dominan sebagian positif dan negatif dan over dominan positif pada karakter umur berbunga, tinggi tanaman, jumlah anakan produktif dan non produktif , panjang malai, jumlah gabah berisi dan hampa permalai, berat 100 butir gabah dan berat gabah per rumpun 3. 4. Pada hibrida hasil persilang tunggal dan resiprok memberikan warna merah pada beras, warna ungu pada kaki anakan, hijau keunguan pada batang, hijau bergaris ungu pada daun, putih acute pada lidah daun, kuning pada bunga jantan, hitam pada bunga betina, daun bendera tegak, sedang dan datar, warna gabah kuning bercak coklat, kuning jerami, dan bentuk gabah sedang, agak bulat dan ramping UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih yang sedalamnya penulis sampaikan kepada Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi yang telah memberikan dukungan dana penelitian Stranas 2016. REFERENSI Basuki, N. 1995. Pendugaan Peran Gen. (diktat) Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Malang. 48 h. Bohn, M., H.F. Utz and A.E. Melchinger. 1999. Genetik Similarities Winter Wheat cultivars Determined on The Basic of RFLPs, AFLPs and SSRs and Their Use for Predicting Progency Shorgum, Crop Sci, 25(5): 749-752 Darlina, A., A. Baihaki, A.A. Darajat dan T. Herawati, 1992. Daya gabung dan heterosis karakter hasil dan komponen hasil enam genotipe kedelai dalam silang dialele. Zuriat 3(2): 32-38 Dewi I.S. Purwoko B.S., dan Herawati R. 2009. Keragaman genetik dan dan karakter agronomi galur haploid ganda padi gogo dengan sifat tipe baru hasil kuntur antera. J. Agron. Indonesia 37(2):87-94. Falconer, D.S.1989. Quantitative genetik Studies and population improvement in maize and sorgum. Iowa State Univ. press. Amess Fehr.R.W. 1993. Principle of cultivar development Volume I. Theory and technique. Departemen of Agronomy Iowa State University USA. 115-117 Gudoy,L.B., E.B. Venture and R.L. Rivere. 1987. Diallel Cross and Combining Abality in Burley Tobacco. J.Tob.Sci. and Tech. I (1): 240-245 Hadiatmi, S.G. Budiarti, dan Sutoro. 2001. Evaluasi Heterosis tanaman jagung . Seminar hasil dan penelitian rintisan dan bioteknologi tanaman .Bogor. 7 hal. Ikehashi H., Jiang-shi Zou,H.P. Moon, and K. Murayama. 1994. Wide compatibility gene (s) and IndicaJaponica heterosis in rice for temperate countries. Page 21-23. in: Hybrid Rice Technology: New developments and future prospects. Selected papers from the Intl. Rice Res. Conference, IRRI Philippines Makarim A.K., dan Suhartatik E. 2009. Morfologi dan fisiologi tanaman padi. Di dalam : Suyanto, I Nyoman Widiarta, Satoto (ed.). Padi : Inovasi teknologi dan ketahanan pangan. Buku 1. LIPI Press. Jakarta p. 295-330. Mangondidjoyo,W.200. Analisis interaksi genotipe x lingkungan tanaman perkebunan (studi kasus pada tanaman the). Zuriat. 11(1):15-21 Manjjerez S,P., T.E. Carter, J,r., D.M., Web and J.W. Burton,1997. Heterosis in Soybean its Prediction by Genetik Similirity Measures. Crop Sci. 37:1443-1452. Muliarta A, Kisman, Zairin M. 2010. Perakitan varietas unggul padi beras merah toleran kekeringan serta berdaya hasil dan kandungan antioksidan tinggi. Penelitian KKP3T. Deptan (tidak dipublikasikan) 51 h. 86 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Muliarta , 2012. Peranan Pemuliaan Padi Dalam Mendukung Ketahanan Pangan. Seminar Nasional tentang Peranan Pertanian dalam menunjang Ketahanan Pangan dn Enegi untuk Memperkuat Ekonomi Nasional Berbais Smbe daya lokal . Unsoed Purwokerto. Prosiding Muliarta IGP,Sudanta M. Bambang BS. 2013. Pengembangan padi gogo beras merah potensi hasil tinggi dengan kandungan antosianin tinggi. Laporan penelitian insentif Riset Sinas RT2013-119 . Teknologi Pangan, Riset Terapan. 60 h. Muliarta A ; AAK Sudharmawan; BB Santoso, 2015. Perakitan Varietas Padi Gogo Rancah Beras merah fungsional tipe baru potensi hasil tinggi (> 7 ton/ha) serta berumur Genjah (<110 hari). Laporan penelitian Strategis Nasional Tahun I Nasir,M. 2009. Pengantar pemuliaan tanaman, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta. 325 h Salazar, F.S. S. Panday., L.Naro., J.C. Perez,H.Ceballos,S.N. Parentoni and A.F.C. Bahian Filho.1997. Diallel analisys of acid soil tolerant and in tolerant tropikal Maize populations. Crop Sci. 37: 1452-1462. Satono dan Suprihatno. 1997. Beberapa alternatif pendekatan pemuliaan untuk peningkatan potensi hasil padi. Pros. Simposium Nasional dan Kongres III, PERIPI. Bandung. Hal 101 –109 Sholekha U., Basuki N., dan Kuswanto.2015. Analisis daya gabung galur mandul jantan dan heterosis pada 12 padi hibrida (Oryza sativa L.).Jurnal Produksi Tanaman. 3 (3) :225-232. Suardi,K.2005. Potensi beras merah untuk peningkatan mutu pangan pangan. Balai Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi Sumber Daya Genetik Pertanian. Bogor. Suliartini S., Sadimantra W.N., Wijayanto. R.G.T., dan Muhidin. 2011. Pengujian kadar antosianin padi gogo beras merah hasil seleksi plasma nutfah Sulawesi Tenggara. Crop Agro 4(2):43-48 Sulistyowati E. dan Machmud M. 2009. Pendugaan aksi gen dan daya waris ketahanan kapas terhadap amarasca bigutta. Jurnal Litri 15(3): 131-138 Suprapto dan N.M. Kairudin. 2007. Variasi genetic, heritabilitas, tindak gen dan kemajuan genetic kedelai pada Ultisol. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia Vol 9(2): 183-190 Suprihatno, B, Aan A. Darajat, Satoto, Baehaki, Suprihatno, A Setyono, S. D. Indrasari, I.P. Wardana dan H. Sembiring . 2010. Deskripsi Varietas Padi. Balai Besar penelitian Tanaman Padi. Balai Peneltian dan Pengembangan Pertanian Kementrian Pertanian. 114h Tintin. S.2010. Keragaman karakter morfologi plasma nutfah spesies padi liar (Oryza spp). Buliten Plasma Nutfah Vol. 16 N0.1 (17-28) Th 2010 Tulu.L. 2001. Hetrosis and genetic diversity in crosses of seven East African maize (Zea mays L.) populations.pp.125-129. Dalam Seventh Eastern and Southern African Regional Maize Conference, 11th-15th February 2001. Ujianto L. 2013. Pemuliaan tanaman kacang-kacangan melalui hibridisasi antar spesies. Arga Puji Press. Mataram Virnani,S.S., J.B. Young,H.P. Moon, I. Kumar and J.C. Flinn. 1991. Increasing rice yields through exploitation of heterosis. IRRI.Res.P.Series. 156:136p. Wijayanti, H.2012. Bedanya beras merah dan beras putih. http://www.Ibudanbalita.com /diskusi/pertanyaan/78642/bedanyaberas-merah-dan-beras putih.{Diakses pada tanggal 2 September 2015] Yunita R., Chaeruni, Lestari E.G., dan Dewi I.I. 2015. Penampilan galur harapan mutan diploid padi tipe baru di Sulawesi Selatan. J.Agron.Indonesia 43(2): 89-98. Yunita A. dan Harnowo.D. 2010. Teknologi Budidaya Padi sawah mendukung SI-PTT.BPTP. Sumatra Utara Universitas. 87 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 KEEFEKTIFAN BIOCHAR SERBUK GERGAJI DAN PUPUK SUPER(PETRO) GANIK YANG DIPERKAYA DENGAN Fe DAN Zn TERHADAP SIFAT TANAH DAN PERTUMBUHAN JAGUNG PADA TANAH INSEPTISOL Baharuddin, Mulyati, Tejowulan, dan Sukartono (Fakultas Pertanian Universitas Mataram) ABSTRAK Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan untuk: (1) mengetahui karakterisitik kedua bahan (pupuk) organik sebagai bahan pembenah tanah, (2) mengetahui tanggapan tanaman jagung terhadap pemberian kedua pupuk organik yang diperkaya dengan unsur mikro Fe dan Zn. Penelitian dilaksanakan di Rumahkaca Fakultas Pertanian Unram, menggunakan tanah Inseptisol berkadar bahan organik rendah dan kahat hara mikro Fe dan Zn. Desain penelitian adalah desain factorial 2x8 yang ditata secara acak lengkap. Faktor pertama adalah jenis bahan pupuk organik, yaitu Biochar Serbuk Gergaji dan Pupuk Super(petro)ganik. Faktor kedua adalah dosis hara mikro (Fe – Zn) yang terdiri atas 8 taraf: (00, 5-0, 0-5, 5-5, 10-0, 0-10, 5-10, dan 10-5 kg Fe-Zn per-ha), sehingga seluruhnya ada 16 kombinasi perlakuan yang dilaksanakan dalam 3 ulangan. Variabel tanah yang dikaji adalah: C-organik, pH, KTK, kadar hara P, Fe, dan Zn. Variabel tanaman meliputi: tinggi tanaman, jumlah daun, serta bobot kering tanaman. Data agronomis dianalisis dengan analisis varians (anova) dan beda rata-rata perlakuan dibandingkan dengan uji BNJ pada taraf nyata 5%. Keefektifan penggunaan bahan pupuk organik dikaji berdasarkan nilai persentase peningkatan pertumbuhan pada setiap perlakuan pengayaan unsur hara mikro Fe-Zn Hasil penelitian menunjukkan bahwa Biochar serbuk gergaji dan pupuk Super(petro)ganik berpotensi sebagai bahan pembenah tanah. Kedua bahan pupuk organik ini nyata mempengaruhi pertumbuhan tanaman jagung. Pupuk Super(petro)ganik lebih efektif daripada Biochar serbuk gergaji dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman jagung. Pengayaan bahan organik dengan unsur hara mikro Fe dan Zn dapat meningkatkan nilai tambah keefektifan pupuk organik. Pengayaan Biochar dengan 10 kg Zn/ha tanpa Fe dapat meningkatkan bobot brangkasan kering sebesar 22 % dan pengayaan pupuk Super(petro)ganik dengan dosis hara mikro yang sama dapat meningkatkan bobot brangkasan kering sebesar 19%. ____________________________________________________________________ Kata Kunci: keefektifan, Biochar, pupuk Super(petro)ganik, unsur hara mikro, pertumbuhan jagung; PENDAHULUAN Degradasi lahan pertanian menyebabkan sifat-sifat tanah, terutama sifat kimia tanah mengalami kemerosotan dan/atau penurunan kualitas. Kandungan bahan organik sebagian besar lahan pertanian tergolong rendah sampai sangat rendah; kadar beberapa unsur hara, baik unsur hara makro maupun mikro berkurang hingga tidak mencukupi kebutuhan untuk pertumbuhan tanaman secara normal. Keadaan ini diperparah oleh kebiasaan petani yang membakar limbah pertanian (jerami, sisa panen, dan bagian-bagian tanaman ) serta terangkutnya sebagian besar hasil pertanian keluar dari area pertanian. Rendahnya kualitas kesuburan tanah merupakan faktor pembatas biofisik yang dianggap bertanggung jawab terhadap rendahnya produksi tanaman pangan. Sebagian besar lahan pertanian terdiri atas tanah Inseptisol berpasir, berpori makro tinggi, miskin bahan organik, sehingga kemampuan retensi hara dan air rendah. Dengan demikian maka pengelolaan tanah berbasis bahan organik untuk meningkatkan kualitas kesuburan tanah merupakan upaya strategis dalam mewujudkan pertanian berkelanjutan yang diharapkan dapat menunjang peningkatan produksi tanaman pangan. Bahan organik berperan sangat penting untuk memperbaiki kualitas tanah Inseptisol berpasir, baik yang terkait dengan sifat fisik dan kimia tanah maupun biologi tanah. Beberapa penelitian telah dilaksanakan untuk mengkaji respon tanaman pangan dengan aplikasi bahan (pupuk) organik / biochar pada tanah-tanah pertanian di pulau Lombok, baik yang dilaksanakan di lapangan maupun di rumahkaca, antara lain Surianingsun, Suwardji, dan Baharuddin (2012) terhadap tanaman jagung, Baharuddin, dkk (2013) terhadap tanaman kedelai, dan Sukartono, dkk (2013) terhadap tanaman ubikayu 88 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Peranan bahan organik terhadap sifat fisik, kimia, dan biologi tanah adalah jelas, namun sumbangan bahan / pupuk organik terhadap ketersediaan /pelepasan unsur hara masih relatif kecil sehingga tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan tanaman untuk tumbuh dan berproduksi. Hal ini akan lebih jelas tampak pada lahan pertanian dengan jenis tanah Inseptisol berpasir, berkadar bahan organik rendah, dan kahat hara baik makro (N, P, K) maupun mikro mikro (Fe, Cu, dan Zn). Oleh karena itu diperlukan penambahan unsur hara dari bahan-bahan (pupuk) yang relatif cepat tersedia bagi tanaman. Untuk itu perlu diketahui jenis/macam bahan pupuk organik yang lebih efektif dalam menyediakan hara dalam jumlah yang memadai bagi tanaman dan apabila diperkaya dengan unsur hara (makro dan mikro), berapa banyak ditambahkan untuk menopang pertumbuhan tanaman. Penelitian ditujukan untuk mengetahui potensi biochar serbuk gergaji dan pupuk organik Super(petro)ganik sebagai bahan pembenah tanah serta tanggapan tanaman jagung terhadap pemberian bahan (pupuk) organik yang diperkaya dengan unsur hara mikro Fe dan Zn pada tanah Inseptisol. METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan di Rumahkaca Fakultas Pertanian Unram dengan menggunakan tanah Inceptisol berkadar bahan organik rendah dan kahat hara mikro Fe dan Zn. Penelitian ini adalah penelitian eksperimen faktorial 2x8 yang ditata secara acak lengkap. Faktor pertama adalah Jenis bahan pupuk organik dan faktor kedua adalah dosis unsur hara mikro Fe dan Zn. Faktor Jenis bahan pupuk organik terdiri atas 2 jenis: Pupuk Super(petro)ganik dan Biochar Serbuk Gergaji. Faktor Dosis Hara Mikro (Fe dan Zn) terdiri atas 8 taraf: Dosis Fe – Zn : (0 – 0) , (0 – 5), (5 - 0), (5 – 5), (0 - 10), (10 –0), (5 – 10), dan (10 – 5) kg/ha. Dengan demikian terdapat 16 kombinasi perlakuan dan setiap kombinasi perlakuan dilaksanakan dalam tiga ulangan. Tanah tempat percobaan disiapkan sesuai rancangan (desain) yang telah ditetapkan. Pupuk dasar yang diberikan adalah pupuk urea dengan dosis setara 300 kg Urea/ha. Pupuk perlakuan yang digunakan adalah pupuk Super(petro)ganik dan Biochar serbuk gergaji dengan dosis setara 20 ton/ha. Sebagai sumber hara mikro Fe dan Zn digunakan bahan pupuk besi klorida (FeCl3) dan seng klorida (ZnCl2) dengan dosis sesuai perlakuan. Benih jagung ditanam pada tanah yang disiapkan pada pot-pot percobaan dengan jumlah benih 2-3 biji per pot. Pengairan diatur sesuai kebutuhan tanaman jagung dan diberikan hingga mencapai kapasitas lapang. Penyiangan dilakukan disesuaikan dengan kondisi yaitu ada tidaknya gulma yang tumbuh. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan sesuai kebutuhan dan memperhatikan keadaan gangguan/ serangan. Variabel yang diukur adalah: Tinggi Tanaman (30 hari setelah tanam), Jumlah Daun, Bobot Brangkasan kering tanaman, Kadar C-organik tanah, Kemasaman (pH) tanah, dan Kadar hara N, P, Fe dan Zn tanah. Data hasil pengamatan dianalisis dengan analisis keragaman (anova) untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap terhadap variabel pertumbuhan tanaman . Apabila ada perlakuan yang berpengaruh nyata, akan dilakukan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf nyata 5%. Keefektifan jenis bahan pupuk organik yang diperkaya dengan hara mikro (Fe dan Zn) dikaji berdasarkan persentase peningkatan pertumbuhan tanaman. 89 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tanah Hasil analisis tanah sebelum percobaan disajikan dalam Tabel 1 dan hasil analisis kadar hara mikro Fe dan Zn serta pH tanah setelah proses inkubasi disajikan dalam Tabel 2. Tabel 1. Hasil Analisis Tanah Sebelum Percobaan Parameter Metode Satuan Nilai Harkat _________________________________________________________________________ Kadar lengas Gravimetri % 4,0 rendah* pH pH meter 7,4 netral** C-organik Walkley&Black % 1,79 rendah** N-total Kjeldahl % 0,18 rendah** P-tersedia Bray 1 ppm 7,13 sedang* KTK NH4-asetat me% 19,46 sedang** Fe AAS ppb 25,66 rendah** Zn AAS ppm 11,30 rendah** Keterangan: *) Pusat Penelitian Tanah Bogor (1983) **) Balai Penelitian Tanah (2005) Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa tanah yang digunakan untuk penelitian ini tergolong ber pH netral, berkadar bahan organik (C-organik) dan Nitrogen-total rendah, kadar fosfortersedia dan kapasitas tukar kation tergolong sedang. Kadar Fe dan Zn total tergolong rendah. Dengan demikian tanah ini memerlukan penambahan nitrogen dan bahan organik dalam budidaya tanaman. Penambahan bahan organik diharapkan dapat meningkatkan KTK dan kadar bahan organik tanah yang rendah. Selain itu penambahan bahan organik dapat meningkatkan kemampuan tanah meretensi air (Baharuddin, dkk, 2013 dan Sukartono, dkk, 2013). Hasil analisis kadar Fe dan Zn tanah setelah diinkubasi (Tabel 2) menunjukkan bahwa kandungan Fe dan Zn tanah secara umum meningkat sebanding dengan penambahan bahan pupuk Fe dan Zn. Hal ini berdampak terhadap pertumbuhan tanaman jagung yang ditanam setelah proses inkubasi. Hal yang menarik dari data dalam Tabel 2 adalah adanya perubahan kemasaman (pH) tanah dari kondisi awal yang tergolong netral (pH 7,4) menjadi agak masam (pH 5,6 – 6.5) setelah proses inkubasi akibat pemberian bahan organik, baik bahan Biochar serbuk gergaji maupun pupuk Super(petro)ganik. Hal yang mungkin terjadi adalah bertambahnya kemasaman tanah karena terlepasnya beberapa ion hidrogen (H+) dari gugus karboksil (-COOH) dan fenol (-OH) baik dari tanah maupun dari kedua sumber bahan organik tersebut selama proses inkubasi. Bertambahnya kemasaman tanah akan meningkatkan kelarutan unsur-unsur hara mikro Fe, Mn, Cu, dan Zn (Lindsay, 1971 dalam Baharuddin et.al., 1993). Dari Tabel 2 juga dapat dilihat bahwa adanya peningkatan kandungan Fe dan Zn tanah setelah inkubasi, dari kondisi awal sebesar 25,66 ppb dan 11,30 ppm (Tabel 1) menjadi 43,9 ppb Fe dan 29,8 ppm Zn karena pemberian biochar serbuk gergaji serta menjadi 45,4 ppb Fe dan 27,7 ppm Zn karena pemberian pupuk Super(petro)ganik. Selanjutnya data Tabel 2 menunjukkan bahwa adanya peningkatan kandungan Fe dan Zn tanah setelah inkubasi karena pemberian bahan pupuk yang mengandung kedua unsur hara mikro tersebut. Sebagai contoh 90 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 pemberian 5 kg Fe/ha dapat meningkatkan kandungan Fe menjadi 49,5 ppb dan pemberian 10 kg Fe/ha dapat meningkat kandungan Fe menjadi 45,6 ppb serta pemberian 5 kg Zn/ha dapat meningkatkan kandungan Zn menjadi 35,9 ppm dan pemberian 10 kg Zn/ha dapat meningkatkan kandungan Zn menjadi 41,6 ppm dalam kombinasi perlakuan dengan Biochar serbuk gergaji. Sedangkan dalam kombinasi perlakuan dengan pupuk Super(petro) ganik, bahwa pemberian 5 dan 10 kg Fe/ha berturut-turut dapat meningkatkan kandungan Fe tanah menjadi 49,19 dan 50,66 ppb serta pemberian 5 dan 10 kg Zn/ha berturut-turut dapaat meningkatkan kandungan Zn tanah mejadi 33,3 dan 46,3 ppm. Tabel.2 Hasil Analisis Kadar Hara Fe dan Zn serta pH tanah setelah Inkubasi Perlakuan Fe / Zn (kg/ha) 0- 0 0- 5 5- 0 5- 5 0 -10 10 - 0 5 -10 10 - 5 Biochar Serbuk Gergaji Fe Zn pH ( ppb ) ( ppm ) 43,9 29,8 5,95 40,8 35,9 5,95 49,5 28,5 5,88 37,7 28,0 5,93 32,1 41,6 5,88 45,6 28,9 5,98 41,6 40,6 5,93 50,2 36,2 5,90 Pupuk Super(petro)ganik Fe Zn pH ( ppb) ( ppm ) 45,40 27.7 5,80 47,39 33,3 5,80 49,19 27,0 5,80 49,17 41,5 5,80 45,02 46,3 5,80 50,66 27,0 5,80 38,47 45,5 5,75 40,66 32,5 5,75 Karakteristik Biochar Serbuk Gergaji dan Pupuk Super(petro)ganik Biochar merupakan residu hitam yang mengandung karbon tidak murni yang dihasilkan dengan menghilangkan kandungan air dan komponen volatil dari limbah pertanian, yang dihasilkan dengan cara memanaskan bahan organik limbah pertanian (kayu, serbuk gergaji, batang tembakau, batang jagung, dan lainnya). Pemanfaatan biochar untuk tanah pertanian mempunyai pengaruh jangka panjang dan merupakan cadangan karbon (Woolf, 2008). Biochar berpotensi untuk memperbaikai sifat fisik dan kimia tanah antara lain: meningkatkan agregasi tanah dan kapasitas tanah menahan air, serta meningkatkan kadar karbon, KTK, dan ketersediaan beberapa unsur hara N, P, Ca, dan Mn (Chan, et a.l, 2007; Novak, et al., 2009). Pupuk Super(petro)ganik adalah pupuk organik produksi PT Petrokimia Gresik yang diproduksi untuk memperbaiki kualitas tanah dan membatasi penggunaan pupuk kimiawi anorganik dalam menopang sistem pertanian organik. Dari hasil analisis karakteristik Biochar serbuk gergaji dan pupuk Super(petro)ganik dari penelitian ini (Tabel 3) bahwa kedua bahan memiliki nilai kemasaman yang sama yaitu dengan nilai pH sebesar 8,10 dan 8,03. Kadar CBiochar sedikit lebih tinggi daripada kadar C-Pupuk Super(petro)ganik. Kadar N dan P Pupuk Super(petro)ganik jauh lebih tinggi daripada kadar N dan P Biochar. Kapasitas tukar kation (KTK) pupuk Super(petro)ganik lebih tinggi daripada KTK Biochar. Secara umum dapat dikatakan bahwa potensi pupuk Super(petro)ganik cukup tinggi sebagai bahan pembenah tanah (soil ameliorant). Namun karena kadar karbon biochar serbuk gergaji lebih tinggi daripada kadar karbon pupuk Superganik, maka biochar serbuk gergaji dapat digunakan sebagai bahan pembenah tanah yang berpotensi, karena menurut Lehman (2009) prinsip pemanfaatan Biochar adalah menggunakan bahan yang bersifat stabil dan aplikasinya ke dalam tanah bertujuan untuk menyimpan karbon. 91 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 3 Hasil Analisis Biochar Serbuk gergaji dan Pupuk Super(petro)ganik Sebelum Percobaan Parameter pH C-organik N-total P-total KTK Satuan Biochar Serbuk Gergaji 8,10 % 17,33 % 0,14 % 0,03 me/100g 6,12 Super(petro)ganik 8,03 12,30 0,78 1,89 11,20 Hasil penelitian Baharuddin, et al. (2013) menunjukkkan bahwa setiap jenis limbah pertanian mempunyai karakteristik yang berbeda-beda, sehingga dapat dipahami bahwa perbedaan inilah yang menyebabkan perbedaan Biochar dalam menangkap, menjerap, dan melepaskan ion sehingga berbeda kemampuannya sebagai bahan pembenah tanah. Respon Pertumbuhan Tanaman Jagung Respon pertumbuhan tanaman jagung diukur dari variabel tinggi tanaman, jumlah daun, bobot brangkasan basah, dan bobot brangkasan kering. Hasil analisis keragaman variabel tersebut akibat pemberian bahan Biochar Serbuk Gergaji dan pupuk Super(petro)ganik dapat dilihat dalam Tabel 4. Hasil analisis tinggi tanaman dan jumlah daun 30 hari setelah tanam serta bobot brangkasan basah dan bobot brangkasan kering tanaman jagung umur 30 hari setelah tanam disajikan dalam Tabel 5 dan Tabel 6. Tabel 4 menunjukkan bahwa jenis bahan organik sangat nyata mempengaruhi tinggi tanaman, jumlah daun, bobot brangkasan basah, dan bobot brangkasan kering tanaman. Dosis hara mikro Fe-Zn nyata mempengaruhi tinggi tanaman dan bobot brangkasan basah. Pengaruh interaksi jenis bahan organik dan dosis hara mikro Fe-Zn hanya nyata mempengaruhi jumlah daun tanaman jagung. Hasil analisis keragaman tersebut mengindikasikan bahwa terjadi perbedaan respon yang nyata dan jelas antara biochar dan pupuk Super(petro)ganik dalam mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Perbedaan karakteristik biochar dan pupuk Super(petro)ganik (Tabel 3) dapat menjelaskan tentang perbedaan respon tersebut. Tabel 4 Rekapitulasi Hasil Analisis Keragaman terhadap Parameter yang Diamati Parameter ____________Sumber Keragaman______________ Jenis Bahan Organik (J) Dosis Fe-Zn (D) JxD Tinggi Tanaman ** ** NS Jumlah daun ** NS ** Bobot Brangkasan Basah ** ** NS Bobot Grangkasan Kering ** NS _____________________________________________________________________ Keragaman dosis unsur hara mikro Fe dan Zn yang diberikan, mempengaruhi ketersediaan kedua unsur tersebut dalam tanah (Tabel 2). Perbedaan tingkat ketersedian kedua unsur mikro ini berimplikasi terhadap perbedaan respon pertumbuhan tanaman, terutama terhadap tinggi tanaman dan bobot brangkasan basah. 92 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tinggi dan Jumlah Daun Tanaman Data dalam Tabel 5 menunjukkan bahwa pemberian pupuk Super(petro)ganik menghasilkan pertumbuhan tanaman jagung yang secara umum lebih tinggi daripada yang diberikan biochar serbuk gergaji. Perbedaan pertumbuhan tinggi tanaman yang sangat nyata berdasarkan hasil analisis keragaman (Tabel 4), besar kemungkinan disebabkan oleh perbedaan nilai karakteristik kedua bahan tersebut (Tabel 3). Dari Tabel 5 juga dapat dilihat bahwa pemberian dosis Fe-Zn menunjukkan respon yang bervariasi terhadap tinggi tanaman. Pemberian Fe 5 kg/ha dan Zn 5 kg/ha (5 – 5) dan/atau pemberian Fe 10 kg/a tanpa Zn (10 – 0) dalam memperkaya biochar, memiliki nilai keefektifan yang tinggi, yaitu dengan peningkatan pertumbuhan tinggi tanaman masing-masing sebesar 19 persen dan/atau 21 persen. Sedangkan dalam pengayaan pupuk Super(petro)ganik nilai keefektifan yang tinggi dicapai dengan pemberian Fe 5 kg/ha tanpa Zn (5 – 0) atau pemberian Zn 10 kg/ha tanpa Fe (0 – 10) serta pemberian Fe 5 kg/ha dan Zn 10 kg/ha (5 – 10) dengan peningkatan pertumbuhan tinggi tanaman masing-masing sebesar 12 dan 14 persen. Tabel 5 Tinggi dan Jumlah DaunTanaman Jagung Umur 30 Hari Setelah Tanam Perlakuan Biochar Serbuk Gergaji Pupuk Super(petro)ganik Fe / Zn Tinggi KE* Jumlah KE* Tinggi KE* Jumlah KE* ( kg/ha ) (cm) (%) daun (%) (cm) (%) daun 0- 0 45,17 100 7,25 100 50,08 100 7,33 0- 5 43,37 96 7,08 98 53,08 106 7,42 5- 0 48,25 107 7,33 101 55,92 112 8,00 5- 5 53,58 119 7,67 106 55,17 110 8,08 0 - 10 50,83 113 8,08 111 56,25 112 8,08 10 - 0 54,67 121 7,75 107 52,42 105 8,17 5 -10 50,67 112 7,25 100 57,08 114 8,17 (%) 100 101 109 110 110 111 111 10 - 5 46,75 103 7,00 97 54,03 108 95 _______________________________________________________________________________ *) KE = Nilai keefektifan kedua pupuk organik dari setiap perlakuan Fe-Zn. 7,00 Nilai keefektifan tertinggi terhadap jumlah daun tanaman dalam kombinasi pemberian biochar dan dosis Fe-Zn, diperoleh pada perlakuan pemberian Zn 10 kg/ha tanpa Fe (0 – 10) dengan peningkatan jumlah daun sebesar 11 persen; sedangkan dalam kombinasi pemberian pupuk Super(petro)ganik dan Fe-Zn nilai keefektifan tertinggi diperoleh pada perlakuan Fe 10 kg/ha tanpa Zn (10 -0) atau pemberian Fe 5 kg/ha dan Zn 10 kg/ha (5 -10) dengan peningkatan jumlah daun sebesar 11 persen. Pemberian dosis Fe-Zn yang lebih tinggi (10 -5) kg/ha memperlihatkan peningkatan pertumbuhan tinggi tanaman dan jumlah daun yang lebih rendah. Bobot Brangkasan Basah (BB) dan Brangkasan Kering (BK) Pemberian pupuk organik Super(petro)ganik yang diperkaya dengan Fe dan Zn menghasilkan bobot brangkasan basah dan bobot brangkasan kering tanaman yang lebih tinggi 93 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 daripada yang dikombinasikan dengan Biochar serbuk gergaji. Variasi dosis Fe-Zn menghasilkan bobot brangkasan basah dan brangkasan kering yang beragam pula seiring dengan perubahan dosis Fe-Zn yang diberikan (Tabel 6). Dari pengayaan Biochar dengan Zn 10 kg/ha tanpa Fe (0 – 10) diperoleh nilai keefektifan tertinggi dengan persentase peningkatan bobot basah dan bobot kering tanaman berturut-turut sebesar 30 dan 22 persen,sedangkan pada kombinasi perlakuan dengan pupuk Super(petro)ganik, nilai keefektifan tertinggi diperoleh pada pengayaan Fe 5 kg/ha dan Zn 10 kg/ha (5 – 10) dengan persentase peningkatan bobot basah sebesar 29 persen atau pada pengayaan Fe 10 kg/ha dan Zn 5 kg/ha (10 -5) dengan persentase peningkatan bobot kering tanaman sebesar 21 persen. Berdasarkan hasil kajian terhadap data bobot brangkasan basah dan bobot brangkasan kering (Tabel 6), bahwa untuk meningkatkan efisiensi (daya guna) bahan pupuk hara mikro FeZn, pemberian bahan untuk memperkaya pupuk organik adalah cukup dengan pemberian Zn 10 kg/ha tanpa Fe (0 – 10). Dari perlakuan ini didapatkan peningkatan bobot brangkasan kering dari penggunaan Biochar serbuk gergaji dan pupuk organik Super(petro)ganik berturut-turut sebesar 22 dan 19 persen. Namun, apabila ada interaksi antar Fe dan Zn yang memperkaya pupuk organik Super(petro)ganik, maka pemberian Fe 5 kg/ha dan Zn 5 kg/ha (5 – 5) akan lebih efisien (berdayaguna) dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman jagung. Dari perlakuan ini didapatkan peningkatan bobot brangkasan basah maupun bobot brangkasan kering sebesar 16 persen. Tabel 6. Bobot Brangkasan Basah (BB) dan Brangkasan Kering (BK) Tanaman Jagung Umur 30 Hari Setelah Tanam Perlakuan (Fe–Zn) BB Biochar Sebuk gergaji KE* BK KE* Pupuk Super(petro)ganik BB KE* BK KE* (kg/ha) (g) (%) (g) (%) (g) (%) (g) (0 - 0) 15,48 100 5,81 100 20,02 100 7,64 (0 - 5) 13,88 90 5,40 93 19,41 97 7,24 (5 - 0) 17,27 112 5,83 100 22,64 113 8,56 (5 - 5) 18,59 120 6,23 107 23,13 116 8,84 (0 - 10) 20,20 130 7,06 122 22.51 112 9,07 (10 - 0) 18,00 116 6,46 111 22,00 110 8,75 (5 -10) 17,02 110 6,61 114 25,92 129 8,85 (%) 100 95 112 116 119 115 116 (10 - 5) 16,69 108 5,92 102 23,23 116 121 _________________________________________________________________ *) KE = Nilai keefektifan kedua pupuk organik dari setiap perlakuan Fe-Zn 9,24 Nisbah Keefektifan (KE-%) Pupuk Super(petro)ganik dan Biochar Serbuk Gergaji Nisbah keefektifan pupuk Super(petro)ganik dan Biochar adalah perbandingan nilai karakterisitik pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman, jumlah daun, bobot brangkasan basah, dan bobot brangkasan kering tanaman) yang diberikan pupuk organik Super(petro)ganik dengan 94 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 yang diberikan Biochar serbuk gergaji pada berbagai dosis (Fe –Zn) dikalikan 100 persen. Nilai keefektifan adalah persentase peningkatan hasil dari setiap perlakuan dosis (Fe–Zn) dibandingkan tanpa Fe dan Zn. Data dalam Tabel 7 menunjukkan bahwa pupuk Super(petro)ganik lebih efektif daripada Biochar serbuk gergaji dalam memacu pertumbuhan tanaman. Nilai tambah keefektifan pupuk Super(petro)ganik terhadap Biochar pada berbagai dosis (Fe – Zn) dalam memacu pertumbuhan tinggi tanaman adalah berkisar dari 3 hingga 22 persen. Nilai tambah tertinggi diperoleh pada perlakuan Zn 5 kg/ha tanpa Fe (0 -5). Nilai tambah yang diperoleh dalam memacu jumlah daun adalah bervariasi dari 1 hingga 13 persen dengan nilai tambah tertinggi diperoleh pada perlakuan Fe 5 kg/ha dan Zn 10 kg/ha (5 – 10). Hal yang menarik dari data dalam Tabel 7 adalah nilai tambah yang diperoleh dengan penggunaan pupuk Super(petro)ganik dalam memacu pertambahan bobot brangkasan basah dan brangkasan kering adalah cukup tinggi, yaitu sekitar 11 hingga 53 persen untuk bobot brangkasan basah dan sekitar 28 hingga 57 persen untuk bobot brangkasan kering tanaman . Tabel 7. Nisbah Keefektifan (KE %) Pupuk Super(petro)ganik dan Biochar Serbuk Gergaji pada berbagai dosis (Fe–Zn) terhadap Nilai Karakteristik Pertumbuhan Tanaman __________________________________________________________________ Dosis Tinggi Jumlah Brangkasann Brangkasan (Fe – Zn) Tanaman Daun Basah Kering _________________________________________________________________ 0 - 0 111 101 129 0 - 5 122 105 140 5 - 0 116 109 131 5 - 5 103 105 124 0 - 10 111 100 111 10 - 0 96 105 122 5 - 10 113 113 152 10 - 5 116 100 139 ________________________________________________________________ 131 134 147 142 128 135 134 157 Apabila dicermati variasi data tingkat keefektifan (Tabel 7), bahwa pada perlakuan tanpa unsur hara mikro Fe dan Zn (0 – 0), pupuk Super(petro)ganik menunjukkan perbedaan tingkat keefektifan yang cukup tinggi yaitu sebesar 29 persen untuk bobot brangkasan basah dan 31 persen untuk bobot brangkasan kering. Perbedaan hasil ini selain disebabkan oleh perbedaan nilai karakterisitik kedua bahan pupuk organik (Tabel 3) bahwa pupuk Super(petro)ganik lebih berpotensi sebagai bahan pembenah tanah dalam waktu cepat daripada biochar serbuk gergaji, juga disebabkan oleh bertambahnya kelarutan / ketersediaan Fe dan Zn tanah setelah diinkubasi (Tabel 2). Perubahan kemasaman tanah dari kondisi awal netral sebelum diinkubasi menjadi tanah ber pH agak masam, akan meningkatkan kelarutan/ ketersediaan unsur hara mikro Fe dan Zn. Menurut Lindsay (1971) dalam Baharuddin, et.al (1993) bahwa setiap unit penurunan pH akan meningkatkan kelarutan Zn dan Fe 100 kali. KESIMPULAN 1. Biochar serbuk gergaji dan pupuk organik Super(petro)ganik berpotensi sebagai bahan pembenah tanah Inseptisol berpasir. 2. Inkubasi tanah dengan Biochar serbuk gergaji dan pupuk Super(petro)ganik serta bahan pupuk hara mikro Fe–Zn dapat meningkatkan kemasaman tanah dan meningkatkan kelarutan /ketersediaan unsur hara mikro Fe dan Zn. 3. Pupuk Super(petro)ganik dan Biochar serbuk gergaji berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan tanaman jagung. Pupuk Super(petro)ganik lebih efektif daripada Biochar serbuk gergaji dalam meningkatkan 95 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 pertumbuhan tanaman jagung 4. Pengayaan dengan unsur hara mikro Fe dan Zn dapat meningkatkan nilai tambah keefektifan pupuk organik Super(petro)ganik. . 5. Daya guna (efisiensi) pupuk organik Super(petro)ganik dan Biochar serbuk gergaji diperoleh dengan pengayaan 10 kg Zn/ha tanpa Fe. Bobot brangkasan kering tertinggi dicapai dengan peningkatan sebesar 22 dan 19 % berturut-turut karena penggunaan Biochar sebuk gergaji dan pupuk organik Super(petro)ganik REFERENSI Baharuddin, J. Priyono, S. Mastar, Muhlis, dan E. Hendro. 1993. Penentuan status hara Daerah Irigasi MamakKakiang Sumbawa. Laporan Penelitian. Fakultas Pertanian Universitas Mataram.. Baharuddin, Mulyati, dan S. Tejowulan. 2013. Ameliorasi Lahan Kering Bertekstur Pasir melalui Penggunaan Biochar sebagai Alternatif Strategis untuk Meningkatkan Produktivitas Kedelai. Laporan Penelitian. Universitas Mataram. Jyung, W. H., A. Ehmann, K. K. Schilinder, and J. Skala. 1975. Zinc nutritional and starch metabolism in Phaseolus vulgaris, L. Plant Physiol. 55:414-420. Rondon, M. A., J. Lehmann, J. Ramirez, and M. Hurtado. 2007. Biological Nitrogen Fixation by Common Beans (Phaseolus vulgaris l.) Increases with Biochar Additions. Biology and Fertility of Soils 43, 69708. Sukartono, Suwardji, Mulyati, Baharuddin, S. Tejowulan. 2013. Modifikasi Rhizosfer menggunakan Biochar sebagai Upaya meningkatkan Produktivitas Ubikayu di Tanah Lempung Berpasir Lahan Kering Lombok Utara. Laporan Penelitian. Lembaga Penelitian Universitas Mataram. Surianingsun, B. I, Suwardji, dan Baharuddin. 2012. Kajian Biochar Tempurung Kelapa dalam Meningkatkan Hasil dan Efisiensi Penggunaan Pupuk nitrogen pada tanaman Jagung serta Perbaikan Sifat Tanah Berpasir Kabupaten L0mbok Utara. Tesis. Magister. Universitas Mataram. 96 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 RESPON PERTUMBUHAN DAN HASIL TANAMAN KEDELAI TERHADAP PEMBERIAN BIOCHAR DAN BERBAGAI DOSIS BIOAKTIVATOR YANG DIFERMENTASI DENGAN JAMUR Trichoderma spp. DI LAHAN KERING I Made Sudantha dan Suwardji Dosen Program Studi Magister Pengelolaan Sumberdaya Lahan Kering Universitas Mataram [email protected] ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai terhadap pemberian biochar dan berbagai dosis bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit Trichoderma harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04. Penelitian ini dilaksanakan di lahan kering Desa Banyu Urip Kecamatan Gerung Kabupaten Lombok Barat mulai bulan Juni sampai Agustus 2015. Penelitian menggunakan Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design) yang terdiri dari 2 faktor. Petak utama adalah pemberian biochar yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp., yang terdiri dari dua aras yaitu tanpa pemberian biochar dan pemberian biochar 10 kg/petak setara 20 ton/ ha. Anak petak adalah dosis bioaktivator yang difermentasi jamur Trichoderma spp., yang terdiri dari lima aras yaitu: tanpa bioaktivator, dengan bioaktivator 2 g/lubang tanam setara 200 kg/ ha, dengan bioaktivator 3 g/lubang tanam setara 300 kg/ ha, dengan bioaktivator 4 g/lubang tanam setara 400 kg/ ha, dan dengan bioaktivator 5 g/lubang tanam setara 500 kg/ ha. Hasil penelitian menunjukkan bahwa (1) Pemberian biochar sebanyak 20 ton/ha yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO04 dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai di lahan kering. (2) Pemberian bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 sebanyak 5 g/tanaman setara 500 kg/ ha dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai di lahan kering. ___________________________________________________________ Kata Kunci: biochar, bioaktivator, Trichoderma spp., biochar dan kedelai PENDAHULUAN Tanaman kedelai (Glycine (L.) Merr.) merupakan komoditas pangan utama ketiga setelah padi dan jagung serta menjadi salah satu komoditas yang diprioritaskan dalam program Revitalisasi Pertanian. Selain mengandung protein nabati yang cukup tinggi yang dibutuhkan untuk meningkatkan gizi masyarakat, kedelai juga aman dikonsumsi, dan harganya cenderung terjangkau disemua lapisan masyarakat (Arsyad dan Syam, 1998: Direktorat Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, 2004) Di Indonesia, sekitar 60 % tanaman kedelai dibudidayakan di lahan sawah setelah tanaman padi dan 40 % di lahan kering. Luas lahan kering di Indonesia mencapai 32,9 juta ha, dari total luas tersebut baru 25,2 juta ha (76 %) telah dapat dimanfaatkan, sedangkan sisanya 7,7 juta ha belum termanfaatkan. Di Nusa Tenggara Barat (NTB), pengembangan pertanian lahan kering merupakan unggulan dan andalan masa depan, karena sebagian besar wilayah NTB yaitu 84% dari luas wilayah NTB (1,8 juta hektar) merupakan lahan kering yang mempunyai potensi dikembangkan menjadi lahan pertanian yang produktif untuk berbagai komoditi pertanian tanaman pangan terutama tanaman kedelai (Suwardji et al., 2003). Di NTB kedelai merupakan tanaman utama yang ditanam dengan pola tanam kedelaikedelai-jagung atau kedela-jagung-kedelai. Produktivitas hasil kedelai di tingkat petani baru mencapai 1,0 ton/ha, dan hasil ini masih tergolong rendah karena potensi biologis hasil kedelai pada lahan kering di NTB dapat mencapai 3,3 ton/ha, dan hasil penelitian rata-rata telah mencapai 2,5 ton/ha atau 75 persen dari potensi biologisnya. Hal ini berarti tanaman kedelai berpotensi untuk dikembangkan dan ditingkatkan produktivitasnya (Sudantha et al., 1999). 97 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Fakta di lapangan menunjukkan bahwa salah satu faktor pembatas utama dalam pengembangan tanaman kedelai pada lahan kering adalah kesehatan tanaman kedelai karena adanya serangan patogen tular tanah, masalah yang lain adalah ketidak mampuan tanaman kedelai beradaptasi pada kondisi cekaman kekeringan terutama pada fase perkecambahan, pertembuhan vegetatif dan pembungaan dan kesuburan tanah (Sudantha dan Suwardji, 2013). Dengan demikian untuk mengatasi permasalahan ini perlu adanya penerapan teknologi hayati atau teknologi sepadan yang sesuai dengan kondisi lahan kering. Salah satu alternatif untuk pemecahan masalah ini adalah memperbaiki kondisi fisik dan biologis tanah menuju pertanian yang berkelanjutan berbasis pertanian organik dengan pengelolaan tanaman kedelai secara terpadu, yaitu dengan memadukan berbagai komponen teknologi hayati yang memberikan pengaruh sinergistik antara lain penggunaan bioaktivator dan biochar, sehingga tanaman kedelai mampu menginduksi ketahanan terhadap cekaman kekeringan, sehingga mampu memacu pertumbuhan dan pembungaan serta meningkatkan hasil kedelai. Bioaktivator yang merupakan inokulan unggul lokal NTB (jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04) sebagai pemacu pertumbuhan dan pembungaan berbagai tanaman (Sudantha, 2010a). Sudantha (2010b) melaporkan bahwa percobaan di rumah kaca aplikasi jamur T. koningii isolat ENDO-02 dan T. polysporum isolat ENDO-04 lebih memacu pertumbuhan tinggi tanaman kedelai, sedang jamur T. harzianum isolat SAPRO-07 dan T. hamtum isolat SAPRO-09 lebih memacu keluarnya bunga lebih awal, menambah polong isi dan bobot biji kering kedelai per tanaman. Biochar atau arang biologis adalah arang hitam hasil proses pemanasan biomassa organik pada keadaan oksigen terbatas (Tunggal, 2009). Hasil penelitian aplikasi biochar limbah arang tempurung kelapa yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 pada tanaman jagung yang dilakukan di lahan kering pada dosis 20 ton/ha dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil jagung (Sudantha dan Suwardji, 2015), namun pengaruhnya terhadap tanaman kedelai di lahan kering belum diketahui. Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mengetahui respon pertumbuhan dan hasil kedelai terhadap pemberian biochar dan berbagai dosis bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 di lahan kering. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di lahan kering tadah hujan yang berpengairan High Level Diversion di Desa Banyu Urip Kecamatan Gerung Kabupaten Lombok Barat NTB. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design) dengan dua faktor. Sebagai petak utama adalah pemberian biochar terdiri atas dua aras, yaitu: tanpa pemberian biochar dan pemberian biochar (10 kg/petak setara 20 ton/ha). Sebagai anak petak adalah dosis bioaktivator granula tediri atas lima aras, yaitu: tanpa pemberian bioaktivator, dosis 2 g/lubang tanam setara 200 kg bioaktivator/ha, dosis 3 g/lubang tanam setara 300 kg bioaktivator/ha, dosis 4 g/lubang tanam setara 400 kg bioaktivator/ha, dan dosis 5 g/lubang tanam setara 500 kg bioaktivator/ha. Perlakuan merupakan kombinasi antara aplikasi biochar dan dosis bioaktivator sehingga terdapat 30 unit percobaan. Penyediaan Bioakivator Granula Formulasi granula/butiran dibuat dengan mencampur substrat daun kopi dengan tanah liat/clay steril masing-masing berukuran 2 mm dengan perbandingan 10:1 (v/v), kemudian difermentasi dengan suspensi biomasa konidia jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 selanjutnya dimasukkan ke dalam alat pembuatan formulasi granula, dan diinkubasikan selama 14 hari. Penyediaan Biochar Biochar berasal dari sisa-sisa pembuatan arang tempurung kelapa dari Industri Kecil Pembuatan Arang di Desa Bengkaung Kecamatan Batulayar Kabupaten Lombok Barat. Biochar 98 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 ditumbuk (grinding) sedemikian rupa kemudian diayak dengan ayakan mata saring 1,0 mm. Selanjutnya biochar difermentasi dengan jamur konidia jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 selama 21 hari. Penyedian Lahan Pengolahan tanah dilakukan dengan cara pencangkulan sebanyak dua kali, selanjutnya dibuat petakan berukuran 2 x 2,5 m2 sebanyak 30 petak. Cara Pemberian Biochar dan Bioaktivator Pemberian biochar dengan cara cara dibenamkan ke dalam tanah pada saat pengolahan tanah sebanyak 20 ton/ha atau 10 kg/petak. Untuk biaoaktivator diberikan disebelah lubang tanam bersamaan dengan penugalan benih sesuai dengan dosis perlakuan. A B Gambar 1. Bioaktivator granula (A) dan biochar limbah arang tempurung kelapa (B) yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 Penanaman Benih Kedelai Benih kedelai varietas Anjosmoro ditanam sebanyak tiga biji dengan jarak 40 x 25 cm dengan cara dimasukkan ke dalam lubang tanam, dan setelah berumur satu minggu diakukan penjarangan dengan menyisakan dua tanaman. Pemeliharaan Tanaman Pemeliharaan tanaman meliputi pemupukan, pengairan dan penyiangan. Pemupukan dengan pemberian pupuk phonska sebanyak 50% dari rokemdasi. Pengairan dilakukan dengan sistem pengairan High Level Diversion. Pengamatan Parameter Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah: tinggi tanaman, bobot brangkasan basah dan kering tanaman, bobot polong per tanaman, bobot biji per tanaman, bobot 100 biji, dan bobot biji kering per ha. Analisis Data Data dianalisis menggunakan analisis keragaman pada taraf nyata 5%. Selanjutnya diuji lanjut menggunakan uji beda nyata jujur (BNJ) pada taraf nyata yang sama. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Biochar Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa interaksi antara biochar dengan dosis bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 tidak berbeda nyata terhadap variabel pertumbuhan, sedangkan pemberian biochar dan bioaktivator secara tunggal menunjukkan beda nyata. Hasil uji lanjut pengaruh pemberian biochar terhadap pertumbuhan tanaman kedelai (tinggi tanaman, berangkasan basah/tanaman dan berangkasan kering/tanaman) dan hasil tanaman kedelai (bobot polong kering/tanaman, bobot 100 biji dan bobot biji kering/ha) disajikan pada Tabel 1 dan 2. 99 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 1. Pengaruh pemberian biochar yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 terhadap tinggi tanaman kedelai pada umur 5 mst, berangkasan basah/tanaman dan berangkasan kering/tanaman Biochar Tanpa Biochar Dengan Biochar (20 ton/ha) BNJ 5% Tinggi tanaman kedelai (cm) 26,69 a*) 30,98 b Bobot berangkasan basah/tanaman (g) 13,79 a*) 20,83 b Bobot bereangkasan kering/tanaman (g) 4,89 a*) 4,14 b 8,07 4,32 3,29 *) Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ 5% Tabel 2. Pengaruh pemberian biochar yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 terhadap bobot polong kering/ tanaman, bobot 100 biji dan bobot biji kering/ha Biochar Tanpa biochar Dengan biochar (20 ton/ha) BNJ 5% Bobot polong kering panen/tanaman (g) 13,91 a*) 14,38 b 2,80 Bobot 100 biji kedelai (g) 18,79 a*) 21,28 b 2,58 Bobot biji Kering panen/ha (ton) 1,26 a*) 2,96 b 0,75 *) Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ 5%. Pada Tabel 1 terlihat bahwa pengaruh pemberian biochar yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 berbeda nyata dengan tanpa pemberian biochar terhadap varibel pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman kedelai pada umur 5 mst, bobot berangkasan basah/tanaman dan bobot berangkasan kering/tanaman). Demikian juga pada Tabel 2 terlihat bahwa pengaruh pemberian biochar yang difermentasi menunjukkan beda nyata dengan tanpa pemberian biochar terhadap variabel hasil tanaman kedelai (bobot polong kering/ tanaman, bobot 100 biji dan bobot biji kering/ha). Untuk bobot biji kering panen terjadi peningkatan 57% akibat penggunan biochar yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp., yaitu dari 1,26 ton/ha menjadi 2,96 ton/ha. Hal ini berarti bahwa pemberian biochar limbah arang tempurung kelapa sebanyak 10 kg/petak setara 20 ton/ha mampu meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai mendekati potensi biologisnya. Ada dua hal yang menyebabkan meningkatnya pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai setelah diberikan biochar yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp., yaitu: (1) Jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 yang digunakan untuk fermentasi biochar dapat berkolonisasi dengan baik dalam biochar yang kemudian diberikan ke dalam tanah. Pada penelitian ini ditemukan populasi jamur Trichoderma spp. di biochar dan di daerah perakaaran tanaman kedelai 6,0 x 10 6 propagul/g tanah. Hal ini berarti biochar merupkan host yang baik untuk jamur Trichoderma spp. Menurut Sudantha (2007) bahwa kedua species jamur ini mempunyai karakter yang berbeda, yaitu jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 berkolonisasi di rhizosfer tanaman kedelai dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 masuk ke dalam jaringan tanaman kedelai. Lebih lanjut Sudantha (2010b) mengatakan bahwa jamur endofit dalam jaringan tanaman kedelai lebih berperan dalam memacu pertumbuhan vegetatif dibandingkan dengan generatif, dan sebaliknya jamur saprofit lebih berperan dalam memacu pertumbuhan generatif dibandingkan dengan vegetatif. Dalam hal peran jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 di dalam jaringan tanaman kedelai menstimulir etilen dalam memacu pemanjangan sel sehingga bertambahnya tinggi tanaman, sedangkan jamur saprofit 100 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 T. harzainum isolat SAPRO-07 di rhizosfer atau daerah perakaran tanaman kedelai mengeluarkan etilen yang didifusikan ke tubuh tanaman melalui silem yang berperan memacu pertumbuhan generatif. (2) Biochar yang telah difermentasi dengan kedua species jamur ini berpengaruh langsung dalam memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Dengan demikian sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang baik dapat meningktkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai. Pada penelitian ini analisis tanah setelah pemberian biochar menunjukkan bahwa pH tanah meningkat dari 6,0 menjadi 6,2; terjadi peningkatan C organik dari 1,93% menjadi 2,09%; terjadi peningkatan N total dari 0,16% menjadi 0,44%; terjadi peningkatan P tersedia dari 0,46 ppm menjadi 43,86 ppm, terjadi peningkatan K tertukar dari 1,28 M% menjadi 2,68 M%; dan terjadi peningkatan KTK dari 11,25 Me% menjadi 17,67 Me%. Menurut Sukartono dan Utumo (2012) bahwa peningkatan pH tanah pada perlakuan biochar berkaitan dengan bahan baku biochar yang di gunakan yaitu tempurung kelapa yang memiliki tingkat alkalin yang tinggi. Lebih lanjut Priyono (2005) mengatakan bahwa pH tanah berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara karena merupakan salah satu sifat kimia tanah yang penting yang dapat menentukan kualitas tanah sebagai media tumbuh tanaman. Lehman et al. (2006) mengatakan bahwa peningkatan C-Organik pada perlakuan biochar disebabkan oleh kandungan C-organik pada biochar memiliki struktur C aromatik yang lebih tahan terhadap dekomposisi, sehingga keberadaan C-Organik pada tanah meningkat bahkan bertahan lama. Menurut Islami (2012) bahwa peningkatan C-Organik tanah berimplikasi terhadap peningkatan kandungan bahan organik didalam tanah dan selanjutnya akan berpengaruh juga terhadap perbaikan kualitas tanah dan keberadaan unsur hara di dalam tanah karena bahan organik tanah merupakan salah satu kunci yang menentukan kesuburan dan produktivitas tanah. Bahan organik merupakan sumber utama beberapa unsur hara tanaman terutama N, P, S dan sebagian besar K. Selanjutnya Priyono (2005) berpendapat bahwa peningkatan nilai KTK pada perlakuan biochar menunjukkan terjadi perbaikan sifat tanah setelah aplikasi karena nilai KTK suatu tanah mempunyai kaitan erat dengan tingkat kesuburan tanah. Selanjutnya Islami (2012) menyatakan peningkatan efisiensi pemupukan terjadi sebagai akibat adanya KTK yang tinggi pada perlakuan biochar sehingga mampu menyerap hara pada pupuk dan selanjutnya memperkecil kehilangan hara karena pencucian. Sukartono (2011) mengatakan bahwa peningkatan kadar N Total pada tanah setelah aplikasi biochar berkaitan erat dengan peningkatan C-Organik didalam tanah. Peningkatan C-Organik didalam tanah tersebut selanjutnya dapat meningkatkan kandungan bahan organik sehingga akan berdampak juga terhadap peningkatan nitrogen di dalam tanah karena salah satu sumber utama nitrogen di dalam tanah adalah bahan organik. Nurida dan Rachman (2012) mengatakan bahwa peningkatan kadar P Tersedia dan K Tertukar ini berkaitan dengan peningkatan pH dan KTK didalam tanah setelah aplikasi biochar tersebut. Nilai KTK tanah dapat menjadi indikator kesuburan tanah dalam hal ini mampu menyediakan unsur hara P dan K didalam tanah bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pengaruh Bioaktivator Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa interaksi antara biochar dengan dosis bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 tidak berbeda nyata terhadap variabel pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai, sedangkan pemberian biochar dan bioaktivator secara tunggal menunjukkan beda nyata. Hasil uji lanjut pengaruh pemberian dosis bioaktivator terhadap pertumbuhan tanaman kedelai (tinggi tanaman kedelai pada umur 5 mst, berangkasan basah/tanaman dan berangkasan kering/tanaman) dan hasil tanaman kedelai (bobot polong kering/tanaman, bobot 100 biji dan bobot biji kering/ha) disajikan pada Tabel 3 dan 4. 101 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 3. Pengaruh berbagai dosis bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO04terhadap tinggi tanaman kedelai pada umur 5 mst, berangkasan basah/tanaman dan berangkasan kering/tanaman. Dosis bioaktivator formulasi granula 0 g/lubang tanam atau kontrol 2 g/lubang tanam setara 200 kg/ha 3 g/lubang tanam setara 300 kg/ha 4 g/lubang tanam setara 400 kg/ha 5 g/lubang tanam setara 500 kg/ha BNJ 5% Tinggi tanaman kedelai (cm) 25,00 a*) 26,83 b Bobot berangkasan basah/tanaman (g) 14,13 a*) 16,75 b Bobot berangkasan kering/tanaman (g) 2,85 a*) 4,79 b 26,86 b 17,81 b 4,99 b 26,90 b 17,85 b 5,13 b 28,55 c 19,72 c 6,66 c 1,81 1,52 1,63 *) Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ 5%. Tabel 4. Pengaruh pemberian berbagai dosis bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 terhadap bobot polong kering/ tanaman Dosis bioaktivator formulasi granula Bobot polong kering panen/ tanaman (g) 12,19 a*) 14,74 b 14,75 b 15,02 b 17,59 c 1,60 Bobot 100 biji kedelai (g) 18,70 a*) 20,53 b 20,62 b 20,70 b 22,85 c 1,53 Bobot biji kering panen/ ha (ton) 1,35 a*) 2,43 b 2,72 b 2,75 b 3,25 c 0,45 0 g/lubang tanam atau kontrol 2 g/lubang tanam setara 200 kg/ha 3 g/lubang tanam setara 300 kg/ha 4 g/lubang tanam setara 400 kg/ha 5 g/lubang tanam setara 500 kg/ha BNJ 5% *) Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ 5%. Pada Tabel 3 terlihat bahwa pengaruh pemberian bioaktivator yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 berbeda nyata dengan tanpa pemberian bioaktivator terhadap varibel pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman kedelai pada umur 5 mst, bobot berangkasan basah/tanaman dan bobot berangkasan kering/tanaman). Demikian juga pada Tabel 4 terlihat bahwa pengaruh pemberian bioaktivator yang difermentasi menunjukkan beda nyata dengan tanpa pemberian bioaktivator terhadap variabel hasil tanaman kedelai (bobot polong kering/ tanaman, bobot 100 biji dan bobot biji kering/ha). Untuk bobot biji kering panen terjadi peningkatan 58% akibat penggunan bioaktivator yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp., yaitu dari 1,35 ton/ha menjadi 3,25 ton/ha. Hal ini berarti bahwa pemberian bioaktivator yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp. mampu meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai mendekati potensi biologisnya. Dosis bioaktivator yang terbaik yang dapat meningkatkan variabel pertumbuhan tanaman kedelai dan hasil tanaman kedelai adalah 5 g/lubang tanam setara 500 kg/ha. Ada beberapa hal yang menyebabkan meningkatnya pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai setelah diberikan bioaktivator yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp., yaitu: 102 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 (1) Jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 yang digunakan untuk fermentasi bioaktivator dapat berkolonisasi dengan baik dalam bioaktivator formulasi granula yang kemudian diberikan ke dalam tanah. Pada penelitian ini ditemukan populasi jamur Trichoderma spp. dalam bioaktivator adalah 20,0 x 106 propagul/g bahan dan di daerah perakaaran tanaman kedelai 15,0 x 106 propagul/g tanah. Hal ini berarti bioaktivator dengan bahan dasar daun kopi dengan tanah liat/clay merupkan host yang baik untuk jamur Trichoderma spp. Substrat daun kopi dan tanah liat yang digunakan mengandung bahan organik yang berperan sebagai stater untuk pembiakan massal kedua jamur ini di dalam tanah. Menurut Sudantha (2010b) bahwa peran jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 di dalam jaringan tanaman kedelai menstimulir etilen dapat memacu pemanjangan sel sehingga bertambahnya tinggi tanaman, sedangkan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 di rhizosfer atau daerah perakaran tanaman kedelai mengeluarkan etilen yang didifusikan ke tubuh tanaman melalui silem yang berperan memacu pertumbuhan generatif. (2) Peran jamur endofit dan saprofit Trichoderma spp. dalam memacu pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman pernah dilaporkan oleh beberapa peneliti terdahulu. Windham et al. (1986) melaporkan bahwa jamur T. harzianum dapat meningkatkan perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman. Tronsmo dan Dennis (1977 dalam Cook dan Baker, 1983) melaporkan bahwa penyemprotan konidia jamur T. viride dan T. koningii untuk melindungi tanaman strawberi dari penyakit busuk ternyata dapat memacu pembungaan lebih awal. Salisbury dan Ross (1995) mengatakan bahwa dari empat macam auxin yaitu geberelin, sitokinin, asam absisat dan etilen, diduga etilen merupakan hormon yang dihasilkan oleh jamur Trichoderma spp. yang dapat memacu pembungaan pada tanaman. Lebih lanjut Salisbury dan Ross (1995) mengungkapkan bahwa beberapa jenis jamur yang hidup di tanah dapat menghasilkan etilen. Diduga etilen yang dilepaskan oleh jamur tersebut membantu mendorong perkecambahan biji, mengendalikan pertumbuhan kecambah, memperlambat serangan organisme patogen tular tanah, dan memacu pembentukan bunga. Pada tumbuhan berbiji semua bagian tumbuhan menghasilkan etilen, baik pada akar, batang, daun dan bunga. Etilen merupakan hormon yang mudah menguap sehingga mudah berpindah dari satu organ tanaman ke organ lainnya. Pengaruh etilen dalam jaringan dapat meningkatkan sintesis enzim, jenis enzimnya bergantung pada jaringan sasaran. Saat etilen memacu gugur daun, sellulase dan enzim pengurai dinding sel lainnya muncul di lapisan absisi. Jika sel terluka, fenilalanin amonialiase muncul, enzim ini penting dalam pembentukan senyawa fenol yang berperan dalam pemulihan luka. Jika jamur patogenik tertentu menyerang sel, etilen menginduksi tanaman untuk membentuk dua macam enzim yang menguraikan dinding sel jamur tersebut, yaitu β-(1,3) glucanase dan chitinase (Boller, 1988 dalam Salisbury dan Ross, 1995). KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Pemberian biochar yang difermentasi dengan jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 sebanyak 10 kg/petak setara 20 ton/ha dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai di lahan kering. Terjadi peningkatan hasil bobot biji kedelai kering panen mencapai 57% yaitu dari 1,26 ton/ha menjadi 2,96 ton/ha. 2. Pemberian bioaktivator formulasi granula yang difermentasi dengan jamur saprofit Trichoderma harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 sebanyak 5 g/tanaman setara 500 kg/ ha dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai di lahan kering. Terjadi peningkatan hasil bobot biji kedelai kering panen mencapai 58% yaitu dari 1,35 ton/ha menjadi 3,25 ton/ha. 103 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka disarankan untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang cara dan waktu aplikasi biochar dan bioaktivator yang difermentasi jamur saprofit T. harzainum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. polysporum isolat ENDO-04 pada tanaman kedelai di lahan kering sehingga diperoleh hasil yang sesuai dengan potensi biologis tanaman kedelai apabila ditanaman di lahan kering.. REFERENSI Arsyad dan Syam, 1998. Kedelai Sumber Pertumbuhan Produksi dan Teknik Budidaya Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian 30 hal. Cook, R. J. and K. F. Baker. 1983. The Nature and Practice of Biological Control of Plant Pathogens. The American Phytopathol. Society, St. Paul MN. 539 p. Direktorat Kacang-kacangan dan Umbi-umbian 2004. Program Bangkit Kedelai Tahun 2004. Dirjen Bina Produksi Tanaman Pangan. Direktorat Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. Jakarta. 27 hal. Islami, T. 2012. Pengaruh Residu Bahan Organik Pada Tanaman Jagung (Zea Mays L) Sebagai Tanaman Sela Pertanaman Ubi Kayu (Manihot Esculenta L.). Jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang. Buana Sains Vol 12 No 1:131 136,2012 http://jurnal.unitri.ac.id/index.php/buanasains/article/ viewFile/160/161 . [Diakses Sabtu 04 April 2015]. Nurida, NL., A, Dariah., A, Rachman. 2008. Kualitas Limbah Pertanian Sebagai Bahan Baku Pembenah Tanah Berupa Biochar Untuk Rehabilitasi Lahan. http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/eng/dokumentasi/ prosiding2008pdf/neneng_biochar.pdf [Diakses Sabtu 04 april 2015]. Priyono, J. 2005. Kimia tanah. Mataram university press. Mataram Salisbury, F. B. and C. W. Ross, 1995. Fisiology Tumbuhan Jilid 3. Perkembangan tumbuhan dan fisiologi Tumbuhan (Terjemahan D. R. Lukman dan Sumaryono). Penerbit ITB Bandung. Sudantha, I. M., B. Supeno, Tarmizi dan N. M. L. Ernawati. 1999. Pemanfaatan Jamur Trichoderma harzianum Sebagai Fungisida Mikroba Untuk Pengendalian Patogen Tular Tanah Pada Tanaman Kedelai dan Tanaman Semusim Lainnya di Nusa Tenggara Barat. Laporan Penelitian Hibah Bersaing DP3M Dikti, Fakultas Pertanian Universitas Mataram. 52 hal. Sudantha, I. M. 2007. Karakterisasi dan Potensi Jamur Endofit dan Saprofit Antagonistik Sebagai Agens Pengendali Hayati Jamur Fusarium oxysporum f. sp. vanillae Pada Tanaman Vanili di Nusa Tenggara Barat. Disertasi Program Pascasarjana Universitas Brawijaya. http://prasetya.ub.ac.id/berita/I-MadeSudantha-Karakterisasi-dan-Potensi-Jamur-Pengendali-Fusarium-7407-id.html. [Diakses 2 Pebruari 2016]. Sudantha, I. M. 2010 a. Buku Teknologi Tepat Guna: Penerapan Biofungisida dan Biokompos pada Pertanian Organik. Fakultas Pertanian Universitas Mataram, Mataram. Sudantha, I. M. 2010 b. Pengujian beberapa jenis jamur endofit dan saprofit Trichoderma spp. terhadap penyakit layu Fusarium pada tanaman kedelai. Jurnal Ilmu Pertanian Agroteksos, Fakultas Pertanian Universitas Mataram, Mataram. Vol. 20 No. 2 Desember 2010. http: fp.unram.ac.id/data/2012/.../20-2-3_02Sudantha_Rev-Wangiyana__P.p... [Diakses 2 Pebruari 2016]. Sudantha, I. M. dan Suwardji. 2013. Pemanfaatan Bioaktivator dan Biokompos (Mengandung Jamur Trichroderma spp. dan Mikoriza) Untuk Meningkatkan Kesehatan, Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kedelai di Lahan Kering. Laporan Penelitian Tim Pascasarjana DP2M Dikti. 170 hal. Sudantha, I. M. dan Suwardji. 2014. Pemanfaatan Biokompos, Bioaktivator dan Biochar Untuk Meningkatkan Hasil Jagung dan Brangkasan Segar pada Lahan Kering Pasiran dengan Sistem Irigasi Sprinkler Big Gun. Laporan Penelitian Strategi Nasional DP2M Dikti. 150 hal. Sukartono. 2011. Pemanfaatan Biochar Sebagai Bahan Amendemen Tanah Untuk Meningkatkan Efisiensi Penggunaan Air Dan Nitrogen Tanaman Jagung (Zea Mays) Di Lahan Kering Lombok Utara. Laporan Hasil Penelitian Disertasi Doktor Tahun Anggaran 2011. 104 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Sukartono., W, H, Utomo. 2012. Peranan Biochar Sebagai Pembenah Tanah Pada Pertanaman Jagung Di Tanah Lempung Berpasir (Sandy Loam) Semiarid TropIs Lombok Utara. Pusat Penelitian dan Pengembangan Lahan kering Universitas Mataram. Buana Sains vol 12 No 1 : 9l98,2012 http://jurnal.unitri.ac.id/index.php/buanasains/article/viewFile/ 155/156 [Diakses Sabtu 04 April 2015]. Suwardji, S. Tejowulan, A. Rakhman, dan B. Munir (2003) Rencana Strategis Pengembangan Lahan Kering Provinsi NTB. Bappeda NTB. 157 halaman. Tunggal, N., 2009. Biochar Suburkan Lahan dan Serap Karbon. Windham, M., Y. Elad and R. Baker. 1986. A Mechanism of Increased Plant Growth Induced by Trichoderma spp. Phytopathology 76: 518 - 521. 105 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 PERUBAHAN SIFAT-SIFAT KIMIA TANAH DAN HASIL PADI PADA LAHAN RAWA PASANG SURUT DENGAN APLIKASI PEMBENAH TANAH Junita Barus1 dan Novilia Santri1 1Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Lampung Jl. ZA. Pagar Alam 1A Bandar Lampung Telp. (0721) 781776. email :[email protected] ABSTRAK Percobaan terdiri dari dua tahap yaitu percobaan laboratorium dan percobaan lapangan. Pada percobaan laboratorium, sebanyak 5 kg tanah yang telah dikering anginkan dan diayak untuk mendapatkan butiran < 4 mm, selanjutnya dimasukkan kedalam pot plastik dan dicampur dengan pembenah tanah sesuai perlakuan. Perlakuan terdiri dari A. Biochar sekam padi dengan dosis 0, 5, dan 10 t ha-1; B. Dolomit dengan dosis 0, 1, dan 2 t ha-1. Perlakuan dirancang dalam acak lengkap dengan tiga kali ulangan. Setelah inkubasi selama satu bulan, tanah dianalisis terhadap sifat-sifat kimia tanah, diantaranya sifat-sifat tanah indikator kemasaman (pH tanah, Al dd dan H dd), indikator salinitas dan Na-dd, serta COrganik tanah. Percobaan di lapangan, terdiri dari perlakuan : A. Varietas Unggul Baru (VUB) padi rawa (A1. Inpara 2 dan A2. Inpara 7); dan B. Pembenah tanah (B0. Tanpa/kontrol; B1. Dolomit 1 t ha-1; B2. Biochar 2 t ha-1; dan B3. Biochar 4 t ha-1). Perlakuan disusun dalam rancangan acak kelompok dengan luas petakan sesuai ukuran petak lahan petani (sekitar 10 x 20 m). Dilakukan pengamatan terhadap pertumbuhan dan komponen hasil tanaman. Data produktivitas (t ha-1) dikonversi dari hasil/petak. Data yang terkumpul dianalisis sidik ragamnya dan apabila menunjukkan perbedaan dilanjutkan dengan uji Duncan menggunalan alat bantu SPSS/PASW Statistic 18. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian bahan pembenah tanah (dolomit dan biochar) dapat memperbaiki sifat-sifat kimia tanah seperti kemasaman tanah (pH tanah, Al dd dan H dd). Dengan aplikasi dolomit 1 atau 2 t ha-1 dan biochar 10 t ha-1 nyata meningkatkan pH tanah dan salinitas tanah. Perlakuan dolomit dan biochar meningkatkan produktivitas padi dibandingkan kontrol, dimana hasil tertinggi untuk kedua varietas tersebut diperoleh pada perlakuan dolomit 1 t ha-1 yaitu 6.32 t ha-1 dan 5.51 t ha-1 GKP. Kata Kunci : pembenah tanah, biochar, dolomit, padi PENDAHULUAN Lahan rawa pasang surut cukup potensial sebagai penghasil padi, dengan luas potensial di Sumatera 3.927.000 ha, dan yang telah di reklamasi 2.784.000 ha (Alihamsyah, 2004). Di Lampung, luas lahan rawa sekitar 162.900 ha terdiri atas lahan rawa pasang surut 68.900 ha dan rawa lebak 94.030 ha. Pada umumnya lahan rawa dimanfaatkan oleh petani untuk pertanaman padi menggunakan varietas lokal yang cenderung sudah adaptif dengan teknologi seadanya, sehingga produktivitasnya relatif rendah sekitar 4,0 ton/ha. Fluktuasi air menjadi kendala pengembangan rawa pasang surut, terutama pada lahan bertipe luapan A yang sering mengalami kebanjiran karena keadaan topografinya menyulitkan pembuangan airnya. Kemasaman tanah yang tinggi mempengaruhi keseimbangan reaksi kimia dalam tanah dan ketersediaan unsur hara dalam tanah terutama fosfat (Nazemi et al. 2012). Rendahnya tingkat kesuburan alami tanah di lahan pasang surut berkaitan erat dengan karakteristik lahannya, seperti fluktuasi rejim air, beragamnya kondisi fisiko-kimia tanahnya, tingginya kemasaman tanah dan asam organik pada lahan gambut, adanya zat beracun, intrusi air garam, dan rendahnya kesuburan alami tanahnya. Adanya intrusi air laut yang biasanya terjadi pada bulan Juli-September menyebabkan salinitas yang tinggi pada zona perakaran yang bisa menghambat penyerapan air dan unsur hara. Untuk mengatasi kemasaman tanah tinggi dan ketersediaan unsur hara dalam tanah yang relatif rendah, Nazemi et al. (2012) merekomendasikan ameliorasi dan pemupukan yang tepat, dimana bahan amelioran yang telah banyak diuji adalah kapur atau abu sekam. Rendahnya ketersediaan P merupakan salah satu masalah pada tanah masam yang berhubungan dengan kesetimbangan sifat-sifat kimia tanah, dimana telah banyak penelitian untuk upaya peningkatan ketersediaan P salah satunya dengan pengapuran (Sanchez and Uehara, 1980; Sarker et al., 106 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 2014). Hasil penelitian Koesrini et. al. (2011) menunjukkan ameliorasi dapat memperbaiki kualitas lahan (peningkatan pH tanah dan penurunan kejenuhan Al) serta meningkatkan produktivitas kedelai di lahan rawa pasang surut. Aplikasi kapur 80% dari kejenuhan Al awal meningkatkan hasil kedelai 47,4 % lebih tinggi dibandingkan tanpa kapur. Pengaruh kapur umumnya sangat nyata musim pertama, namun residunya pada musim kedua dan ketiga tidak terlalu terlihat. Berbeda dengan biochar yang lebih stabil di dalam tanah. Stabilitas biochar dalam tanah mungkin tidak semata-mata disebabkan karakteristik kimianya, tetapi juga dipengaruhi sifat-sifat tanah dimana biochar diaplikasikan (Fang et al., 2014), dimana aksesibilitas juga berkurang ketika terlibat dalam asosiasi organo-mineral. Biochar dapat menjadi stabil melalui interaksi kimia dengan mineral tanah dan oklusi fisik di fraksi organo-mineral, sehingga membatasi aksesibilitas spasial untuk mikroorganisme tanah dan enzimnya (Lehmann et al., 2011) Limbah pertanian yang sulit didekomposisi seperti sekam padi, tongkol jagung, tempurung kelapa, kulit buah kakao, kulit buah kelapa sawit, dll sangat melimpah tersedia terutama saat musim panen sehingga sangat potensial untuk dikonversi menjadi pembenah tanah biochar (Nurida, 2012). Biochar merupakan arang hayati yang berasal dari pembakaran tidak sempurna (pirolisis) dari bahan organik sisa-sisa tanaman yang dapat meningkatkan kualitas tanah dan dapat digunakan sebagai salah satu alternatif untuk pembenah tanah (Gani, 2009), dengan ciri luas permukaan per volume yang tinggi dan rendah residual resin (Hunt et al., 2010). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh aplikasi kapur (dolomit) dan biochar sekam padi terhadap sifat-sifat kimia tanah dan hasil varietas unggul padi rawa Inpara 2. METODOLOGI Percobaan terdiri dari dua tahap yaitu percobaan laboratorium dan percobaan lapangan. Percobaan laboratorium dilakukan di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Lampung pada bulan Februari – April 2015, dan percobaan lapangan dilakukan di Desa Taman Sari, Kecamatan Ketapang, Lampung Selatan. Percobaan Laboratorium Sebanyak 5 kg tanah yang telah dikering anginkan dan diayak untuk mendapatkan butiran < 4 mm, selanjutnya dimasukkan kedalam pot plastik dan dicampur dengan pembenah tanah sesuai perlakuan. Perlakuan terdiri dari A. Dolomit dengan dosis 0, 1, dan 2 t ha-1; B. Biochar sekam padi dengan dosis 0, 5, dan 10 t ha-1. Biochar diproduksi dengan cara pyrolysis menggunakan drum minyak dengan suhu 200 – 300 oC selama 6 – 8 jam. Perlakuan dirancang dalam acak lengkap dengan tiga kali ulangan. Perlakuan diinkubasi selama satu bulan, kemudian diambil sampel tanah untuk dianalisis sifat-sifat kimia tanahnya. Analisis dilakukan terhadap sifat-sifat tanah indikator kemasaman (pH tanah, Al dd dan H dd), kation-kation yang dapat dipertukarkan, P dan K tersedia, C-Organik dan N-total tanah. Percobaan disusun dalam rancangan acak lengkap dengan tiga kali ulangan. Percobaan Lapangan Perlakuan yang diaplikasikan terdiri dari : A. Dolomit 0, 1 dan 2 t ha-1; B2. Biochar 0, 2 dan 4 t ha-1. Perlakuan pembenah tanah tersebut diaplikasikan pada saat pengolahan tanah terakhir. Sebagai indikator adalah tanaman padi Varietas Inpara 2. Perlakuan disusun dalam rancangan acak kelompok dengan luas petakan sesuai ukuran petak lahan petani (sekitar 10 x 20 m). Pengamatan dilakukan pada saat panen yaitu terhadap komponen hasil tanaman dan produksi per hektar yang dikonversi dari produksi per plot. Data yang terkumpul dianalisis sidik ragamnya dan apabila menunjukkan perbedaan dilanjutkan dengan uji Duncan. HASIL DAN PEMBAHASAN Inkubasi pembenah tanah (dolomit dan biochar) mempengaruhi sifat-sifat kimia tanah (Tabel 1). Nilai pH tanah meningkat dibandingkan kontrol, dimana meningkatnya dosis kapur 107 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 sampai 2 t ha-1 nyata meningkatkan pH tanah. Kecenderungan yang sama juga terlihat pada biochar, dimana pH tertinggi diperoleh pada perlakuan A2B2 (Dolomit 2 t ha-1 dan biochar 4 t ha-1). Maftu’ah et al. (2013) melaporkan dengan aplikasi pembenah tanah dolomit dan pupuk kandang nyata meningkatkan pH dan ketersediaan hara pada tanah rawa gambut. Namun, Chan et al. (2007) melaporkan aplikasi biochar dari limbah hijauan tanaman tidak nyata meningkatkan pH tanah sampai dengan taraf 10 t ha-1. Tabel 1. Sifat-sifat kimia tanah setelah inkubasi dolomit dan biochar selama satu bulan Jenis analisis Perlakua No n pH H2O C-Org. N-Total (%) P2O5 (ppm) 1 A0B0 4,84 ±0,12b 1,12 ±0,04 a 0,11 ±0,015 a 26,55 ±2,33 b 2 A0B1 5,13 ±0,08ab 1,22 ±0,04 a 0,13 ±0,010 a 27,87 ±2,11b 3 A0B2 5,22 ±0,09ab 1,28 ±0,06 a 0,14 ±0,020 a 30,19 ±0,28 ab 4 A1B0 5,24 ±0,08ab 1,17 ±0,06 a 0,12 ±0,015 a 31,87 ±1,21 ab 5 A1B1 5,30 ±0,12ab 1,25 ±0,08 a 0,11 ±0,025 a 32,66 ±0,33 ab 6 A1B2 5,22 ±0,04ab 1,31 ±0,03 a 0,15 ±0,012 a 33,33 ±0,58 a 7 A2B0 5,35 ±0,11 a 1,16 ±0,04 a 0,12 ±0,057 a 35,34 ±1,52 a 8 A2B1 5,35 ±0,12 a 1,24 ±0,04 a 0,12 ±0,021 a 33,54 ±1,53 a 9 A2B2 5,52 ±0,10 a 1,21 ±0,07 a 0,13 ±0,018 a 35,45 ±1,03 a Keterangan : A. Dolomit ( 0, 1, dan 2 t ha-1); B. Biochar sekam padi ( 0, 5, dan 10 t ha-1). - Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf α = 0.05. - Aplikasi dolomit dan biochar sekam padi meningkatkan kadar kation tanah, terutama basa-basa (Ca dan Mg) dibandingkan kontrol. Pengapuran mempengaruhi kesetimbangan kimia di dalam tanah, dengan penambahan kation-kation basa akan mengikat kation-kation logam seperti Al dan Fe. Moreira and Fageria (2010) melaporkan Peningkatan dosis kapur (0; 3,8; 6,6; dan 10,3 t ha-1) berkorelasi positif dengan peningkatan kadar basa-basa, yaitu Ca, Mg, dan K di dalam tanah dengan R2 masing-masing 0,99; 0,99, dan 0,63. Pada Tabel 2 terlihat kadar Al-dd menurun dengan perlakuan dolomit dan biochar dibandingkan kontrol. Pengapuran dan biochar mengurangi daya larut aluminium, dimana Al-dd diikat baik oleh asam-asam organik maupun oleh kapur sehingga Al-dd di dalam tanah makin rendah. Wahjudin (2006) melaporkan pengapuran dengan dosis setara 1 x Aldd pada tanah Vertic Hapludult nyata menurunkan Al-dd dan kemasaman tanah. Tabel 2. Kadar kation yang dapat ditukar dan KTK tanah setelah inkubasi dolomit dan biochar selama satu bulan N o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Perlakua n A0B0 A0B1 A0B2 A1B0 A1B1 A1B2 A2B0 A2B1 A2B2 Al-dd 0,27 0,23 0,19 0,18 0,15 0,16 0,13 0,14 0,11 Kation-kation dipertukarkan (Cmol(+)/kg) H-dd K-dd Na-dd Ca-dd 0,06 0,37 0,56 5,13 0,09 0,43 0,59 5,34 0,08 0,48 0,43 6,11 0,06 0,39 0,59 5,58 0,11 0,42 0,42 6,24 0,08 0,45 0,45 6,76 0,07 0,41 0,46 6,12 0,06 0,42 0,42 6,54 0,08 0,46 0,39 7,11 Mg-dd 0,94 1,04 1,12 1,43 1,28 1,48 1,36 1,49 1,67 KTK 6,29 7,60 8,34 8,19 8,58 9,38 8,55 9,45 9,83 Keterangan : A. Dolomit ( 0, 1, dan 2 t ha-1); B. Biochar sekam padi ( 0, 5, dan 10 t ha-1). Aplikasi dolomit 1 t ha-1 dan biochar 2 atau 4 t ha-1 nyata meningkatkan jumlah gabah/malai dan hasil padi Inpara 2 dibandingkan kontrol (Tabel 3). Penelitian yang 108 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 membandingkan pengaruh kapur (kalsit) dengan biochar telah dilaporkan oleh Mariati (2014). Perlakuan terdiri dari a1. Kalsit; a2. Arang sekam; dan a3. Biochar tongkol jagung; serta d1. dosis 3 t/ha; d2. 6 t/ha; dan d3. 9 t/ha. Hasil penelitian menunjukkan aplikasi ketiga macam pembenah tanah tersebut nyata meningkatkan hasil berat tongkol jagung manis dibanding kontrol. Pada aplikasi arang sekam dosis terbaik adalah 6 t/ha, dan pada aplikasi biochar tongkol jagung, dosis terbaik adalah 9 t/ha. Beberapa hasil penelitian terkait seperti yang dilaporkan oleh Koesrini et al. (2015) pada lahan pasang surut sulfat masam, aplikasi dolomit setara 1 x Al-dd nyata meningkatkan tinggi tanaman dan hasil kedelai. Cornellisen et al., (2013) melaporkan efek pemberian biochar dari tongkol jagung dan kayu terhadap peningkatan hasil biji pada lima asal tanah berbeda pada setiap lokasi, peningkatan hasil biji tertinggi diperoleh pada perlakuan biochar tongkol jagung 4 t ha-1 dengan peningkatan hasil lebih dari 300 % dibandingkan kontrol (Cornellisen et al., 2013). Kelebihan biochar dibandingkan pembenah tanah lainnya adalah lebih bertahan (persisten) di dalam tanah, ditunjukkan dengan hasil penelitian Mawardiana et al., (2013) yaitu residu biochar tongkol jagung 10 t ha-1 mempengaruhi dinamika nitrogen, sifat kimia tanah dan hasil tanaman padi sampai musim tanam ketiga. Tabel 3. Pengaruh aplikasi dolomit dan biochar terhadap jumlah gabah/malai dan produktivitas padi varietas Inpara 2 No Perlakuan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A0B0 A0B1 A0B2 A1B0 A1B1 A1B2 A2B0 A2B1 A2B2 Jumlah gabah/malai 105,3 b 116,7 ab 118,4 ab 111,6 ab 128,9 a 127,9 a 108,4 b 113,5 ab 116,8 ab Hasil (t/ha) 5,25 b 5,36 ab 5,29 b 5,56 ab 6,01 a 6,32 a 5,69 ab 5,35 ab 5,42 ab Keterangan :- A. Dolomit (0, 1 dan 2 t ha-1); B2. Biochar (0, 2 dan 4 t ha-1) - Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan pada taraf α = 0.05. KESIMPULAN Aplikasi dolomit dan biochar mempengaruhi keseimbangan dan ketersediaan hara di dalam tanah, menurunkan pH dan Al-dd tanah, meningkatkan jumlah basa-basa yang dapat dipertukarkan dan KTK tanah, serta cenderung meningkatkan C-Organik tanah. Terhadap hasil tanaman, aplikasi dolomit 1 t ha-1 dan biochar 2 atau 4 t ha-1 nyata meningkatkan jumlah gabah/malai dan hasil padi Inpara 2 dibandingkan kontrol. REFERENSI Alihamsyah, T. 2004. Potensi dan Pendayagunaan Lahan Rawa untuk Peningkatan Produksi Padi. Ekonomi Padi dan beras Indonesia. Dalam Faisal Kasrino, Effendi Pasandaran dan A.M. Fagi (Penyunting). Badan Litbang Pertanian, Jakarta. Chan, K.Y., L. Van Zwieten, I. Meszaros, A. Downie, and S. Joseph. 2007. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Australian Journal of Soil Research 45 : 629–634 Cornelissen, G., V. Martinsen, V. Shitumbanuma, V. Alling, G. D. Breedveld, D. W. Rutherford ,M. Sparrevik, S. E. Hale, A. Obia, and J. Mulder. 2013. Biochar Effect on Maize Yield and Soil Characteristics in Five Conservation Farming Sites in Zambia. Agronomy J.(3) : 256-274; doi:10.3390 109 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Fang, Y., B. Singh, B. P. Singh & E. Krull. 2014. Biochar Carbon Stability in Four Contrasting Soils. European Journal of Soil Science 65 : 60–71 Gani, A. 2009. Potensi Arang Hayati Biochar sebagai Komponen Teknologi Perbaikan Produktivitas Lahan Pertanian. Iptek Tanaman Pangan 4 (1) : 33 – 48 Hunt, J., M. DuPonte, D. Sato, and A. Kawabata. 2010. The Basics of Biochar : A Natural Soil Amendment. Soil and Crop Management 30 : 1 – 6 Koesrini, K. Anwar, dan Nurita. 2011. Perbaikan Kualitas Lahan untuk Meningkatkan Produktivitas Kedelai di Lahan Rawa Sulfat Masam Potensial. Jurnal Tanah dan Iklim, Edisi Khusus Rawa : 55-62. Koesrini, K. Anwar dan E. Berlian. 2015. Penggunaan kapur dan varietas adaptif untuk meningkatkan hasil kedelai di lahan sulfat masam aktual. Berita Biologi 14 (2): 155 – 161. Lehmann, J., Rillig, M.C., Thies, J., Masiello, C.A., Hockaday, W.C. and Crowley, D. 2011. Biochar effects on soil biota – A review. Soil Biology & Biochemistry, 43, 1812–1836 Maftu’ah, E., A. Maas, A. Syukur, dan B. H. Purwanto. 2013. Efektivitas Amelioran pada Lahan Gambut Terdegradasi untuk Meningkatkan Pertumbuhan dan Serapan NPK Tanaman Jagung Manis (Zea mays L. var. saccharata). J. Agron. Indonesia 41 (1) : 16 - 23 (2013) Moreira, A and N.K. Fageria.2010. Liming influence on soil chemical properties, nutritional status and yield of Alfafa grown in acid soil. R. Bras. Ci. Solo, 34:1231-1239. Nazemi, D., A. Hairani, dan Nurita 2012. Optimalisasi Pengelolaan Lahan Rawa Pasang Surut melalui Pengelolaan Lahan Rawa dan Komoditas. Jurnal Agrovigor 5 (1) : 52 - 57. Nurida, N. L., A. Rachman, and Sutono. 2012. Potensi pembenah tanah biochar dalam pemulihan sifat tanah terdegradasi dan peningkatan hasil jagung pada Typic Kanhapludults Lampung. Buana Sains 12 (1): 6974. Mariati, N. 2014. Utilization of maize cob biochar and rice husk charcoal as soil amendments for improving acid soil fertility and productivity. Journal of Degraded and mining lands management. Volume 2 (1) : 223230. Mawardiana, Sufardi, dan E. Husen. 2013. Pengaruh residu biochar dan pemupukan NPK terhadap dinamika nitrogen, sifat kimia tanah dan hasil tanaman padi (Oryza sativa L.) musim tanam ketiga. Jurnal Manajemen Sumber Daya lahan 2 (3): 255-260. Moreira, A., and N. K. Fageria. 2010. Liming influence on soil chemical properties, nutritional status and yield of Alfafa grown in acid soil. R. Bras. Ci. Solo 34:1231-1239. Sanchez, P.A. and Uehara, G. (1980) Management Considerations for Acid Soils with High Phosphorus Fixation Capacity. In: Khasawneh, F.E., Sample, E.C. and Kamprath, E.J., Eds., The Role of Phosphorus in Agriculture, American Society of Agronomy, Madison, 471-514. Sarker, A., Md. A. Kashem, K. T. Osman, I. H., and F. Ahmed. 2014. Evaluation of Available Phosphorus by Soil Test Methods in an Acidic Soil Incubated with Different Levels of Lime and Phosphorus. Open Journal of Soil Science 4 : 103-108. Wahjudin. U. M. 2006. Pengaruh pemberian kapur dan kompos sisa tanaman terhadap aluminium dapat ditukar dan produksi tanaman kedelai pada tanah Vertic Hapludult dari Gajrug, Banten. Buletin Agronomi. 34(3): 141 – 147. 110 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 ANALISIS KOMPERATIF PENDAPATAN PETANI PENGGUNAAN VARITAS UNGGUL NASIONAL DAN LOKAL DI LAHAN KERING (STUDI KASUS DI DESA TANGGERANG KECAMATAN JELAI HULU) Ellyta dan Saleh Andreas Program Studi Agribisnis Fakultas Pertanian Universitas Panca Bhakti ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan pendapatan petani yang menggunakan Varitas unggul nasional dan petani yang menggunakan varitas unggul lokal di lahan kering. Jumlah sampel yang diambil sebesar 15 % dari seluruh jumlah petani (N) 247 orang petani, yaitu 37 orang. Penentuan sampel berdasarkan rumus Stratified Random Sampling (SRS) proposional, sehingga diperoleh jumlah sampel dari pengguna varitas unggul nasional adalah 17 orang dan yang menggunkan varitas unggul lokal sebanyak 20 orang. Hasil penelitian menunjukan ratarata penerimaan petani responden pengguna varitas unggul nasional sebesar Rp.15.223.529/Hektar/Musim tanam, rata-rata biaya yang di keluarkan oleh responden Rp.7.363.391/Hektar/Musim tanam dan rata-rata pendapatan tenaga kerja keluarga (TKDK) sebesar Rp. 12.678.238/Hektar/Musim tanam. Sedangkan rata-rata penerimaan pada responden yang menggunakan varitas lokal sebesar Rp. 12.540.000/Haktar/Musim tanam, rata-rata biaya yang dikeluarkan sebesar Rp. 4.944.700/Hektar/Musim tanam dengan rata-rata pendapatan tenaga kerja keluarga (TKDK) sebesar Rp. 7.595.300/Hektar/Musim tanam. Dari perhitungan uji-t dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan pendapatan antara petani yang menggunakan varitas unggul nasional dan petani yang menggunakan varitas unggul lokal di Desa Tanggerang Kecamatan Jelai Hulu Kabupaten Ketapang. Kata Kunci: lahan kering, pendapatan, varietas unggul. PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan teknologi pengembangan lahan suboptimal (tanaman, peternakan, dan perikanan) saat ini adalah masih rendahnya adopsi teknologi oleh petani, peternak, atau nelayan dan pembudidaya ikan. Rendahnya teknologi tersebut lebih sering bukan disebabkan oleh rendahnya relevansi teknologi yang dikembangkan dengan kebutuhan atau persoalan petani tapi lebih disebabkan oleh rendahnya kapasitas adopsi petani, terutama secara finansial. Pemanfaatan lahan kering untuk pertanian sering diabaikan oleh para pengambil kebijakan, yang lebih tertarik pada peningkatan produksi beras pada lahan sawah. Hal ini mungkin karena ada anggapan bahwa meningkatkan produksi padi sawah lebih mudah dan lebih menjanjikan dibanding padi gogo yang memiliki risiko kegagalan lebih tinggi. Padahal lahan kering tersedia cukup luas dan berpotensi untuk menghasilkan padi gogo > 5 ton/ha (Abdurachman dkk,2008) Oleh karena potensi lahan kering Indonesia juga cukup besar, Balitbangtan mengembangkan varietas yang sesuai dengan keadaan tersebut, adapun varietas yang dilepas adalah Inpago 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, Situ Patenggang, dan Situ Bagendit (Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2015). Sebagai salah satu daerah yang memiliki lahan kering, Desa Tanggerang Kecamatan Jelai Hulu Kabupaten Ketapang diberikan inovasi dengan penggunaan varietas Situ Bagendit. Namun varietas ini masih sangat rendah tingkat adopsinya oleh petani setempat. Untuk memastikan keuntungan relatif dari varietas Situ Bagendit maka dilakukanlah penelitian ini sebagai pembuktian. Perkembangan pertanian di Desa Tanggerang apabila ditelusuri dari waktu ke waktu mengalami berbagai pasang surut, lebih lanjut dinyatakan bahwa bidang pertanian sebagai dasar perekonomian kerakyatan pada awalnya sangat diandalkan dalam menopang sendi-sendi pembangunan di Desa Tanggerang, dan pada akhirnya mengalami gejolak permasalahan. Realitas permasalahan keadaan pertanian di Desa Tanggerang yang menjadi latar belakang yang penting adalah dimana petani tidak mau beralih menanam padi unggul mengingat hasil pendapatan yang dicapai dari varietas lokal hampir sama dan tidak perlu adanya perlakuan 111 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 khusus terhadap padi lokal menurut petani desa tersebut (Mantri Tani dan Peternakan Kecamatan Jelai Hulu, 2015). Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang serta permasalahan yang ada tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan pendapatan usaha tani padi varietas unggul nasional jenis Situ Bagendit dengan varietas padi lokal jenis Senduak pada lahan kering di Desa Tanggerang Kecamatan Jelai Hulu Kabupaten Ketapang. Masalah Penelitian Berdasarkan pengamatan di Desa Tanggerang ternyata dari aspek pelaksanaan di lapangan Gambaran kondisi aktual usaha tani padi lahan kering di desa Tanggerang masih banyak petani yang menanam padi dengan menggunakan benih lokal yang umurnya lebih panjang yaitu tiga setengah bulan baru panen seperti Varietas Senduak.Dari luas areal 217 Ha yang ada di Desa Tanggerang yang menanam padi Varietas Unggul Nasional Situ Bagendit 107 Ha, sedangkan padi varietas lokal Senduak sebanyak 110 hektar. Dari kondisi ini faktor modal merupakan permasalahan dalam berusaha tani padi varietas unggul karena memerlukan biaya yang besar untuk pembelian benih padi, pupuk dan obat-obatan. Dari aspek teknologi biaya tanaman benih padi varietas unggul menghendaki perlakuan yang intensif seperti penyulaman, pemupukan, penyiangan, pengendalian OPT dan pengairan. Namun pada padi varietas lokal tidak memerlukan perlakuan yang intensif. METODE PENELITIAN Variabel Pengamatan Adapun variabel yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1. Kareteristik petani yang meliputi: nama, jenis kelamin, umur, pendidikan, luas lahan, jumlah tanaman (rumpun/hektar), jumlah produksi (kg/ha/mt), harga jual (Rp/kg) 2. Penggunaan sarana produksi yang meliputi: benih, pupuk urea, pupuk NPK, rodentisida Klerat, herbisida Round up, insektisida Starfos 25 ec. 3. Penggunaan tenaga kerja dewasa keluarga petani yang meliputi: penebasan lahan, pengolahan tanah, penanaman, penyiangan, pemupukan, pengendalian hama penyakit, panen/pasca panen. 4. Penggunaan peralatan perhektar petani yang meliputi: cangkul, parang, sabit bergerigi, hand sprayer 5. Jumlah produksi yang dihasilkan petani selama satu kali musim tanam dalam bentuk Gabah Kering Panen (GKP) 6. Harga jual produk yang diterima petani (Rp/Kg). 7. Pendapatan tenaga kerja keluarga petani (Rp) Populasi dan Sampel Metode penentuan petani sampel dalam penelitian ini menggunakan Stratified Random Sampling (SRS). Jumlah sampel yang akan diambil (n) adalah 15% dari jumlah seluruh petani (N) sebesar 247 orang petani, sehingga n = N x 15% yaitu 247 x 15% = 37,05. Jadi jumlah sampel yang diambil sebanyak 37 orang petani padi. Untuk menentukan jumlah sampel yang akan diambil dari setiap kelas kelompok tani berdasarkan rumus Stratified Random Sampling (SRS) proporsional, yaitu : Keterangan : nhi = Jumlah sampel strata ke-i Nhi = Jumlah petani tiap kelas kelompok tani N = Jumlah populasi petani n = Jumlah petani sampel 112 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Dengan demikian jumlah sampel yang akan diambil dari setiap kelas kelompok tani adalah sebagai berikut : Pengguna Varietas Unggul Nasional = 16,7 jadi = 17 orang Pengguna Varietas Lokal = 20,2 jadi = 20 orang Analisis Data Perhitungan pendapatan petani dengan menggunakan pendapatan tenaga kerja keluarga, dimana pendapatan ini diperoleh dari penghasilan kerja petani ditambah nilai tenaga kerja dalam keluarga petani. Menurut Soekartawi (2003) untuk menguji hipotesis bahwa tingkat pendapatan rata-rata antara 2 (dua) kelompok strata yang berbeda yaitu petani yang menggunakan varietas unggul dan lokal menggunakan uji t dengan Rumus : Dimana : x1 = x2 n1 n2 S1/2 S2/2 Rata-rata pendapatan petani menggunakan varietas unggul = Rata-rata pendapatan petani menggunkan varietas unggul lokal = Sampel Petani menggunakan varietas unggul Nasional = Sampel petani yang mnggunakan varietas unggul lokal = Varian sampel petani yang mneggunakan varietas unggul nasional = Varian sampel petani yang menggunakan varietas unggul lokal Adapun kaidah dari keputusannya adalah : 1. Jika t hitung ≤ t tabel, maka Ho diterima, yang artinya tidak terdapat perbedaan rata-rata pendapatan petani yang menggunakan varietas unggul nasional dan petani yang menggunakan varietas unggul lokal. 2. Jika t hitung ≥ t tabel, maka Ho ditolak, artinya terdapat perbedaan rata-rata pendapatan antara petani yang menggunakan padi varietas unggul nasional dan petani yang menggunakan varietas unggul lokal. HASIL Permasalahan dalam pengelolaan lahan kering bervariasi pada setiap wilayah, baik aspek teknis maupun sosial-ekonomis. Namun, dengan strategi dan teknologi yang tepat, berbagai masalah tersebut dapat diatasi. Desa Tanggerang Kecamatan Jelai Hulu Kabupaten Ketapang memiliki luas tanah sawah 200 Ha, tanah kering 2.066 Ha, tanah basah 40 Ha, tanah perkebunan 2.500 Ha, tanah fasilitas umum 20 Ha, dan tanah hutan 25.500 Ha. Salah satu strategi yang diterapkan di Desa Tanggerang Kecamatan Jelai Hulu Kabupaten Ketapang untuk meningkatkan produksi padi adalah penggunaan varietas Situ Bagendit. Di Desa Tanggerang petani selain menanam varietas unggul Situ Bagendit, mereka juga menanam padi lokal varietas Senduak. Penanaman kedua jenis varietas ini menunjukkan adanya perbedaan produksi dan pendapatan. Perbedaan pendapatan dari penanaman kedua jenis varietas ini dapat dilihat besaran saprotan yang digunakan dan curahan tenaga kerja yang dipakai. Analisis Pendapatan Tenaga Kerja Keluarga 1. Biaya Usahatani Biaya merupakan sejumlah uang yang dikeluarkan untuk membeli sarana produksi, membeli peralatan dan membayar upah tenaga kerja dalam keluarga yang dinilai dengan uang. Penerimaan adalah pendapatan yang diterima petani dengan mengalikan antara produksi dengan harga jual. Besar kecilnya penerimaan ditentukan oleh besarnya jumlah produksi yang dihasilkan serta tinggi rendahnya harga per kilogram. Produksi yang dimaksud adalah jumlah produksi gabah yang dihasilkan oleh petani responden dari luas tanam usahatani padi seluas 1 hektar 113 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 dalam satu musim tanam. Dari responden pada masing-masing kelompok responden baik yang mengusahakan padi varietas unggul maupun yang mengusahakan padi varietas lokal rata-rata biaya n dapat dilihat pada tabel 1 berikut ini. Tabel 1. Rata-Rata Biaya Jenis Unggul Lokal Biaya (Rp) (Rp) Saprodi 1.305.823 212.450 TKDK 5.517.647 3.972.500 Peralatan 471.617 218.000 Sumber : Analisis Data, 2015. Sarana produksi merupakan tambahan input yang harus dikeluarkan dalam suatu proses produksi pertanian, adapun tujuan dari penambahan input untuk mendapatkan produksi yang maksimal. Penelitian di lapangan menunjukkan bahwa sarana produksi yang digunakan oleh responden terdiri atas benih, pupuk urea, NPK, pestisida, herbisida dan insektisida. Rata-rata penggunaan biaya sarana produksi terhadap varietas unggul dalam satuan hektar/musim tanam adalah sama seperti penggunaan benih, pupuk, pestisida karena dikelola dalam kelompok tani namun untuk penggunaan benih pada varietas lokal sangat bervariatif setiap hektar/musim tanamnya, untuk rata-rata penggunaan biaya produksi dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Rata-Rata Biaya Penggunaan Sarana Produksi Unggul Saprodi (kg/ltr/btl Benih 50 Pupuk Urea 50 Pupuk NPK 62.647 Pestisida 1.2 Herbisida 4.117 Insektisida 1,764 Total Sumber : Analisis Data, 2015. (rupiah) 392.647 250.000 313.235 58.823 205.882 80.882 1.301.470 Lokal (kg/ltr/btl) 30.35 - (rupiah) 212.450 212.450 Selain biaya sarana produksi seperti terlihat pada tabel di atas, responden juga mengeluarkan biaya lain yakni biaya tenaga kerja dalam keluarga (TKDK). Penggunaan biaya tenaga kerja dalam keluarga meliputi penebasan lahan, penyemprotan dengan herbisida Round Up. Pada lahan varietas lokal ditebas dikeringkan kemudian dibakar kemudian ditanamai, Sedangkan untuk varietas unggul setelah ditebas/disemprot dengan herbisida rumput mati kemudian tanah diolah menggunakan cangkul atau mekanisasi kemudian diberakan dan diberi pupuk kemudian baru ditanami. Penyiangan lahan dapat dilakukan apabila lahan tersebut terdapat gulma demikian pula halnya dengan pengendalian hama maupun penyakit jika ditemukan gejala serangan di atas ambang ekonomi baru dikendalikan. Upah tenaga kerja baik laki-laki maupun perempuan dalam hitungan Hari Orang Kerja (HOK) adalah Rp. 70.000/HOK. Rata-rata penggunaan biaya tenaga kerja dalam keluarga dapat dilihat pada tabel 3 berikut ini. 114 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 Tabel 3. ISBN 978-602-72935-2-6 Rata-Rata Penggunaan Biaya Tenaga Kerja Dalam Keluarga TKDK Unggul (hok/ha/mt) (rupiah) Penebasan Pengolahan Tanah Penanaman Penyiangan Pemupukan Pemberantasan H/P Pasca Panen/panen Jumlah Sumber : Analisis Data, 2015. 4 17 24 3 3,5 2 26 304.705 971.764 1.601.764 222.352 247.058 156.471 1.836.471 5.340.583 Lokal (hok/ha/m (rupiah) t) 4,5 318.950 24 1.655.500 3 266.000 25 1.732.500 3.972.950 Biaya lain yang juga dikeluarkan responden dalam mengusahakan tanaman padi adalah biaya-biaya peralatan. Rata-rata pengeluaran biaya-biaya peralatan dapat dilihat seperti pada tabel 4 berikut ini. Tabel 4. Rata-rata Pengeluaran Biaya Peralatan Unggul (bh/mt) (rupiah ) Cangkul 1 78.823 Parang 2 111.17 Sabit Bergerigi 2 6 Hand Sprayer 1 65.588 657.05 8 Jumlah 912.64 5 Sumber : Analisis Data, 2015. Peralatan (bh/mt ) 1 2 1 Lokal (rupiah) 81.000 103.750 27.250 212.00 2. Pendapatan Tenaga Kerja Keluarga Petani Pada penelitian ini ukuran yang digunakan untuk mengukur pendapatan responden adalah pendapatan tenaga kerja keluarga petani yaitu pendapatan yang dihitung dari nilai produksi total dikurangi total biaya (total cost) yang kemudian ditambahkan dengan nilai tenaga kerja dalam keluarga petani. Tabel 5. Rata-Rata Biaya dan Pendapatan Tenaga Kerja Keluarga Per Hektar/Musim Tanam Varietas Penerimaan Total Biaya Biaya TKDK Pendapatan TKDK (Rp) (Rp) (Rp) (Rp) Unggul 15.223.529 7.295.088 5.517.647 13.451.029 Lokal 12.540.000 4.402.950 3.972.500 12.109.550 Sumber : Analisis data, 2015. Untuk rata-rata produksi per musim tanam padi varietas unggul sebesar 3.806 ton/ha GKP dan untuk rata-rata produksi padi varietas lokal 3.135 ton/ha GKP dengan harga di penampung Rp. 4.000. Rata-rata pendapatan tenaga kerja dalam keluarga responden yang mengusahakan padi varietas unggul yakni sebesar Rp.13.451.029/hektar/musim tanam, sedangkan rata-rata pendapatan tenaga kerja dalam keluarga responden yang mengusahakan padi varietas lokal yakni sebesar Rp.12.109.550/ hektar/musim tanam. Hasil ini sejalan dengan penelitian Mustaqim, dkk (2015) mengenai perbedaan pendapatan petani di lahan kering anatara padi lokal dan padi unggul 115 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 yaitu besarnya keuntungan Rp 6.034.134/Ha usahatani padi lahan kering menggunakan benih Ciherang lebih tinggi daripada keuntungan usahatani padi lahan kering menggunakan benih Segreng Rp 5.466.247/Ha. Analisis Perbandingan Rata-Rata Pendapatan Tenaga Kerja Keluarga Petani Padi Unggul dan Padi Lokal Untuk membuktikan ada tidaknya perbedaan rata-rata pendapatan TKDK dari dua sampel yang berbeda antara petani yang menggunakan varietas unggul dan petani yang menggunakan varietas lokal maka dilakukan uji statistik dengan menggunakan uji t atau t- test. Ditentukan bahwa tingkat signifikan α = 1 % = 0,01 dan df = 17 + 20 – 2 = 35. T-table dalam Lampiran 11 dengan two tailed test pada α = 0,01 dan df = 35 adalah 2.457. Hasil perhitungan uji t diperoleh t hitung sebesar 10,50. Dengan demikian maka t-hitung > t- table atau 10,50 > 2,457, sehingga dari hasil uji t atau t-test tersebut dapat disimpulkan bahwa responden yang menggunakan padi varietas unggul nasional (Situ Bagendit) dan responden yang menggunakan varietas lokal (Senduak) memilki nilai 10,50 sedangkan nilai pada alpha 0,01 sebesar 2.457. Oleh karena itu nilai dari t-hitung lebih besar dari t-table pada alpha 0,01. Berdasarkan dari hasil analisis ini maka uji hipotesis dapat disimpulkan bahwa Ho di tolak dan Hi diterima, artinya terdapat perbedaan nyata petani yang menggunakan varietas unggul Nasional (Situ Bgendit) lebih baik dari petani yang menggunakan varietas Lokal (Senduak) di Desa Tanggerang Kecamatan Jelai Hulu Kabupaten Ketapang. Kesimpulannya bahwa terdapat perbedaan pendapatan tenaga kerja keluarga responden yang menggunakan varietas unggul nasional terhadap pendapatan tenaga kerja keluarga responden yang menggunakan varietas lokal. Menurut Murtilaksono (2014), strategi pengelolaan sub optimal antara lain dengan teknologi tepat guna dan spesifik lokasi (sc) yaitu penyediaan input produksi pertanian, perbaikan infrastruktur, pelatihan pendampingan pemberdayaan, pengembangan teknologi, pengendalian konversi lahan pertanian, dan penataan kelembagaan. Sayangnya strategi ini tidak terlaksana dengan baik, salah satunya adalah belum adanya perbaikan infrastruktur jalan. Buruknya jalan menuju Desa Tanggerang menyebabkan dua hal yaitu penyediaan input produksi seperti pupuk dan obat-obatan yang tidak lancar dan pemasaran terhambat. Produk tidak dapat dikeluarkan dari lokasi produksi dan tidak adanya pedagang pengumpul yang datang untuk membeli produksi petani. Hal ini menyebabkan petani tidak mau menanam Situ Bagendit karena bagi mereka merasa dengan menanam sekali setahun sudah dapat mencukupi kebutuhan mereka. Apabila mereka menanam dua kali setahun hasilnya berlebihan dan sulit untuk memasarkannya. Disamping itu penggunaan varietas Situ Bagendit memerlukan dukungan finansial yang tidak sedikit seperti penggunaan pupuk dan obat-obatan yang harus optimal sedangkan kemampuan masyarakat untuk membeli kedua input tersebut masih rendah. Hal ini sejalan dengan penelitian Lakitan dan Gofar (2013) yang menyatakan aksesibilitas yang rendah akibat prasarana transportasi yang belum tersedia atau dalam kondisi yang buruk juga menjadi tantangan dalam pengelolaan lahan suboptimal. Terbatasnya aksesibilitas menyebabkan biaya angkut hasil produksi maupun sarana produksi relatif mahal. Kurangnya infrastruktur penunjang dalam pembangunan pertanian di lahan suboptimal akan berdampak pada rendahnya produktivitas dan kualitas produk serta sulitnya pemasaran. Adopsi inovasi varietas unggul nasional ini juga berjalan lambat karena cara panen yang berbeda dari kebiasaan masyarakat setempat. Situ Bagendit memiliki tinggi tanaman 99-105 cm dan Senduak tingginya 120 cm sampai dengan 150 cm, dimana cara atau kebiasaan petani untuk panen Senduak adalah dengan menggunakan ani-ani sedangkan panen untuk Situ Bagendit dengan menggunakan arit (dikarenankan rendahnya tanaman lebih efektif menggunakan arit) dan petani tidak biasa menggunakan arit. Adopsi inovasi yang diberikan kepada petani di Desa Tanggerang dapat berjalan dengan lancar apabila memenuhi persyaratan pengelolaan lahan kering. Menurut Soemarno (2007) lima syarat dalam pengembangan teknologi pengelolaan lahan kering, adalah (i) teknis bisa dilaksanakan sesuai dengan kondisi setempat, (ii) ekonomis menguntungkan, (iii) sosial tidak bertentangan dan bahkan mampu mendorong motivasi petani, 116 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 (iv) aman lingkungan, dan (v) mendorong pertumbuhan wilayah secara berkelanjutan. Pengembangan lahan subpotimal harus diiringi dengan pemacuan inovasi teknologi yang diasimilasikan dengan kearifan lokal sesuai dengan tipologi lahan dan faktor sosial budaya masyarakat. Karena sifatnya yang unik makan pengelolaan lahan sub obtimal memerlukan peran multi sektotoral dan multidisiplin agar pemanfaatan lahan ini dapat dilakukan secara optimal, efektif, dan efesien. KESIMPULAN 1. 2. 3. 4. Rata-rata penerimaan responden yang menggunakan padi varietas unggul sebesar Rp.15.223.529/hektar/musim tanam, dan responden yang menggunakan padi varietas lokal rata-rata penerimaan sebesar Rp.12.540.000/hektar/musim tanam. Rata-rata biaya yang dikeluarkan oleh responden yang menggunakan padi varietas unggul sebesar Rp.7.295.088/hektar/musim tanam, dan responden yang menggunakan padi varietas lokal rata-rata biaya sebesar Rp. 4.402.950/hektar/musim tanam. Rata-rata pendapatan tenaga kerja dalam keluarga responden yang menggunakan padi varietas unggul sebesar Rp.13.451.029/hektar/musim tanam, sedangkan rata-rata pendapatan tenaga kerja keluarga yang menggunakan padi varietas lokal sebesar Rp. 12.109.550/hektar/musim tanam. Dari hasil uji t atau t- test dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan pendapatan tenaga kerja dalam keluarga responden yang menggunakan padi varietas unggul terhadap pendapatan tenaga kerja dalam keluarga responden yang menggunakan padi varietas lokal. REFERENSI A. Abdurachman, A. Dariah, dan A. Mulyani. 2008. Strategi Dan Teknologi Pengelolaan Lahan Kering Mendukung Pengadaan Pangan Nasional. Jurnal Litbang Pertanian Vol 27. No.2. Dinas Pertanian Tanaman Pangan Provinsi Kalimantan Barat, 2009. Cara Bercocok Tanam Padi dan Palawija, Pontianak Lakitan, B dan Gofar, N. 2014. Kebijakan Inovasi Teknologi untuk Pengelolaan Lahan Suboptimal Berkelanjutan. Prosiding Seminar Nasional Lahan Suboptimal 2014, Palembang Mantri Tani dan Peternakan, 2015. Analisis Data dan Pelaporan. Mantanak Kecamatan Jelai Hulu Mustaqim, F.B.Y, Kusnandar, Widiyanti, E. Studi Komparasi Usahatani Padi Lahan Kering Menggunakan Benih Padi Lokal (Segreng) Dengan Benih Padi Unggul Non Hibrida (Ciherang) Di Kecamatan Pracimantoro Kabupaten Wonogiri. Jurnal Agrista Vol. 3. No. 3. Murtilaksono, K. 2014. Teknologi Untuk Pengelolaan Lahan Suboptimal Kering Masam Dan Beriklim Kering Secara Produktif, Inklusif, Dan Ekologis. Makalah Keynote Speaker Seminar Nasional Lahan Suboptimal 2014. Soekartawi, 2003. Teori Ekonomi Produksi, Raja Grafindo Persada, Jakarta. Soemarno. 2007. Optimalisasi Pengelolaan Lahan Kering Dalam Rangka Pembangunan Daerah dan Pemberdayaan Masyarakat. Jurusan Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya. Malang. http://bbpadi.litbang.pertanian.go.id. Ragam Pilihan Varietas Unggul Padi untuk Lahan Kering. Diakses tanggal 4 Pebruari 2016. 117 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 DINAMIKA PENYULUHAN PERTANIAN DALAM MENDUKUNG USAHATANI PETANIDI LAHAN SUB-OPTIMAL KALIMANTAN BARAT Gontom C. Kifli1), Dadan Permana1) dan Nurul Ekawati2) Peneliti pada BPTP Kalimantan Barat, [email protected] Penyuluh Pertanian pada Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan ABSTRAK Wilayah Kalimantan Barat sebagian besar merupakan lahan sub-optimal, yang terdiri dari lahan kering, lahan pasang surut dan lahan gambut dengan luas sekitar 1 juta Hektar. Kondisi lahan sub-optimal yang miskin unsur hara mempengaruhi produktivitas tanaman yang diusahakan oleh petani menjadi rendah. Salahsatu upaya meningkatkan produktivitas adalah dengan digunakannya inovasi teknologi pertanian spesifik lokasi, sehingga inovasi dimaksud menjadi pemacu meningkatnya produktivitas komoditas pertanian. Proses adopsi dan aplikasi teknologi spesifik oleh petani akan berjalan baik apabila melibatkan penyuluh pertanian lapangan (PPL) sebagai agen inovasi di lapangan. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan rekonstruksi dinamika sistem penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat pada masa lalu hingga saat ini, melakukan analisis rencana strategis sistem penyuluhan dan memberikan alternatif pola dan sistem penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa mendatang sesuai dengan kondisi lokal dan regional. Metode penelitian yang digunakan adalah kuantitatif deskriptif untuk menjelaskan fenomena dinamika penyuluhan di Kalimantan Barat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa PPL di Kalimantan Barat pada tahun 2015 berjumlah 1.700 orang, yang terdiri dari PPL PNS, THL TBPP dan PPL Swadaya, dominasi PPL berasal dari PPL PNS sebanyak 46,8% dari jumlah PPL, sedangkan Kabupaten terbanyak yang memiliki PPL adalah Kabupaten Sambas. Kantor PPL di lapangan memiliki nama yang berbeda-beda yaitu Balai Penyuluhan Pertanian (BPP) dan Balai Penyuluhan Pertanian Perikanan dan Kehutanan (BP3K). Kondisi pengembangan kelembagaan penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa mendatang memiliki tiga aspek skenario, yaitu ; revitalisasi akses terhadap media penyuluhan, memaksimalkan peran THL TBPP sebagai generasi penerus PPL PNS dan mengoptimalkan peran penyuluh swadaya. Kata Kunci : Lahan sub-optimal, produktivitas rendah, inovasi teknologi spesifik, peran penyuluh dan Kalimantan Barat. PENDAHULUAN Latar Belakang Penyuluhan pertanian tidak dapat terpisahkan dalam catatan pembangunan pertanian nasional. Negara Indonesia merupakan negara agraris yang mengandalkan kepada eksistensi tanah atau lahan pertanian. Produktivitas komoditas pertanian yang diusahakan petani akan sangat tergantung kepada potensi lahannya. Namun demikian, rekayasa teknologi yang tepat guna dapat meningkatkan kapasitas dari lahan dan tanaman, sehingga dapat memperbaiki produktivitas yang telah ada. Rekayasa teknologi yang telah teruji dan dapat meningkatkan produktivitas komoditas pertanian tersebut menjadi sebuah inovasi. Inovasi tersebut akan bermanfaat bagi penggunanya melalui proses adopsi dan difusi inovasi. Proses adopsi dan difusi inovasi tersebut akan berjalan baik apabila dilakukan melalui media dan perantara yang menyampaikan inovasi tersebut. Penyuluh pertanian merupakan salahsatu agen atau perantara yang menyampaikan inovasi bagi penggunanya sehingga terjadi perubahan kapasitas sehingga penyuluh pertanian disebut juga sebagai agen perubahan atau istilah Rogers (2003) sebagai change agent, yaitu orang yang memengaruhi targetnya (petani) untuk mengambil keputusan sesuai tujuan lembaganya, walaupun pada perkembangannya, istilah dan makna agen perubahan tersebut mengalami pergeseran menjadi fasilitator, sesuai fungsi sistem penyuluhan dan azas penyuluhan beradasarkan pada Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 16 tahun 2006 Bab II pasal 2 tentang sistem Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutan, yang berazaskan demokrasi, manfaat, kesetaraan, keterpaduan keseimbangan dan partisipatif. Kalimantan Barat sebagai daerah yang memiliki lahan pertanian potensial maupun telah diusahakan yang cukup luas di samping lahan perkebunan dan kehutanan, menjadikan 118 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Kalimantan Barat memiliki potensi yang tinggi unyuk menjadi salahsatu sumber produksi pertanian lokal maupun nasional. Potensi yang tinggi tersebut akan linier dengan potensi produksi dan produktivitas hasil pertaniannya. Produktivitas hasil pertanian akan dipengaruhi oleh daya dukung lahan, potensi produksi komoditas dan kemampuan petani dalam mengelola usahataninya. Kemampuan petani dalam mengelola usahatani diawali dengan pengetahuan dan keterampilan yang dimilki dan kemampuan mengembangkannya. Upaya petani dalam mengembangkan pengetahuan dan keterampilannya tersebut tidak terlepas dari faktor eksternal, salahsatunya adalah akses informasi, khususnya akses informasi mengenai inovasi pertanian. Penyuluh pertanian memiliki peran yang strategis saat ini dalam melakukan difusi dan diseminasi atau penyebar luasan inovasi teknologi. Inovasi teknologi yang akan disebarluaskan tersebut merupakan teknologi yang telah teruji sesuai dengan agrosistem setempat atau disebut sebagai teknologi pertanian spesifik lokasi. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2013) menguraikan bahwa teknologi spesifik lokasi adalah suatu hasil kegiatan pengkajian yang memenuhi kesesuaian lahan dan agroklimat setempat. Inovasi teknologi pertanian merupakan bagian integral dari peran dan fungsi penyuluh pertanian karena di dalam inovasi tersebut terkandung hal, ide dan teknologi baru dan terus berkembang yang dibutuhkan oleh petani sebagai pelaku utama dalam meningkatkan dan mengembangkan usahataninya. Sumber inovasi teknologi pertanian yang akan disebarkan kepada petani sebagai pengguna dan pelaku utama dari inovasi, merupakan lembaga yang terpercaya dalam menghasilkan inovasi tersebut, namun demikian sumber inovasi tersebut dapat berasal dari kearifan lokal masyarakat setempat yang merupakan bagian dari budaya atau kehidupan dari suatu kelompok masyarakat dan telah teruji secara berkali-kali dalam aplikasinya dan memiliki hasil produksi atau output yang konsisten dalam jangka waktu yang cukup panjang. Inovasi teknologi dari luar dan dalam sistem kehidupan masyarakat khususnya petani tersebut memiliki sifat yang sama yaitu telah teruji, konsisten dan spesifik lokasi. Hal tersebut dianggap penting sebagai materi dalam penyuluhan yang akan disampaikan, karena penyuluhan memiliki salahsatu tujuan akhir yaitu untuk meningkatkan kemampuan produksi dari tanaman yang diusahakan petani. Penyuluh pertanian sendiri memiliki peran yang strategis dan dinamis seiring perkembangan isu, fisik dan lingkungan yang berkembang, sehingga diperlukan peran dan fungsi penyuluh yang secara konsisten mendukung pembangunan pertanian melalui penyuluhannya kepada pelaku utama pertanian, yaitu petani. Peran dan fungsi penyuluh pertanian akan relatif berbeda dengan dinamika sistem penyuluhannya, sehingga diperlukan suatu analisis dan kajian dalam mengamati, menganalisis, memetakan dan merancang strategi sistem penuluhan yang tepat sesuai kebutuhan penggunanya dan tutntutan zamannya. Permasalahan 1. Bagaimanakah dinamika sistem penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat pada masa lalu hingga saat ini? 2. Bagaimanakah posisi dan keberadaan penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat pada saat ini? 3. Bagaimanakan perencanaan strategis dari sistem penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa mendatang? Tujuan Tujuan dalam kajian yang dilakukan adalah : 1. Merekonstruksi dinamika dari sistem penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat pada masa lalu hingga saat ini. 2. Memetakan posisi dan keberadaan penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat pada saat ini. 3. Merancang rencana strategis sistem penyuluhan dan memberikan alternatif pola dan sistem penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa mendatang sesuai dengan kondisi lokal dan regional. 119 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 BAHAN DAN METODE Metode penelitian dilakukan dengan pendekatan kuantitatif dengan menggunakan analisis statistik deskriptif dan pengambilan data sekunder yang didapatkan dari koleksi data penyuluhan lingkup Kalimantan Barat yang didapatkan dari Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Provinsi Kalimantan Barat. Data tersebut selanjutnya diolah dan kemudian diartikan dan dimaknai dan dibahas untuk mendapatkan kesimpulan. Data penyuluhan meliputi 14 kabupaten/kota dan 1 provinsi di Kalimantan Barat. HASIL DAN PEMBAHASAN Penyuluhan pertanian pada era terkini secara mendasar merupakan suatu sistem dalam menyampaikan informasi berupa pengetahuan, keterampilan dan cara berpikir dalam lingkup pertanian dengan tujuan untuk memberikan pemahaman, berbagi pengalaman agar dapat dipahami bersama diantara para pelaku penyuluhan pertanian yang selanjutnya dapat diaplikasikan sesuai dengan hasil penyuluhan tersebut. Makna dan arti penyuluhan tersebut mengalami pergeseran dan pengembangan sesuai dengan perkembangan zaman, yang pada awalnya penyuluhan terbatas sebagai proses memberikan penerangan atau informasi dan bersifat satu arah dan top-down. Mardikanto (2007) menerangkan bahwa penyuluhan pertanian di Indonesia seperti disebutkan oleh Prof. Iso Hadiprojo, diawali bersamaan didirikannya Departemen Pertanian pada tahun 1905 oleh pemerintah Belanda pada saat itu, yang di dalamnya terdapat kegiatan penyuluhan. Kegiatan penyuluhan tetap berlangsung setelah masa kemerdekaan dengan dibentuknya Balai Pendidikan Masyarakat Desa pada tahun 1949 dan semakin intensif saat era revolusi hijau dimulai dan kemudian semakin berkembang pada era BIMAS pada tahun 1967. Penyuluhan pertanian pada era BIMAS tersebut mengalami perkembangan yang pesat dengan ditandai jumlah penyuluh yang banyak dan memadai, kegiatan yang intensif baik secara kuantitas dan kualitas dari penyuluhan. Keberhasilan Swasembada beras pada tahun 1984 tidak terlepas dari peran penting penyuluhan pertanian saat itu, bahkan dapat dikatakan bahwa saat tersebut merupakan era keemasan atau golden age dari penyuluhan pertanian di Indonesia. Pada era tersebut penyuluhan mengalami implikasi dan memiliki peran yang besar dalam pembangunan pertanian. Penerapan konsep dan teori komunikasi pada saat tersebut telah membuktikan akan kebenarannya, salahsatunya dengan penerapan kerucut terbalik dari pendekatan jenis komunikasi dari pesan yang disampaikan melalui komunikasi massa yang kemudian diperkuat melalui komunikasi kelompok dan dilajutkan dengan penguatan pesan pada komunikasi interpersonal kepada satu per satu petani sasaran yang merupakan bagian dari metode atau sistem kerja LAKU SUSI, yaitu latihan, kunjungan dan supervisi. Era BIMAS merupakan era sentralisasi penyuluhan yang saat itu dianggap terbaik pada waktunya. Penyuluhan pertanian di Indonesia mengalami distorsi dan momen penting pada saat mulai diterapkannya desentralisasi kepemerintahan pada pertengahan tahun 1990-an dan puncaknya pada saat jatuhnya orde baru dan diawalinya era reformasi pada tahun 1998. Euforia politik di tingkat negara dan masyarakat yang terjadi pada saat tersebut, berimbas kepada tata kelola kepemerintahan dengan diberlakukannya desentralisasi dalam bentuknya otonomi daerah, termasuk dalam bidang penyuluhan pertanian. Pengelolaan penyuluhan pada saat tersebut dilimpahkan sepenuhnya kepada daerah, baik tingkat provinsi maupun kabupaten/kota, salahsatunya dengan dihapuskannya Kantor Wilayah Departemen Pertanian. Perkembangan yang terjadi saat itu, termasuk di Kalimantan Barat, tata kelola otonomi daerah belum sepenuhnya dapat tertata dengan baik, sehingga terdapat beberapa lembaga yang masih mencari bentuk organisasi dan struktur kelengkapannya, termasuk lembaga penyuluhan. Kondisi yang terjadi pada saat tersebut mengakibatkan melambatnya aktivitas penyuluhan di tingkat perencanaan dan pelaksanaan di lapangan dan berimbas kepada kegiatan para penyuluh pertanian dalam berinteraksi dengan petani dalam rangka penyuluhan. Keadaan tersebut terjadi cukup lama hingga pemerintah pada tahun 2005 menyadari akan pentingnya merevitalisasi kembali penyuluhan pertanian, yaitu dengan mengesahkan Undang-Undang 120 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Sistem Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutanan pada tanggal 15 Nopember 2006 yang memuat hal-hal penting mengenai kebijakan, penyelenggaraan dan pengawasan penyuluhan pertanian. Undang-undang tentang sistem penyuluhan tersebut memiliki nilai-nilai baru yang dianggap sesuai dengan kondisi dan tuntutan pembangunan pertanian di Indonesia melalui penyuluhan pertaniannya. Pelaksanaan penyuluhan pertanian pada masa lalu, terutama pada masa keemasan penyuluhan pertanian hingga dapat tercapainya swasembada beras, didorong oleh beberapa faktor, diantaranya; 1) pembiayaan yang penuh (full financial) dari semua aspek kegiatan penyuluhan, termasuk pembiayaan penuh untuk pemenuhan sarana dan prasarana pertanian seperti bibit, pupuk dan lainnya, 2) media penyuluhan yang digunakan secara terintegrasi, yaitu antara penyuluhan melalui media massa seperti surat kabar, radio, televisi dan brosur dengan media pertemuan kelompok dan pertemuan perseorangan penyuluh dengan petani sasaran, sehingga pesan yang disampaikan melalui media massa menjadi lebih kuat dengan menggunakan media pertemuan kelompok tani dan diperkuat lagi dan diperjelas melalui komunikasi perseorangan dengan petani, 3) sistem penyuluhan memiliki struktur dan organisasi yang jelas dan kuat dari tingkat pusat hingga daerah sebagai konsekuensi dari pola top-down, sehingga program dan output yang menjadi target dan sasaran dapat dilaksanakan secara sistematis dan tegas, 4) penyuluh yang bertugas memiliki sumberdaya manusia yang cukup dan memadai serta umumnya berusia muda, sehingga memiliki kekuatan yang besar dalam menjalankan penyuluhan secara massal. Adapun kelemahan yang dimiliki pada sistem penyuluhan pada masa tersebut adalah diantaranya 1) sistem penyuluhan menganggap target penyuluhan bersifat homogen di semua tempat dalam aspek ekosistem maupun sosial, seperti pola budidaya yang sama antara lahan di Jawa dengan di Kalimantan, media penyuluhan yang sama untuk masyarakat yang memiliki budaya berbeda, 2) Model penyuluhan yang menganggap bahwa penyuluh “lebih tahu” dari pada petani dan pihak penyuluh memiliki otoritas yang dominan dalam penguasaan pengetahuan pertanian, sehingga Freire di dalam Joebhaar (1984) mengistilahkan dengan sistem bank, yang secara umum berarti bahwa penyuluh menempatkan dirinya dominan terhadap petani yang dianggap sub-ordinat. Kelebihan dan kekurangan sistem penyuluhan di masa keemasannya, menjadi catatan penting dan bermanfaat dalam merancang dan mengembangkan penyuluhan di masa kini dan mendatang, agar tidak terjadi kesalahan yang berulang. Kelebihan atau keunggulan di masa lalu tersebut dapat diaplikasikan kembali dengan beberapa modifikasi yang disesuaikan dengan masa kini dan mendatang. Perencanaan dan pelaksanaan sistem penyuluhan di Indonesia termasuk di Kalimantan Barat saat ini selayaknya memperhatikan kondisi regional, yaitu dengan memperhatikan paradigma Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA), Millenium Development Goal’s (MDG’s) dan Sustainable Developmen Goal’s (SDG’s), apalagi Kalimantan Barat memiliki wilayah yang berbatasan langsung dan dekat dengan Malaysia. Posisi dan keberadaan penyuluh pertanian Kalimantan Barat terkini Penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat saat ini mengalami dinamika yang mengarah positif dengan ditandai diantaranya; 1) institusi penyuluhan di tingkat provinsi maupun kabupaten/kota memiliki otoritas sendiri dalam bentuk badan atau dinas, 2) semakin meningkatnya potensi peningkatan sumber daya manusia (SDM) penyuluhan dengan banyaknya penyuluh swadaya dan THL TBPP. Nomenklatur atau nama institusi penyuluhan pertanian di masing-masing kabupaten/kota memiliki perbedaan satu dengan yang lainnya (Tabel 1). Lembaga penyuluhan yang ada di kabupaten/kota di Kalimantan Barat saat ini, sebagian besar terintegrasi dengan bidang ketahanan pangan dan sebagian kecil lainnya berada dalam dinas lingkup pertanian. Penyuluhan pertanian memiliki kaitan erat dengan ketahanan pangan, karena salahsatu peran dan fungsinya adalah sebagai ujung tombak dalam mendukung dan melancarkan terwujudnya ketahanan pangan melalui penyuluhan, dan diharapkan inovasi yang diadopsi petani dapat secara langsung meningkatkan produksi dan produktivitas padi dan komoditas pertanian 121 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 lainnya, dengan demikian dapat meningkatkan ketahanan pangan dan kesejahteraan petani di daerah tersebut. Tabel 1. Nomenklatur Instansi Penyuluhan di Kalimantan Barat No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Nomenklatur institusi penyuluhan Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Kantor Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Kantor Penyuluhan Pertanian, Perikanan, Kehutanan dan Ketahanan Pangan Badan Pelaksana Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutanan Kantor Pelaksana Penyuluhan Pertanian, Perikanan, Kehutanan dan Ketahanan Pangan Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Peternakan Badan Penyuluhan Pertanian, Perikanan, Kehutanan dan Ketahanan Pangan Dinas Pertanian dan Peternakan Badan Ketahanan Pangan dan Pelaksana Penyuluhan Dinas Pertanian Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutanan Badan Penyuluhan dan Ketahanan Pangan Kabupaten/Kota Provinsi, Sekadau Pontianak Singkawang Kubu Raya, Sanggau dan Landak Melawi Kapuas Hulu Sintang Ketapang Mempawah Bengkayang Sambas Kayong Utara Sumber: Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Prov. Kalimantan Barat, 2016 Lembaga penyuluhan di masing-masing kabupaten/kota di Kalimantan Barat tersebut di dalam struktur organisasinya memiliki lembaga di bawahnya yang berada di tiap kecamatan dengan nama instansi yang berbeda di tiap kabupaten, seperti Balai Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutanan di kecamatan yang berada di Kabupaten Bengkayang dan Balai Penyuluhan Pertanian di kecamatan-kecamatan di Kota Singkawang. Kuantitas penyuluh di Kalimantan Barat terdiri dari beberapa kelompok, yaitu Penyuluh PNS, Tenaga Harian Lepas Tenaga Bantu Penyuluh Pertanian (THL-TBPP) dan penyuluh swadaya. Jumlah penyuluh di Kalimantan Barat saat ini adalah sebanyak 1.644 orang, yang didominasi oleh PPL PNS sebanyak 45,07% dari jumlah keseluruhan penyuluh (Tabel 2). Jumlah perbandingan ideal penyuluh adalah 1 orang untuk satu desa seperti yang diamanatkan dalam Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 2013 Tentang Perlindungan dan Pemberdayaan Petani Bab V Pasal 46 Nomor (4), sehingga untuk wilayah Kalimantan Barat dengan jumlah desa sebanyak 1.737 desa (Badan Pusat Statistik Kalimantan Barat, 2015), maka diperlukan sedikitnya 1.737 orang penyuluh pertanian, maka dengan demikian kekurangan jumlah penyuluh pertanian yang diperlukan adalah sebanyak 93 orang. Jumlah penyuluh pertanian yang dimiliki tersebut relatif telah terpenuhi (94,6%), sehingga dalam segi sumber daya manusia, kebutuhan tersebut hanya memerlukan sedikit tambahan. Penyuluh swadaya merupakan pelaku utama yang berhasil dalam usahanya dan warga masyarakat lainnya yang dengan kesadarannya sendiri mau dan mampu menjadi penyuluh. Penyuluh swadaya tersebut tercatat di instansi penyuluhan tempat penyuluh berada dan diikut sertakan dalam beberapa kegiatan penyuluhan di wilayahnya, namun tidak berstatus Pegawai Negeri Sipil (PNS), bukan THL-TBPP dan bersifat mandiri. Penyuluh swadaya sebagian merupakan petani yang berhasil dalam usaha agribisnisnya dan sebagian lainnya berasal dari Kontak Tani Nelayan Andalan (KTNA) yang telah lama dan berpengalaman dalam kegiatan penyuluhan di wilayahnya. 122 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 2. Jumlah penyuluh Pertanian di Kalimantan Barat Tahun 2016 PPL PNS THL TBPP Swadaya Jumlah ………………..(orang)……………….. 1. Propinsi 12 12 2. Sambas 80 71 93 244 3. Bengkayang 39 72 34 145 4. Landak 88 60 13 161 5. Mempawah 65 3 24 92 6. Sanggau 53 47 74 174 7. Ketapang 64 49 113 8. Sintang 80 22 27 129 9. Kapuas Hulu 79 54 13 146 10. Sekadau 40 30 11 81 11. Melawi 32 20 53 105 12. Kayong Utara 22 6 28 13. Kubu Raya 56 19 82 157 14. Kota Pontianak 6 1 16 23 15. Kota Singkawang 27 7 2 36 Jumlah 741 461 442 1.644 Persentase (%) 45,07 28,04 26,89 Sumber: Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Prov. Kalimantan Barat, 2016 No. Propinsi/Kab/Kota Persen 0,73 14,82 8,81 9,78 5,59 10,57 6,87 7,84 8,87 4,92 6,38 1,70 9,54 1,40 2,19 100,00 Penyuluh swadaya turut merencanakan dan melaksanakan penyuluhan di wilayahnya seperti dimuat di dalam Undang-Undang No.16 Tahun 2006 Tentang Sistem Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutanan Bab V Pasal 17. Penyuluh swadaya memiliki potensi dalam mendukung penyuluhan pertanian di wilayahnya, karena memiliki banyak pengalaman dan cukup berhasil di dalam usaha pertaniannya, sehingga penyuluh swadaya secara konsisten sebaiknya diikutsertakan di dalam seluruh proses penyuluhan di wilayahnya. Umur penyuluh pertanian di Provinsi Kalimantan Barat, sebagian besar (42,07%) berumur di atas 50 tahun (Tabel 3) dan diperkirakan 1-10 tahun kemudian telah masuk dalam masa pensiun sebagai PPL PNS. Kelompok umur di bawahnya adalah berumur antara 38 – 49 tahun sebanyak 36,96% dengan masa perkiraan umur pensiun 11-22 tahun kemudian. Tabel 3. Umur PPL PNS di Kalimantan Barat pada Tahun 2016 Umur (tahun) Jumlah Orang Persentase 26 – 37 156 20,97 38 – 49 275 36,96 50 – 62 313 42,07 Jumlah 744 100,00 Rata-rata 46,00 + 9,19 tahun Sumber : Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Prov. Kalimantan Barat, 2016 123 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 4. Perkiraan masa pensiun PPL PNS di Kalimantan Barat pada Tahun 2016 Masa pensiun (tahun lagi ) Jumlah Orang Persentase 1 – 10 313 42,07 11 – 22 275 36,96 23 – 34 156 20,97 Jumlah 744 100,00 Sumber : Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Prov. Kalimantan Barat, 2016 Data yang didapatkan menunjukkan bahwa hampir setengah jumlah PPL PNS diperkirakan akan mengalami pensiun pada masa 10 tahun mendatang, maka diperlukan suatu perencanaan dalam menggantikan kelompok penyuluh tersebut, sehingga pada saatnya tidak terdapat kekosongan Sumber Daya Manusia (SDM) penyuluh. Komposisi umur untuk THLTBPP dan penyuluh swadaya belum dapat diidentifikasi, namun demikian untuk THL TBPP yang sebagian besar merupakan hasil rekrutmen tenaga sarjana yang dimulai pada tahun 2007, maka diasumsikan sebagian besar THL TBPP merupakan tenaga muda dengan kisaran umur termasuk dalam kelompok umur 26-37 tahun. Kondisi tersebut menjadi potensi dalam pemberdayaan SDM, termasuk dalam melakukan regenerasi penyuluh di masa mendatang. Pemanfaatan SDM penyuluh ini sangat penting dalam sistem penyuluhan saat ini seperti menurut Sadono (2008) Paradigma baru penyu saat ini bergeser dari menekankan pada alih teknologi ke paradigma baru yang mengutamakan pada sumberdaya manusianya, yang dikenal dengan pendekatan farmer first, atau “mengubah petani” dan bukan “mengubah cara bertani”, yang memungkinkan terjadi pemberdayaan pada diri petani. Pendidikan PPL PNS di Provinsi Kalimantan Barat sebagian besar (49,19%) dari jumlah keseluruhan adalah Sarjana atau sederajat dan sebesar 29,03% nya adalah SMA atau sederajat (Tabel 5). Kondisi tersebut menunjukkan potensi yang cukup tinggi dalam mengembangkan penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat melalui SDM yang dimilikinya. Potensi dari aspek pendidikan SDM tersebut semakin tinggi apabila digabungkan dengan tenaga THL TBPP yang sebagian besar berpendidikan sarjana atau sederajat dan berusia muda. Tabel 5. Pendidikan PPL PNS di Kalimantan Barat Tahun 2016 Pendidikan SMP/ sederajat SMA/ sederajat Diploma-1 Diploma-3 Diploma-4 Sarjana/ sederajat Pascasarjana/ S2 Jumlah Orang 1 216 3 112 40 366 6 744 Jumlah Persentase 0,13 29,03 0,40 15,05 5,38 49,19 0,81 100,00 Sumber : Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Prov. Kalimantan Barat, 2016 Sebagian PPL PNS lainnya sebesar 15,05% dari jumlah keseluruhan memiliki pendidikan Diploma 3 (D-3), yang berarti kelompok penyuluh tersebut memiliki kesempatan yang besar untuk meningkatkan tingkat pendidikannya menjadi sarjana, sehingga dapat meningkatkan tingkat pendidikan keseluruhan PPL PNS di Kalimantan Barat. Kelompok PPL 124 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 PNS yang memiliki tingkat pendidikan paling tinggi adalah pasca sarjana S-2 sebanyak 0,81% dari jumlah total. Kelompok SDM tersebut menjadi potensi dalam memanfaatkan pendidikan dan wawasannya dengan menjadi sumber pengetahuan, guru atau mentor bagi kolega lainnya yang memiliki tingkat pendidikan berbeda, sehingga menjadi sumber pendidikan informal yang bermanfaat. Latar belakang pendidikan dan bidang keahlian PPL PNS sebagian besar (81,85%) adalah tanaman pangan (Tabel 6). Kondisi tersebut diduga karena pembangunan pertanian selama ini fokus kepada tanaman pangan, terutama padi dan jagung, sehingga mempengaruhi bidang minat yang dipilih dari sebagian orang yang ingin menjadi penyuluh pertanian pada waktu tersebut. Kondisi tersebut dianggap kurang ideal, karena pembangunan pertanian saat ini berorientasi kepada integrasi antar sub-bidang pertanian, sehingga memerlukan berbagai SDM penyuluh pertanian di lapangan yang terdiri dari beberapa bidang keahlian. Tabel 6. Bidang keahlian PPL PNS di Kalimantan Barat pada Tahun 2016 Bidang keahlian Jumlah Orang Tanaman pangan Persentase 609 81,85 Peternakan 61 8,20 Perkebunan 49 6,59 Hortikultura 25 3,36 744 100,00 Jumlah Kondisi di lapangan menunjukkan bahwa, umumnya petani selain berusaha tani dengan tanaman pangannya, juga memiliki hewan ternak, termasuk yang banyak dipelihara adalah ternak sapi, sehingga penyuluhan pertanian meliputi bidang peternakan dan memberikan konsekuensi diperlukannya tenaga penyuluh pertanian dengan bidang ahli peternakan. Demikian pula halnya dengan tenaga SDM penyuluh pertanian dengan bidang lainnya seperti perkebunan dan hortikultura, sehingga keperluan informasi petani terhadap usahatani selain tanaman pangannya dapat terpenuhi. Rivera dan Qamar (2003) mengungkapkan bahwa salahsatu pendekatan baru bagi penyuluhan pertanian di negara berkembang, selayaknya tetap melibatkan dukungan pemerintah dan melibatkan antar-subsektor pertanian di dalamnya yang terintegrasi. Strategi penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa mendatang Kondisi penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa lalu dan masa kini telah diuraikan pada pembahasan di atas, maka dalam menjalankan penyuluhan pertanian di masa mendatang diperlukan rencana atau strategi yang tepat dengan masanya, seperti dikaitkan dengan kondisi regional MEA, MDG’s dan SDG’s yang meliputi aspek-aspek daya saing, keberlanjutan penyuluhan pertanian yang stabil dan memperhatikan pola partisipatif dan berwawasan ramah lingkungan, maka beberapa strategi yang perlu dilakukan adalah sebagai berikut : 1) Struktur organisasi penyuluhan dari pusat, propinsi dan kabupaten/kota sebaiknya memiliki jalur koordinasi yang jelas, walaupun tidak bersifat instruktif atau komando, namun memiliki komunikasi yang baik, konvergen dan jelas, sehingga memudahkan dalam pelaksanaan penyuluhan di lapangan dan dalam pembangunan pertanian baik lokal maupun nasional. 125 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 2) Pola penyuluhan sudah selayaknya bersifat dialogis atau bottom-up, sehingga penyuluh dan petani dapat saling berbagi dalam pengetahun dan pengalaman yang pada akhirnya dapat tercapai dengan baik pemahaman bersama dalam pengelolaan usahatani di suatu wilayah. Hariadi (2009) menyebutnya dengan penyuluhan dialogis, yaitu penyuluh yang petani dan petani yang penyuluh. 3) Komposisi kelompok umur penyuluh pertanian yang cenderung kurang akan SDM muda, memerlukan rekrutmen yang seimbang, terutama merekrut tenaga-tenaga muda. Kondisi tersebut dapat dilakukan salah satunya dengan pengangkatan menjadi PPL PNS dari THLTBPP yang sebagian besar memiliki usia yang masih muda, pendidikan yang cukup baik dan pengalaman yang cukup lama dan mumpuni, sehingga pada masa mendatang, komposisi umur penyuluh seimbang antara tenaga muda dan lanjut, sehingga dapat meningkatkan dinamika penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat. Selain itu, apabila dimungkinkan rekrutmen tenaga muda penyuluh pertanian tersebut, sebaiknya rekrutmen berasal dari bidang keahlian yang berbeda, sehingga seimbang antar sub-bidang pertanian, bidang keahlian lainnya seperti peternakan, perikanan dan kehutanan. 4) Upaya meningkatkan tingkat pendidikan penyuluh pertanian dirasakan sangat perlu dilakukan demi meningkatkan kapasitas SDM penyuluh pertanian. Cara yang dapat dilakukan, yaitu dengan memberikan kesempatan kepada penyuluh pertanian untuk melaksanakan tugas belajar pada jenjang pendidikan yang lebih tinggi. 5) Penyuluh swadaya menjadi salahsatu potensi kunci atau penting di dalam meningkatkan pembangunan pertanian di Kalimantan Barat melalui penyuluhan pertanian. Kondisi tersebut perlu dilakukan karena penyuluh swadaya memiliki beberapa kelebihan, yaitu jumlahnya yang banyak, pengalaman yang mumpuni, memiliki kepedulian untuk turut membangun pertanian melalui penyuluhan. Pemberdayaan penyuluh swadaya dapat dilakukan dengan lebih banyak dan lebih intensif mengikut sertakan penyuluh swadaya tersebut dalam beberapa kegiatan dan diberikan porsi yang lebih banyak dalam merencanakan dan memecahkan permasalahan pertanian di wilayah kerjanya. KESIMPULAN DAN SARAN Hasil kajian dan pembahasan pada bagian sebelumnya menghasilkan kesimpilan sebagai berikut; 1) Sistem penyuluhan di Kalimantan Barat pada masa lalu, terutama pada era keemasan penyuluhan pertanian hingga tercapainya swasembada beras, memiliki kelebihan dan kekurangannya. Kelebihannya dapat tetap digunakan dalam strategi dan pelaksanaan penyuluhan pertanian saat kini dan di masa mendatang. 2) Penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat saat ini memiliki potensi yang tinggi berupa jumlah SDM penyuluh pertanian yang mencukupi keperluan dan memiliki latar belakang pendidikan yang cukup tinggi. 3) Strategi pengembangan penyuluhan pertanian di Kalimantan Barat di masa kini dan mendatang dilakukan melalui peningkatan SDM penyuluhan pertanian dengan melakukan regenerasi yang terencana berupa perekrutan tenaga THL TBPP menjadi PPL PNS dengan pertimbangan bahwa kelompok penyuluh THL TBPP tersebut memiliki usia yang lebih muda, pendidikan yang cukup baik dan memiliki cukup pengalaman yang mumpuni dalam penyuluhan. Strategi yang lain adalah dengan memberdayakan penyuluh swadaya yang cukup banyak, dengan lebih banyak melibatkan tenaga penyuluh swadaya tersebut dalam kegiatan perencanaan dan pelaksanaan penyuluhan di wilayahnya. Hal tersebut dilakukan karena penyuluh swadaya memiliki potensi yang tinggi dalam hal pengalaman dan peran serta di dalam penyuluhan pertanian di wilayahnya. 126 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 REFERENSI Badan Litbang Pertanian. 2013. Panduan Umum Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian Spesifik Lokasi. Badan Litbang Pertanian Kementerian Pertanian. Jakarta Badan Pusat Statistik Provinsi Kalimantan Barat. 2015. Kalimantan Barat dalam Angka. BPS Kalimantan Barat. Pontianak Freire, P. di dalam Joebhaar, M. 1984. Pendidikan, Pembebasan, Perubahan Sosial. PT Sangkala Pulsar. Jakarta Hariadi, S.S. 2009. Penyuluhan Dialogis Untuk Menjadikan Petani Penyuluh dan Mandiri. Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar Pada Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Mardikanto, T. 2007. Sistem Penyuluhan Pertanian. Pusat Pengembangan Agrobisnis dan Perhutanan Nasional, Surakarta. Rivera, W.M dan M.K. Qamar. 2003. Agricultural Extension, Rural Development and The Food Security Challenge. FAO, Rome. Rogers, E.M. 2003. Diffusion of Innovations, fifth edition. Free Press. Newyork Sadono, D. 2008. Pemberdayaan Petani : Paradigma Baru Penyuluhan Pertanian di Indonesia. Jurnal Penyuluhan Vol 4 No.1, Institut Pertanian Bogor. Bogor Sekretariat Negara Republik Indonesia. 2013. Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 19 Tahun 2013 Tentang Perlindungan dan Pemberdayaan Petani. Jakarta Sekretariat Negara Republik Indonesia. 2006. Undang-Undang No.16 Tahun 2006 Tentang Sistem Penyuluhan Pertanian, Perikanan dan Kehutanan. Jakarta 127 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI SAGU (METROXYLON SP.) (Factors Influencing the Production of Sago (Metroxylon Sp.) Starch) Sitti Aida Adha Taridala1, Satriana Mollah2, Ansharullah3 1Dosen Fakultas Pertanian Universitas Halu Oleo; e-mail : [email protected] 2Guru SMKN 5 Kendari; [email protected] 3Dosen Fakultas Teknologi dan Industri Pertanian Universitas Halu Oleo ABSTRAK Sagu merupakan tanaman pangan yang memiliki nilai ekonomis tinggi karena selain sebagai bahan pangan, sagu juga dapat digunakan sebagai bahan baku industri modern. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi produksi aci sagu di Kabupaten Konawe, Provinsi Sulawesi Tenggara. Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli hingga Oktober 2014 dengan jumlah responden 60 orang, yang merupakan pengolah sagu pada tiga Kecamatan di Kabupaten Konawe, yaitu Kecamatan Sampara, Bondoala, dan Besulutu. Model analisis yang digunakan adalah fungsi produksi Cobb-Douglas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah bahan baku yang diolah, jumlah tenaga kerja, bahan bakar, dan jumlah air berpengaruh positif dan nyata terhadap produksi. Sedangkan pengalaman mengolah tidak berpengaruh nyata terhadap produksi aci sagu. Kata Kunci : Aci sagu, produksi, Cobb-Douglas PENDAHULUAN Latar Belakang Pencapaian ketahanan pangan di suatu negara merupakan sasaran pembangunan pangan yang dicirikan oleh meningkatnya ketersediaan pangan dan meningkatnya diversifikasi produk pangan. Salah satu tujuannya adalah mempertahankan stabilitas ketersediaan pangan, dimana kebutuhan akan pangan terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Beras merupakan salah satu jenis pangan yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Bintoro, et al. (1999) menjelaskan bahwa kebutuhan beras di Indonesia sekitar 30.2 juta ton/tahun untuk jumlah penduduk sekitar 229 juta jiwa, hal ini berarti konsumsi beras orang Indonesia sekitar 132 kg/kapita/tahun. Apabila pertumbuhan populasi penduduk Indonesia sebesar 2% per tahun, maka pada tahun 2025 penduduk Indonesia akan meningkat menjadi 300 juta jiwa. Apabila produksi beras tidak meningkat, maka pada tahun 2025 kekurangan beras akan sebanyak 18 juta ton. Untuk menghadapi permasalahan kekurangan bahan pangan pokok, perlu dioptimalkan pemanfaatan tanaman sumber karbohidrat lain. Sebagai negara yang terletak di daerah tropika basah, Indonesia kaya akan tanaman penghasil karbohidrat dan mampu menjadi sumber karbohidrat terbesar di dunia. Salah satu komoditas pertanian yang potensial dan punya nilai ekonomi tinggi untuk dikembangkan adalah sagu. Sagu merupakan salah satu tanaman pangan yang perlu menjadi perhatian. Sagu dapat menjadi pangan alternatif yang meringankan atau bahkan mengatasi masalah ketahanan pangan nasional. Menurut Haryanto dan Pangloli (1992), tanaman sagu sangat potensial untuk dikembangkan sebagai bahan pangan alternatif bagi masyarakat selain padi. Pasalnya, sagu menghasilkan pati kering sebagai bahan pangan sumber karbohidrat. Peran pati sagu tidak hanya dapat digunakan sebagai bahan pangan, dengan perkembangan teknologi ternyata pati sagu dapat dijadikan bahan baku berbagai jenis industri makanan, industri kayu lapis, berpeluang sebagai salah satu sumber bahan baku bio-etanol. Abbas dan Ehara (2012) juga mengemukakan hal yang sama bahwa produk terpenting dari palma sagu adalah aci (tepung) sagu yang jumlahnya sangat besar dan digunakan untuk berbagai tujuan. Bahkan, menurut Gurusamy, et al. (2011), di daerah Salem (Tamil Nadu, India) industri sagu saat ini merupakan tulang punggung perekonomian di daerah pedesaan. 128 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Sagu (Metroxylon sp.) dapat tumbuh di daerah rawa atau tanah marjinal dimana tanaman penghasil karbohidrat lainnya sukar untuk tumbuh dengan wajar. Taridala et al. (2013b) mengemukakan bahwa dipusat-pusat pertumbuhan sagu, komoditas ini terutama digunakan sebagai bahan pangan pokok. Padahal dalam perkembangan terakhir menunjukkan bahwa sagu dengan sifat fisis dan khemis yang dimilikinya dapat dimanfaatkan tidak terbatas pada bahan baku untuk berbagai macam industri modern. Oleh karena itu, upaya untuk meningkatkan produksi tidak hanya dilakukan pada lahan-lahan irigasi atau lahan-lahan yang secara intensif telah dimanfaatkan, melainkan juga pada lahan-lahan alternatif seperti lahan rawa pasang surut, gambut dan lahan kering. Indonesia memiliki daerah-daerah sentra produksi sagu yaitu Papua, Maluku, Kalimantan, Sumatra, Sulawesi (utara, tengah, tenggara, dan selatan), dan Jawa Barat. Menurut Taridala, et al. (2013a), di daerah Sulawesi Tenggara, ketersediaan produksi aci sagu menjadi semakin penting, karena aci sagu ini memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai bahan pangan pokok sebagian masyarakat (disamping beras), juga sebagai bahan baku untuk agroindustri sagu. Untuk wilayah Sulawesi Tenggara, salah satu sentra produksi sagu di wilayah ini adalah Kabupaten Konawe. Berdasarkan data Dinas Perkebunan Kabupaten Konawe 2013, bahwa produksi sagu di daerah ini berfluktuasi dari tahun ke tahun. Pada tahun 2009 produksi sagu mencapai 1.184,1 ton, tahun 2010 produksi sagu mengalami penigkatan menjadi 2.285,4 ton dan pada tahun 2011 produksi sagu mengalami penurunan menjadi 1.398,0 ton. Kemudian pada tahun 2012 produksi sagu kembali meningkat menjadi 2.402,9 ton. Hal ini dapat disebabkan oleh : 1) belum adanya budidaya sagu secara intensif, dimana secara umum sagu tumbuh alami di hutan, 2) alih fungsi lahan sagu menjadi lahan sawah, 3) kurang termanfaatkannya beberapa faktor produksi seperti lahan dan pohon sagu yang siap panen, dan 4) dalam kegiatan ekstraksi sagu digunakan teknologi pengolahan yang sederhana. Jika dilihat dari luas lahan berdasarkan data yang diperoleh dari BPS Kabupaten Konawe (2013) bahwa ada sekitar 10.567 ha lahan rawa yang tidak termanfaatkan, maka berdasarkan hal tersebut di Kabupaten Konawe terdapat peluang untuk peningkatan produksi sagu. Seperti yang diketahui bahwa dalam kegiatan pengolahan aci sagu, terdapat beberapa input (faktor) produksi yang diperlukan, seperti pohon atau batang sagu yang akan diolah, tenaga kerja, bahan bakar untuk mesin pemarut, dan air. Disamping itu, jumlah produksi sagu yang dihasilkan juga ditentukan oleh jenis pohon sagu, serta faktor internal pada diri petani pengolah sebagai pelaku usaha, misalnya pengalaman. Sebagaimana usaha lainnya, usaha pengolahan aci sagu di Kabupaten Konawe juga dilakukan dengan tujuan untuk memperoleh pendapatan maksimal, sehingga sumberdaya yang sifatnya terbatas harus dialokasikan dan dikombinasikan dengan tepat. Oleh karena itu, informasi yang berhubungan dengan penggunaan faktor-faktor produksi dan faktor lain yang mempengaruhi produksi aci sagu sangat dibutuhkan. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis faktor-faktor yang mempengaruhi produksi aci sagu di Kabupaten Konawe Provinsi Sulawesi Tenggara. METODE PENELITIAN Penelitian dilaksanakan di sentra produksi sagu di Kabupaten Konawe, yang dari tingkat kabupaten dipilih beberapa kecamatan secara purposive, yaitu Kecamatan Besulutu, Bondoala, dan Sampara. Ketiga kecamatan tersebut merupakan sentra produksi sagu terbesar di kabupaten Konawe dengan penggunaan teknologi ekstraksi aci sagu yang relatif homogen. Pengambilan data di lapangan dilaksanakan pada bulan Juli hingga Oktober 2014. Responden pengolah sagu yang berjumlah 60 orang keseluruhannya dijadikan responden dalam penelitian ini (metode sensus). 129 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Data yang diperoleh dalam penelitian ini ditabulasi lalu dianalisis dengan menggunakan fungsi produksi Cobb-Douglas. Model persamaan Fungsi Produksi Cobb-Douglas adalah sebagai berikut : Y = aX1b1X2b2X3b3 X4b4 X5b5eu Untuk mempermudah perhitungan, dari fungsi tersebut kemudian diubah dalam bentuk logaritma linear, sehingga persamaan matematisnya menjadi : Ln Y = ln a + b1lnX1 + b2lnX2 + b3lnX3 + b4lnX4 + b5lnX5 + u ln e Keterangan : Y = Produksi aci sagu (kg); X1= Jumlah bahan baku yang diolah (ton) X2= Jumlah tenaga kerja (HOK); X3= Bahan bakar (liter) X4= Air (m3); X4= Pengalaman (tahun); a0= Intersep bi= Koefisien parameter dimana i = 1,2,3,…. u = Kesalahan/pengganggu; e = Logaritma natural = 2,7182 HASIL DAN PEMBAHASAN Deskripsi Pengolahan Sagu Umumnya pohon sagu yang diolah diperoleh dari kebun-kebun sagu milik masyarakat (Taridala, 1999). Sagu memiliki beberapa kelebihan dibandingkan tanaman penghasil karbohidrat lainnya, misalnya tahan simpan untuk jangka waktu lama sehingga cocok untuk menjadi pangan disaat darurat, sebagai stok pangan, dapat dipanen dan diolah tanpa mengenal musim, serta tidak mempunyai resiko diserang hama dan penyakit yang dapat mengancam produksi patinya (Bintoro, 2008; Saediman, et al., 2006). Hasil pengamatan terhadap teknologi ekstraksi aci sagu yang digunakan di lokasi penelitian menunjukkan bahwa secara umum pengolahan sagu masih dilakukan secara semi mekanik dan tradisional. Ternyata cara seperti ini telah dilakukan pada sekitar Tahun 1990-an (Taridala, 1999). Bahkan, hingga 10 tahun berikutnya, cara ini masih dilakukan oleh para pengolah sagu (Papilaya , 2009). Secara ringkas, proses memproduksi aci sagu di lokasi penelitian diawali dengan memilih pohon sagu yang akan dipanen. Pohon sagu siap panen adalah tanaman yang sudah berumur antara 7 – 10 tahun dengan tinggi antara 8 – 10 m. Penebangan dilakukan dengan menggunakan chainsaw atau kampak. Sebelum dilakukan penebangan dan pengangkutan hasil tebangan, dilakukan pembersihan untuk membuat jalan masuk ke lokasi dan pembersihan pohon sagu yang akan dipotong. Setelah pohon tumbang, pelepahnya dibersihkan. Pohon sagu yang sudah ditebang dipotong menjadi beberapa bagian yang panjangnya antara 70 cm – 1 m. Hal ini dilakukan untuk memudahkan para pekerja membawa dan mengangkut batang sagunya. Pemotongan batang sagu diusahakan dekat dengan permukaan tanah agar aci sagu tidak banyak yang terbuang pada bagian pangkal batang. Gelondongan tersebut kemudian diangkut ketempat ekstraksi atau kadang-kadang diolah ditempat penebangan dengan membuat sumur darurat disekitarnya sebagai sumber air. Sebelum dilakukan pemarutan, batang sagu yang dipotong menjadi beberapa bagian selanjutnya dibelah lagi menjadi beberapa bagian untuk memudahkan dalam proses pemarutan. Hasil parutan empulur sagu kemudian diekstraksi menggunakan peralatan berupa saringan untuk memisahkan pati sagu dari empulur dengan menggunakan air. Ada 2 (dua) macam jenis penyaringan, yaitu penyaringan dengan menggunakan saringan kasar dan saringan halus sehingga pati sagu menjadi lebih bersih dan bebas dari ampas atau kotoran-kotoran lainnya. Proses penyaringan dilakukan agar serat-serat kasar maupun yang halus tidak sampai terikut atau terbawa ke tempat bak penampungan aci sagu. Dengan demikian akan dihasilkan aci sagu yang bersih dari ampas halus dan kasar. Hasil penyaringan berupa aci sagu ditampung dalam bak yang menggunakan terpal yang selanjutnya aci sagu tersebut diendapkan selama satu malam. Setelah aci mengendap, air yang berada dalam bak penampungan atau pengendapan aci dikeluarkan. Aci yang telah mengendap 130 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 dimasukkan dalam karung-karung nilon yang sudah disediakan yang berat isinya adalah 18 – 20 kg aci basah, kemudian dijahit dengan tali rafia. Selanjutnya siap untuk dipasarkan. Jumlah Bahan Baku yang Diolah Secara umum pengolah sagu di Kabupaten Konawe sangat tergantung pada ketersediaan jumlah bahan baku (pohon sagu siap panen) dalam pengolahan. Jenis pohon sagu yang dominan diolah di Kabupaten Konawe adalah jenis sagu roe (Metroxylon sagus Rottbol) yang merupakan sagu tidak berduri. Sebagian kecil jenis pohon sagu lainnya yang diolah adalah baruwila (Metroxylon sylvester Martius) dan rui (Metroxylon microcanthum Martius) yang merupakan sagu berduri. Hal ini dimungkinkan karena populasi sagu roe lebih besar dan produksi acinya lebih tinggi dibandingkan dengan sagu berduri (baruwila dan rui). Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah bahan baku yang diolah, maka semakin tinggi jumlah aci sagu yang dapat dihasilkan. Oleh karena itu, untuk meningkatkan produksinya responden perlu memiliki kemampuan untuk mengolah bahan baku lebih tinggi lagi. Hal ini berarti bahwa responden dalam mengolah sagu sangat tergantung pada ketersediaan bahan baku, dimana ratarata bahan baku yang dapat diolah adalah 21,6 ton per bulannya. Penggunaan Tenaga Kerja Tenaga kerja merupakan faktor produksi yang perlu diperhitungkan di dalam proses produksi. Bukan saja jumlahnya yang hrus cukup, tetapi juga tetapi juga kualitasnya. Tersedianya tenaga kerja merupakan hal terpenting dalam melakukan pengolahan sagu karena tenaga kerja yang mau melakukan pengolahan sagu sangat terbatas jumlahnya. Jumlah tenaga kerja yang diperlukan disesuaikan dengan kebutuhan sampai tingkat tertentu. Penggunaan tenaga kerja pada usaha pengolahan sagu di Kabupaten Konawe hanya menggunakan tenaga kerja upahan atau tenaga kerja luar keluarga. Penggunaan tenaga kerja berbeda-beda pada setiap pengolah. Hal ini disesuaikan dengan jumlah bahan baku yang akan diolah, dimana penggunaan tenaga kerja berkisar antara 2 – 5 jiwa pada setiap periode pengolahan. Gambaran mengenai penggunaan tenaga kerja pada usaha pengolahan sagu disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Penggunaan Tenaga Kerja pada Usaha Pengolahan Sagu di Kabupaten Konawe, Tahun 2014 Uraian Jumlah Tenaga Kerja Jumlah Bahan Baku Produksi (HOK) (ton) (Kg) Terendah 7 8,0 3.060 Tertinggi 18 33,0 13.050 Rata- rata 13 21,6 8.712 Tinggi atau rendahnya penggunaan tenaga kerja tergantung pada jumlah pohon sagu yang akan diolah. Semakin tinggi jumlah bahan baku yang diolah, maka semakin banyak jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan sampai pada tingkat tertentu sehingga produksi aci sagupun akan meningkat. Penggunaan Bahan Bakar Bahan bakar yang diperlukan dalam proses pengolahan sagu adalah bensin untuk menghidupkan mesin pemarut empulur sagu dan solar untuk pelumas mesin. Penggunaan bahan bakar oleh pengolah sagu berbeda antara pengolah, tergantung banyaknya batang sagu yang akan diolah sampai menghasilkan aci sagu. Bahan bakar tersebut diperlukan mulai dari panen hingga pascapanen. Setiap pengolahan 1 (satu) batang sagu yang beratnya 0,9 – 1 ton, membutuhkan bahan bakar bensin sebanyak 3 – 4 liter per batang dan untuk pergantian oli mesin (0,8 liter) dilakukan setiap pengolahan 4 – 10 pohon sagu. Informasi mengenai penggunaan bahan bakar dalam pengolahan sagu disajikan pada Tabel 2. 131 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 2. Jumlah Penggunaan Bahan Bakar oleh Pengolah Sagu di Kabupaten Konawe, Tahun 2014 Uraian Jumlah Bahan Baku (ton) Jumlah Bahan Bakar (liter) Terendah 8,0 29 Tertinggi 33,0 85 Rata-rata 21,6 93 Tabel 2 menunjukkan jumlah rata-rata bahan bakar yang digunakan adalah 93 liter/bulan dengan rata-rata jumlah bahan baku yang diolah sebanyak 21,6 ton. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak bahan baku yang diolah, maka semakin tinggi jumlah bahan bakar yang dibutuhkan (sampai pada tingkat tertentu), sehingga dapat meningkatkan produksi aci sagu. Penggunaan Air Air juga merupakan faktor yang sangat penting dalam melakukan pengolahan aci sagu. Air digunakan sebagai bahan untuk memisahkan pati sagu dengan ampasnya, sekaligus sebagai media untuk mengendapkan acinya. Banyaknya air yang digunakan tergantung pada banyaknya empulur sagu yang terkandung pada batang sagu yang diolah, yang merupakan bahan baku dari aci sagu. Semakin banyak bahan baku yang diolah, maka semakin banyak air yang dibutuhkan. Disamping jumlahnya, kualitas air juga sangat menentukan kualitas sagu yang dihasilkan. Penggunaan air yang jumlahnya memadai dan kualitasnya baik, akan mempengaruhi warna aci sagu yang dihasilkan. Aci sagu yang baik adalah berwarna putih seperti susu, tidak kecoklatan dan tidak berbau asing. Hubungan antara jumlah batang sagu yang diolah dan air yang dibutuhkan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Jumlah Penggunaan Air oleh Pengolah Aci Sagu di Kabupaten Konawe, Tahun 2014 Uraian Jumlah Bahan Baku (ton) Jumlah Air (m3) Terendah Tertinggi Rata-rata 8, 0 33,0 21,6 66 301 189 Tabel 3 menunjukkan bahwa semakin banyak bahan baku yang diolah (yang di dalamnya terdapat empulur), maka semakin banyak air yang dibutuhkan (sampai pada batas tertentu). Air yang digunakan umumnya bersumber dari rawa-rawa dan sumur gali yang dibuat di sekitar area pengolahan sagu. Untuk menarik air dari sumbernya, sebagian besar pengolah sagu menggunakan mesin pompa air. Dengan demikian, waktu yang dibutuhkan dalam proses pemisahan aci sagu relatif lebih singkat. Juga aci sagu yang diperoleh akan berwarna putih, yang merupakan salah satu indikator baik tidaknya kualitas aci sagu yang dihasilkan (Taridala, 1999). Analisis Faktor Produksi yang Mempengaruhi Produksi Aci Sagu Alat analisis untuk mengetahui pengaruh penggunaan berbagai faktor produksi pada usaha pengolahan sagu di Kabupaten Konawe menggunakan model non linear, yaitu persamaan Cobb-Douglas. Pengujian parameter dilakukan pada tingkat kesalahan (α) sebesar 5 %. Variabel-variabel yang dimasukkan sebagai faktor produksi yaitu jumlah bahan baku yang diolah (X1), jumlah tenaga kerja (X2), bahan bakar (X3), air (X4), dan pengalaman (X5). Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai Fhitung = 1059,593 dengan signifikansi nol (0), pada tingkat kepercayaan 95%. Karena nilai signifikansi F lebih kecil dari 0,05, berarti variabel independen (Xi) secara bersama-sama berpengaruh nyata terhadap variabel dependen (Y). Model persamaan yang digunakan sangat baik, yang diindikasikan oleh nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0,99. Artinya, sebesar 99 % keragaman (variasi) produksi aci sagu dapat dijelaskan oleh keragaman variabel independen yang dimasukkan ke dalam model. Dengan 132 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 kata lain bahwa kemampuan variabel bebas dalam memberikan informasi untuk memprediksi variasi variabel terikat relatif tinggi. Sisanya sebesar 1% dijelaskan oleh variabel lain yang tidak dimasukkan ke dalam model, seperti jenis sagu yang diolah1. Pengujian Variabel Bebas Pengujian pengaruh masing-masing variabel bebas (Xi) terhadap produksi aci sagu (Y) menggunakan uji-t. Hasil pendugaan fungsi produksi pada usaha pengolahan sagu di Kabupaten Konawe disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Hasil Pendugaan Fungsi Produksi Aci Sagu di Kabupaten Konawe, Tahun 2014 Konstanta, Variabel Koefisie Signifikansi n Konstanta X1= Jumlah bahan baku X2=Jumlah tenaga kerja X3= Bahan bakar X4= Air X5= Pengalaman Keterangan : Y = Produksi Aci Sagu (kg); X2= Jumlah tenaga kerja (HOK); 3 X4= Air (m ); 141,17 4 0,544 0,061 0,175 0,273 0,025 0,000 0,000 0,013 0,023 0,033 0,190 X1= Jumlah bahan baku yang diolah (ton) X3= Bahan bakar (liter) X5= Pengalaman (tahun) Berdasarkan Tabel 4 dapat dijelaskan bahwa dari lima variabel bebas yang dimasukkan ke dalam model, empat variabel berpengaruh positif dan nyata. Keempat variabel tersebut adalah jumlah bahan baku yang diolah, tenaga kerja, air, dan jumlah bahan bakar. Sedangkan variabel pengalaman mengolah sagu tidak pengaruh nyata terhadap jumlah aci sagu yang dihasilkan. a. Jumlah Bahan Baku yang Diolah Berdasarkan hasil analisis, jumlah bahan baku yang diolah (X1) mempunyai tingkat signifikansi sebesar 0,000 (lebih kecil dari α = 0,05). Artinya, jumlah bahan baku yang diolah berpengaruh nyata terhadap jumlah produksi aci sagu. Nilai koefisien regresi variabel bahan baku yang diolah (b1) sebesar 0,544. Kondisi ini menjelaskan bahwa setiap penambahan 1 % jumlah bahan baku, maka akan meningkatkan produksi sebesar 0,544 % (ceteris paribus). Jumlah bahan baku mempengaruhi produksi aci sagu dikarenakan bahan baku (pohon sagu yang siap panen) merupakan bahan utama yang harus ada untuk dapat memproduksi aci sagu. Semakin banyak jumlah bahan baku yang diolah, maka akan semakin tinggi produksi aci sagu yang diperoleh. b. Jumlah Tenaga Kerja Hasil analisis terhadap variabel tenaga kerja (X2) diperoleh tingkat signifikansi sebesar 0,013 (nilainya lebih kecil dari α = 0,05). Hal ini menunjukkan bahwa bahwa jumlah tenaga kerja berpengaruh nyata terhadap produksi, sehingga setiap kenaikan sebesar 1 % jumlah tenaga kerja akan meningkatkan produksi sebesar 0,061 % (ceteris paribus). Kondisi ini sangat relevan dengan penelitian yang dilakukan oleh Setiawati (2006) yang menemukan bahwa jumlah tenaga 1 Variabel jenis sagu tidak dimasukkan dalam model karena pengolah sagu yang diolah merupakan campuran dari beberapa jenis sagu. Umumnya jenis sagu yang diolah di lokasi penelitian adalah sagu roe (Metroxylon sagus Rottbol), baruwila (Metroxylon sylvester Martius), dan rui (Metroxylon microcanthum Martius). 133 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 kerja merupakan faktor produksi yang mempengaruhi produksi. Semakin banyak jumlah tenaga kerja yang digunakan semakin besar produksi yang diperoleh. Proses pengolahan aci sagu sangat tergantung pada ketersediaan tenaga kerja. Pada usaha pengolahan sagu di Kabupaten Konawe, tenaga kerja yang digunakan umumnya berasal dari luar keluarga pengolah. Tenaga kerja yang bersedia bekerja sebagai pengolah aci sagu sangatlah terbatas. Dalam keadaan demikian, para pengolah sagu kadang menggunakan tenaga kerja yang berasal dari luar Kabupaten Konawe. Umumnya tenaga kerja yang digunakan dalam pengolahan aci sagu berkisar 2 – 5 jiwa (7 – 18 HOK), dengan besaran upah berkisar antara Rp 50.000 – 75.000 per hari. Semakin banyak jumlah bahan baku yang diolah, maka semakin banyak tenaga kerja yang dibutuhkan. Berpengaruh nyatanya tenaga kerja terhadap peningkatan produksi disebabkan karena hampir semua proses dalam pengolahan aci sagu, menggunakan tenaga manusia. Semua pekerja ikut terlibat dalam setiap tahap proses pengolahan sagu, mulai dari penebangan hingga panen aci sagu. Menurut Soekartawi (2003), salah satu aspek penting dalam pengelolaan produksi adalah tenaga kerja. Kecenderungan yang terjadi di lokasi penelitian, pada usaha pengolahan sagu kebanyakan dikelola oleh lelaki yang berusia diatas 31 tahun. Tenaga kerja dengan usia yang lebih muda, lebih tertarik untuk bekerja pada perusahaan swasta, pegawai negeri, atau merantau ke kota. Jika hal ini terjadi terus-menerus, dapat menyebabkan kelangkaan produksi aci sagu. Menurut Retno, dkk. (2004) bahwa sektor pertanian merupakan salah satu sektor yang menyerap tenaga kerja cukup banyak. Oleh karena itu, kedepan perlu adanya terobosan baru untuk dapat menarik minat tenaga kerja muda, untuk mau terjun ke usaha pertanian. Dengan demikian sektor pertanian dapat betul-betul menjadi salah satu sektor di Kabupaten Konawe yang mampu menyerap tenaga kerja cukup banyak, dan disisi lain produksi aci sagu dapat ditingkatkan. c. Bahan Bakar Hasil analisis regresi diperoleh tingkat signifikansi bahan bakar sebesar 0,023 yang nilainya lebih kecil dari α = 0,05, sehingga dapat dikatakan bahwa jumlah bahan bakar berpengaruh nyata terhadap produksi. Artinya setiap penambahan 1 % jumlah bahan bakar, maka akan meningkatkan produksi sebesar 0,175 % (ceteris paribus). Besarnya produksi pada pengolahan sagu yang diakibatkan oleh penambahan bahan bakar, pada hakekatnya disebabkan oleh penggunaan bahan bakar pada mesin yang dilakukan pada hampir semua proses produksi. Proses produksi yang dimaksud, mulai dari panen hingga pascapanen (penebangan, pemarutan, dan pengambilan air dari sumbernya). Pada sebagian proses produksi lainnya, dilakukan secara tradisional. Misalnya pada pembelahan batang sagu menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, digunakan kampak atau parang. Demikian juga dengan proses pemisahan pati dengan ampasnya, masih dilakukan secara tradisional, yaitu menggunakan tenaga manusia (tanpa menggunakan mesin pengaduk) yang menginjak-injak empulur sagu sambil dilakukan penyiraman. Terdapat pengolah (dua responden) yang masih menggunakan cara manual ketika mengambil air dalam proses pemisahan aci dengan ampasnya. Cara ini membutuhkan waktu yang lebih lebih lama dan tenaga kerja yang relatif lebih besar. d. Air Hasil analisis regresi menunjukkan bahwa variabel air memiliki nilai signifikansi sebesar 0,033. Nilai signifikansi tersebut lebih kecil dari α = 0,05, berarti variabel air berpengaruh nyata terhadap produksi aci sagu. Artinya, setiap penambahan 1 % air, akan meningkatkan produksi aci sagu sebesar 0,273 % (ceteris paribus). Kuantitas air berpengaruh nyata terhadap produksi aci sagu karena air merupakan bahan untuk memisahkan aci dengan ampasnya, sekaligus media pengendapan aci sagu (tanpa air sagu tidak dapat mengendap). Penggunaan air tergantung pada banyaknya pati yang terdapat dalam 134 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 pohon sagu. Artinya, semakin banyak pati yang terdapat pada pohon sagu, maka semakin banyak air yang dibutuhkan. e. Pengalaman Mengolah Aci Sagu Hasil analisis parsial terhadap variabel pengalaman diperoleh tingkat signifikansi sebesar 0,190 yang nilainya lebih besar dari α = 0,05. Hal ini berarti bahwa pengalaman mengolah sagu tidak berpengaruh nyata terhadap produksi aci sagu. Variabel pengalaman mengolah sagu tidak berpengaruh nyata terhadap produksi aci sagu, disebabkan karena umumnya para pengolah termasuk dalam kategori cukup berpengalaman dan telah berpengalaman. Seperti diketahui bahwa antara pengolah yang cukup berpengalaman dan pengolah yang telah berpengalaman memiliki teknik dan teknologi pengolahan yang relatif sama dalam memproduksi aci sagu. Teknologi pengolahan yang digunakan tidak berkembang pesat, meskipun tidak dapat dipungkiri bahwa telah ada perubahan cukup besar dibanding teknik dan teknologi yang digunakan pada masa-masa sebelumnya. Seperti diketahui bahwa pada masamasa sebelumnya, keseluruhan proses pengolahan sagu dilakukan secara manual. Beberapa studi sebelumnya menguatkan temuan ini (Haryanto dan Pangloly, 1992; Taridala, 1999; Saediman et al., 2006; Papilaya, 2009). KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang dilakukan, maka kesimpulan yang dapat ditarik adalah variabel jumlah bahan baku yang diolah (X1), tenaga kerja (X2), bahan bakar (X3), dan air (X4) berpengaruh positif dan nyata terhadap produksi aci sagu. Sedangkan variabel pengalaman (X5) tidak berpengaruh nyata terhadap produksi aci sagu. Saran Saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan produksi dan mendukung ketersediaan bahan pangan, maka perlu dilakukan budidaya sagu secara intensif karena selama ini pengolah hanya bergantung pada ketersediaan pohon sagu yang tumbuh secara alami tanpa upaya budidaya yang baik dan benar. Oleh karena itu, perlu ditumbuhkan dan diajarkan tentang cara-cara budidaya sagu yang baik dan benar kepada para petani (yang juga merupakan pengolah sagu). Dalam hal ini, sangat dibutuhkan kebersamaan antara pemerintah sebagai motivator dan fasilitator, dan pihak swasta sebagai investor. REFERENSI Abbas, B. and H. Ehara. 2012. Assessment Genetic Variation and Relationship of Sago Palm (Metroxylon sagu Rottb.) in Indonesia Based on Specific Expression Gene (Wx genes) Markers. African Journal of Plant Science, 6(12),314-320. BPS Kabupaten Konawe. 2012. Konawe Dalam Angka. BPS Kabupaten Konawe. Unaaha. Gurusamy, M., A. Velsamy, dan DR.N.Rajasekar. 2011. A Study on Price Fluctuation in Sago Industry at Salem City, Tamil Nadu. Zenith International Journal of Bussiness Economics and Management Research, 1 (3), 147-166. Bintoro, H.M.H. 1999. Pemberdayaan Tanaman Sagu Sebagai Penghasil Bahan Pangan Alternatif dan Bahan Baku Agroindustri yang Potensial dalam Rangka Ketahanan Pangan Nasional. Orasi Ilmiah Guru Besar Tetap Ilmu Tanaman Perkebunan, Fakultas Pertanian, IPB, Bogor. ……………….. 2008. Bercocok Tanam Sagu. IPB Press. Bogor. Haryanto, B. dan Pangloli, P.1992. Potensi dan Pemanfaatan Sagu. Kanisius, Bogor. Papilaya, E.C. 2009. Sagu untuk Anak Negeri. IPB Press. Bogor. 135 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Retno Widowati, Emilya, Hamsudin dan Dewa K.S Swastika. 2004. Dampak Kebijakan Penghapusan Subsidi Pupuk terhadap Kinerja Usahatani dan Efektivitas Kebijakan Harga Dasar Gabah di Provinsi Kalimantan Timur, Jurnal Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian Vol 7, No 2, P 105-117. Saediman, S. A. A. Taridala dan Ono M. 2006. Sago Marketing Problem and Practices in Kendari District of Southeast Sulawesi. Majalah Ilmiah Agriplus (Terakreditasi), 16 ( 1), 1-7. Soekartawi. 2003. Teori Ekonomi Produksi dengan Pokok Bahasan Analisis Fungsi Cobb Douglas. CV Rajawali. Jakarta. Taridala, S. A. A. 1999. Analisis Permintaan Sagu (Metroxylon sp.) dan Bahan Pangan Terpilih di Sulawesi Tenggara (Studi Kasus di Kendari). Tesis Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. -----------, Saediman, dan I. Merdekawati. 2013a. Efisiensi Pemasaran Sagu (Metroxylon Sp.). Prosiding Seminar Nasional pada Jurusan Agribisnis, Fakultas Pertania, UTM Madura. Bangkalan. -----------, K. Jusoff, M. Zani, W. G. Abdullah, Suriana dan I. Merdekawati. 2013b. Supply Chain in Sago Agribusiness. World Applied Sciences Journal 26 (Natural Resources Research and Development in Sulawesi Indonesia) : 7-12. 136 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 KARAKTERISTIK 3 JENIS BIOCHAR DENGAN LAMA WAKTU PIROLISIS BERBEDA SEBAGAI AMELIORAN TANAH GAMBUT Urai Suci Y.V.I1, Uray Edi Suryadi2, Azwar Maas3, Sri Nuryani H .U4, Eko Hanudin5 1.Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura, Pontianak 2.Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Gadjahmada, Yogyakarta e-mail : [email protected] ABSTRAK Biochar adalah produk pirolisis, yaitu pembakaran biomasa pada kondisi rendah oksigen atau tanpa oksigen. Biochar merupakan senyawa karbon yang relatif stabil, lebih stabil dari bahan organik, disamping itu, biochar memiliki afinitas yang tinggi terhadap kation.Pemberian biochar pada tanah gambut diharapkan dapat memperbaiki sifat kimia dan kesuburan tanah gambut. Penelitian ini menggunakan 3 bahan organic sebagai bahan baku biochar yaitu serutan kayu (tatal), sekam padi dan gambut asal Bengkalis lapisan atas (A1) dan lapisan bawah (A2). Tujuan penelitian adalah mengetahui karakteristik masing masing biochar yang dipanaskan pada suhu 350oC dengan lama pirolisis yang berbeda dan berpotensi sebagai amelioran pada tanah gambut. Lama waktu pirolisis yang digunakan adalah 3 jam (3’), 4 jam (4’) dan 5 jam (5’). Setelah dianalisis sifat kimia bahan organic segar, kandungan hemiselulosa dan selulosa, penentuan gugus funsional dari masing masing biochar dengan FITR dan ukuran pori dari masing masing biochar dengan SEM didapat 3 jenis biochar yang mempunyai karakteristik lebih baik dibanding lainnya, apabila digunakan sebagai amelioran pada tanah gambut yaitu sekam dengan lama pirolisis 3 jam dan 4 jam dan gambut Bengkalis lapisan bawah (A2). Kata kunci: biochar, pirolisis,gambut bengkalis, sekam, serutan kayu BAB I PENDAHULUAN Di daerah tropis tanah gambut penyusun utama tanahnya adalah robohan pohon ke dalam rawa berair dan kondisi anaerob sehingga proses dekomposisinya terhambat, kejadian ini terjadi berkesinambungan sehingga gambut menjadi semakin tebal dan dapat membentuk kubah. Tanah gambut sebagai ekosistem berperan untuk pemendam karbon, penyimpan dan pelepas air, disamping itu juga dapat dimanfaatkan sebagai lahan pertanian, sumber energi atau dapat diekstraks komponen humatnya. Kesuburan gambut lebih ditentukan oleh keadaan lingkungan, relatif subur pada daerah cekungan (topogen) dan pantai, semakin rendah kesuburan pada gambut yang telah membentuk kubah . Untuk kegiatan budidaya tanaman, gambut perlu ditingkatkan kesuburannya, sehingga penggunaan amelioran organik biasa digunakan oleh petani di tanah gambut, umumnya berupa kompos dan pupuk kandang, kegiatan tersebut masih belum sepenuhnya memuaskan karena pengaruh positifnya hanya berlangsung dalam rentang waktu singkat (satu sampai dua musim tanam saja) dan penggunaan pembenah organik dengan kandungan karbon yang tinggi yang bersifat stabil dan laju perombakan yang lambat sekarang ini menjadi obsesi ilmuan lingkungan. (Lehman, 2007). Bahan yang bersifat demikian ialah Biochar, suatu bahan pengandung karbon tinggi yang dihasilkan dari proses pemanasan biomassa organik dalam keadaan oksigen terbatas (Lehman, 2007; Steiner, et.al., 2007). Manfaat biochar di bidang pertanian mulai banyak dilaporkan, akan tetapi informasi yang berkenaan dengan penggunaannya sebagai amelioran dan pengaruhnya terhadap komposisi kimia, stabilisasi bahan organik dan humifikasi dalam proses pengomposan sangat terbatas (Hua et al., 2009). Sukartono, 2011, menjelaskan bahwa dengan menggunakan Biochar, sebuah bahan arang pembenah tanah, kesuburan tanah pada tanah kering dan berpasir bisa diperbaiki. Biochar lebih efektif digunakan karena aplikasi biochar mampu meningkatkan kandungan C-organik tanah khususnya pada lapisan 0-10 cm. Disamping itu aplikasi pada biocar lebih efektif digunakan karena pelapukan atau dekomposisinya sangat lambat dan bertahan lama (3 tahun bahkan lebih) dibandingkan dengan bahan organik segar 137 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 seperti kompos dan pupuk kandang. Untuk mempertahankan ketersediaan unsur hara, pupuk kandang harus diberikan secara berulang setiap musim tanam, sementara aplikasi tunggal biochar dapat mempertahankan ketersediaan unsur hara dalam jangka waktu yang lebih lama. Selain itu ditambahkan juga bahwa semakin tingginya konsentrasi hara (N, P, K, Ca dan Mg) pada biochar, semakin menunjukkan adanya kontribusi positif pembenah organik terhadap perbaikan ketersediaan hara tanah. Biochar juga bisa meningkatkan Kapasitas Tukar Kation (KPK) tanah, sehingga dapat mengurangi resiko pencucian hara khususnya kalium dan N-NH4. Kualitas biochar yang baik ditentukan oleh bahan baku dan cara pembuatannya. Dalam penelitian ini, akan di dilihat karakteristik macam bahan baku untuk pembuatan Biochar (tandan sawit, serutan kayu (tatal), gambut asal Bengkalis lapisan atas (A1) dan lapisan bawah (A2)), sebagai amelioran tanah gambut. Ketiga bahan organik tersebut akan dipanaskan pada suhu 350oC dengan lama waktu pemanasan yang berbeda yaitu 3, 4, dan 5 jam (3’, 4’ dan 5’) BAB II. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah mengetahui karakteristik masing masing biochar dengan lama pirolisis yang berbeda dan berpotensi sebagai amelioran pada tanah gambut Manfaat Hasil Penelitian Informasi dari penelitian ini dapat dijadikan rekomendasi bagi para peneliti yang menggunakan biochar sebagai amelioran pada tanah gambut BAB III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, dari 19 November 2015 sampai dengan 19 April 2016 . B. Bahan dan Alat Penelitian serutan kayu (tatal), tanah gambut Bengkalis ,tandan sawit kosong SEM, Pirolisis, Spektroskopi Infra Merah Alat tulis menulis dan kertas label Pirolisator (Retort), Muffle, esksikator, ayakan, timbangan digital, AAS. pH meter, Spektrofotometer , Flamefotometer, tabung kimia, perkolasi, labu semprot dll C. Pelaksanaan Penelitian Pelaksanaan penelitian terdiri atas 2 kegiatan yaitu 1. Karakterisasi kimia bahan organic segar dan tanah gambut dilanjutkan dengan persiapan bahan dan pembuatan biochar di Laboratorium Energi Biomasa Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada (UGM). 2.Pembuatan Biochar dari 3 jenis bahan baku dan karakteristik biocharnya BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. HASIL PENGAMATAN a. Karakterisasi sifat kimia bahan organic sebelum penelitian 138 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Tabel 1. Karakterisasi sifat kimia bahan organic sebelum penelitian Parameter Analisis Ph Carbon organic Nitrogen total C/N Ratio P total K total Ca total Mg total % % % % % % Serutan kayu (tatal) 5.01 49.30 0.73 67.53 0.05 0.20 0.55 0.06 Sekam padi 6.31 45.24 0.64 70.69 0.03 0.16 0.10 0.05 Tankos kering 6.27 55.68 4.60 12.10 0.09 0.21 0.36 0.21 Tankos basah 9.43 55.87 2.07 26.99 0.08 1.28 0.16 0.21 Harkat C = 5.5-6.6 ; T > 6.5 T > 32 R<1.26 ; T > 2.5 R < 20 ; T > 25 R < 0.132 R < 1.35 R < 0.3 ; T > 4.5 R < 0.4 b. Karakterisasi kimia tanah gambut terdegradasi Tabel 2. Karakterisasi kimia tanah gambut terdegradasi Parameter Analisis Nilai Harkat pH H2O 2.90 SM < 4.5 pH KCl 2.24 C Organik % 56.26 ST > 3.5 Nitrogen Total % 9.09 ST > 1.0 P2O5 (Bray 1) Ppm 82.93 ST > 46 K me/100 g 0.29 R 0.1-0.3 Na me/100 g 0.39 R 0.1-0.3 Ca me/100 g 4.19 S 1,5-3,0 Mg me/100 g 1.41 S 1,5-3,0 KPK me/100 g 117.86 T > 40 Kejenuhan Basa % 5.33 R < 5.33 Hidrogen me/100 g 0.96 Alumunium me/100 g 0.00 Berdasarkan data Tabel 2, tanah ini kesuburannya rendah. Kesuburan tanah seperti ini, jika akan digunakan sebagai lahan budidaya tanaman pertanian, lahan tersebut membutuhkan amelioran tanah yang tepat sebelum pemupukan karena pemupukan tidak akan efektif jika sifat kimia tanah belum diperbaiki. Tujuannya menciptakan kondisi tanah yang sesuai untuk pergerakan akar, menurunkan tingkat kemasaman tanah, menekan pelindian hara setelah pemupukan, mampu mempertahankan kandungan air pada kapasitas lapangan, yang dapat meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman. Bahan amelioran seperti biochar memiliki sifat kimia dan fisika yang baik untuk memperbaiki sifat alamiah Gambut yang kurang subur menjadi lebih produktif. Sifat-sifat biochar tersebut tercermin pada karakteristik fisik dan kimianya. Tanah gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relative tinggi dengan kisaran pH 3 - 4. Tingkat kemasaman tanah gambut berhubungan erat dengan kandungan asamasam organik, yaitu asam humat dan asam fulvat (Andriesse, 1974; Miller dan Donahue, 1990). Bahan organic yang telah mengalami dekomposisi mempunyai gugus reaktif karboksil dan fenol yang bersifat sebagai asam lemah. Diperkirakan 85-95% sumber kemasaman tanah gambut disebabkan karena kedua gugus karboksil dan fenol tersebut. Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Suhardjo dan Widjaja-Adhi,1976). Gambut oligotropik, seperti banyak ditemukan di Kalimantan, mempunyai kandungan kation basa seperti Ca, Mg, K, dan Na sangat rendah terutama pada gambut tebal. Semakin tebal gambut, basa-basa yang dikandungnya semakin rendah dan reaksi tanah menjadi semakin masam 139 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 (Driessen dan Suhardjo, 1976). Semakin tebal gambut, kandungan abu semakin rendah, kandungan Ca dan Mg menurun dan reaksi tanah menjadi lebih masam (Driessen dan Soepraptohardjo, 1974). Kandungan basa-basa yang rendah disertai dengan nilai kapasitas tukar kation (KTK) yang tinggimenyebabkan ketersediaan basa-basa menjadi rendah. Rendahnya kandungan basa-basa pada gambut pedalaman berhubungan erat dengan proses pembentukannya yang lebih banyak dipengaruhi oleh air hujan (Leiwakabessy, 1978). Kejenuhan basa (KB) tanah gambut pedalaman pada umumnya sangat rendah. Nilai kapasitas tukar kation tanah gambut umumnya sangat tinggi (90- 200 me/100 g). Hal ini disebabkan oleh muatan negatif bergantung pH yang sebagian besar dari gugus karboksil dan gugus hidroksil dari fenol (Driessen dan Soepraptohardjo, 1974). Menurut Andriesse (1974) dan Driessen (1978), kapasitas tukar kation tanah gambut ombrogen di Indonesia sebagian besar ditentukan oleh fraksi lignin dan senyawa humat. Tanah gambut di Indonesia, terutama tanah gambut ombrogen mempunyai komposisi vegetasi penyusun gambut didominasi dari bahan kayu-kayuan. Bahan kayu-kayuan umumnya banyak mengandung senyawa lignin yang dalam proses degradasinya akan menghasilkan asam-asam fenolat (Stevenson, 1994). Sebelum bahan organic dijadikan biochar, perlu diketahui terlebih dahulu kandungan selulosa dan lignin dari masing masing biochar. Dapat dilihat pada table 3 berikut ini : Tabel 3.Komposisi Selulosa, Hemi selulosa, Lignin pada Bahan organic Bahan Organik Gambut Bengkalis Sekam padi Tatal Hemi Selulosa Lignin 38.68 29.10 18.59 50.23 40.57 25.75 Hemiselulosa terdegradasi pada suhu 200- 260°C, selulosa pada suhu 240-350°C, dan lignin pada suhu 280°C sampai 500°C (Sjostrom, 1993 cit. Lehmann & Joseph, 2009). Komponen kimia ini meningkatkan reaktivitas dan perubahan struktur fisik saat proses pirolisis. Tingginya kandungan senyawa tersebut dalam bahan baku akan mengurangi kandungan abu pada biochar. Kondisi proses pembuatan tertentu kadar abu yang dihasilkan mengakibatkan terjadi perubahan sifat fisik dan komposisi struktural luas permukaan biochar (Lehmann & Joseph, 2009). Menurut Lua et al.(2004); Zabaniotou et al. (2008) suhu dan lama waktu pirolisis mempengaruhi luas permukaan. Pengaruh lain dari perlakuan suhu terhadap struktur kompleks fisik biochar adalah terjadinya retak pori, akibatnya komposisi pori ini tersusun oleh makro pori, makro retak dan mikro pori. Peristiwa patah dan retak akibat meningkatnya tekanan pengembangan pori karena permukaan bahan terurai lebih cepat daripada interiornya. Biochar dari gambut bengkalis dan sekam padi memiliki kandungan selulosa dan lignin yang tinggi. Hal ini sangat menguntungkan karena mengandung karbon yang tinggi dan kadar abu yang rendah, tidak mudah hancur (Schmidt & Noack, 2000). Biochar seperti ini dapat diarahkan sebagai amelioran untuk pemulihan dan peningkatan kualitas tanah jangka panjang; sedangkan biochar dari biomasa seperti jerami, empulur batang sagu, jagung dan residu peternakan kandungan abu tinggi dengan karbon rendah, secara fisik mudah hancur. efek pemberiannya di dalam tanah lebih cepat berlangsung dalam meningkatkan kesuburan tanah dan pertumbuhan tanaman. Dilihat dari kandungan selulosanya yang tinggi maka gambut bengkalis dan sekam padi mempunyai potensi yang lebih baik sebagai amelioran dibanding tatal. Gugus Fungsional Biochar Identifikasi dan interpretasi gugus fungsional (Sastromijojo1992; Whittaker 2000; Coates, 2000; Tan 2003) biochar dengan menggunakan spektroskopi infra merah dapat dilihat pada (Gambar 1, 2, 3 dan tabel 3, 4, 5). Gugus-gugus fungsional yang terbaca dari biochar 140 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 suhu pirolisis 350oC dapat dibedakan menjadi gugus alifatik (> 2000 cm-1), gugus aromatik (900 - 2000 cm-1) dan gugus anorganik (< 900 cm-1). Identifikasi gugus fungsional biochar dilakukan dengan menggunakan spektroskopis inframerah berdasarkan serapan sinar infra merah akibat getaran masing-masing gugus fungsional pada panjang gelombang tertentu (Tan, 2003) dan interpretasinya berdasarkan Stevenson (1994). Berikut adalah gugus fungsional dari masing masing Biochar : Tabel 4. Susunan Gugus Fungsional Biochar Gambut Bengkalis A1 dan A2 No Gambut A1 % Gugus Fungsional Gambut A2 % Gugus Fungsional 1118.71 1226.73 1273.02 1411.89 1597.06 2854.65 2924.09 9.02 9,89 10.26 11.38 12.87 23.01 23.57 Gugus C-O-C glukosa Gugus C-O-C glukosa Gugus C-O-C glukosa CH3-bendy C=O karbonil H-alifatik H-alifatik 918.12 1033.85 1219.01 1265.32 1381.03 1411.89 1512.19 1627.92 4.26 4.80 5.66 5.87 6.41 6.55 7.02 7.56 9 1967.39 9.13 10 11 12 2854.65 2924.09 3425.58 21541.04 13.25 13.57 15.90 Alkuna C-H C-O alkohol C-O alcohol-Eter C-O alcohol-Eter CH3 bending CH3 bending CH3 bending N-H amida primer dan sekunder N-H amida primer dan sekunder H-Alifatik H-Alifatik H-Alifatik 1 2 3 4 5 6 7 8 12406.15 141 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Dari gambut Bengkalis A1 terdapat 7 gugus fungsional yang didominasi oleh gugus aromatic (5 gugus) dan gugus alifatik ( 2 gugus). Sedangkan gambut Bengkalis A2 terdapat 12 gugus fungsional yang didominasi oleh gugus aromatic (9 gugus) dan gugus alifatik (3 gugus) serta 1 gugus anorganik (1 gugus). Gambar 2. Gugus Fungsional pada Biochar Sekam 3’, 4’ dan 5’ 2 . Tabel 5. Susunan Gugus Fungsional Biochar Sekam dengan Lama Pirolisis 3, 4 dan 5 jam 142 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 No Sekam 3’ % Gugus Fungsional Sekam 4’ % 1 617.22 3.45 Gugus anorganik: C-Cl, SO42-, PO42, CO32-, NO3- 702.09 3.69 Alkuna 802.39 8.13 2 794.67 4.45 794.67 4.18 Alkuna 1103.28 11.18 3 1103.28 6.17 Fluoride 1103.28 5.80 1581.63 16.03 1319.31 7.38 1473.62 7.75 2931.8 29.7 4 5 S=O sulfon Garam dari asam karboksilat C-O Alkohol Eter R-NO2 1373.32 7.68 1597.06 8.40 Aromatik 3448.72 34.95 6 7 8 1604.77 1851.66 2854.65 8.98 10.36 15.97 Asam arboksilat 9 2924.09 16.36 Asam karboksilat 2931.8 10 3433.29 19.21 O-H Alkohol fenol 3417.86 Sekam 5’ % Gugus Fungsional Aromatic C-O Alkohol Eter N-H Bending amino N-H Amida primer 1851.66 9.74 2276.00 11.97 2862.36 15.06 15.42 17.98 1 7876.3 Gugus Fungsional Asam karboksilat N-H Amida primer dan sekunder 1 9010. 4 986 7.82 Pada Biochar sekam padi dengan semakin lama pirolisis dilakukan, maka gugus fungsional semakin berkurang, dengan lama 3’ gugus fungsional berjumlah 10 gugus dan didominasi oleh gugus aromatic (5 jenis), kemudian gugus alifatik (3 jenis) dan gugus anorganik (2 jenis). Dengan lama pirolisis 4’, gugus fungsional berjumlah 10 jenis dengan 5 gugus alifatik, 3 jenis gugus aromatic dan 2 gugus anorganik. Pada lama pirolisis 5’ gugus fungsional berjumlah 5 gugus yang terdiri dari 2 gugus alifatik, 3 gugus aromatic. Tabel 6. Susunan Gugus Fungsional Biochar Tatal dengan Lama Pirolisis 3, 4 dan 5 jam 143 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 No Tatal 3’ % Gugus Fungsional ISBN 978-602-72935-2-6 Tatal 4’ % Gugus Fungsional Tatal 5’ % Gugus Fungsional 1 2 3 4 624.94 910.4 1111 1319.31 3.85 5.61 6.85 8.14 Klorida Aromatic Fluoride C-X S=O 671.23 771.53 879.54 1442.75 5.72 6.58 7.50 12.30 Klorida C-X Klorida c-x aromatik -CH3 bending 833.25 879.24 1442.75 1581.63 6.82 7.20 11.81 12.95 Alkena bidang Alkena bidang CH3 bending C=C Aromatik 5 6 7 1435.04 1604.77 2862.36 8.85 9.90 17.65 1589.34 2924.09 3448.72 13.55 24.93 29.41 C=C aromatik C-H Alkena O-H fenol 1705.07 2345.44 3425.58 13.96 19.20 28.05 C=O Keton C=C Alkuna O-H Ikatan H 8 2924.09 18.03 9 3425.58 21.12 -CH3 C=C alkena Asam karboksilat Asam karboksilat OH Alkohol fenol 16217.49 11727.2 12212.96 Pada Biochar tatal dengan semakin lama pirolisis dilakukan, maka gugus fungsional berkurang, dengan lama 3’ gugus fungsional berjumlah 9 gugus dan didominasi oleh gugus aromatic (5 jenis), kemudian gugus alifatik (3 jenis) dan gugus anorganik (1 jenis). Dengan lama pirolisis 4’, gugus fungsional berjumlah 6 jenis dengan 2 gugus alifatik, 2 jenis gugus aromatic dan 2 gugus anorganik. Pada lama pirolisis 5’ gugus fungsional berjumlah 7 gugus yang terdiri dari 2 gugus alifatik, 3 gugus aromatic dan 1 gugus an organic. Dari 8 biochar yang dihasilkan, didapatkan hasil bahwa jenis biochar terpilih dengan assumsi dari bahan organic yang kandungan selulosanya tinggi dan mempunyai gugus fungsional yang paling banyak, yaitu sekam 3 jam, sekam 4 jam dan gambut bengkalis lapisan bawah (A2). Kandungan C-organik yang tinggi pada biochar ini cocok sebagai amelioran untuk memperbaiki kesuburan tanah jangka panjang. Penambahan biochar dengan kandungan Corganik tinggi sebagai amelioran ke tanah mengindikasikan bahwa amelioran ini tahan terhadap dekomposisi dan stabil dalam tanah untuk kurun waktu lama; meskipun biochar tahan perombakan namun untuk waktu lama dapat mengalami reduksi dan oksidasi serta mineralisasi pada permukaan biochar (Demirbas, 2004; Gaskin et al.,2008). Fakta ini menunjukkan bahwa, makin tinggi terbentuk pori mikro menyebabkan luas permukaan biochar semakin tinggi. Luas permukaan yang semakin tinggi, diduga sebagai penyebab peningkatan muatan negatif pada permukaan biochar. Karakteristik amelioran seperti ini aplikasinya ke tanah diharapkan akan meningkatkan kompleks jerapan; retensi air, pelepasan kation dan anion P di Gambut yang pada gilirannya meningkatkan ketersediaan P bagi tanaman. Analisis gugus fungsional dengan FTIR (Gambar 1-3 dan Tabel 4-6) bertujuan untuk mengetahui kandungan gugus fungsional biochar, menunjukkan bahwa biochar sebagian besar tersusun atas gugus aromatik. Hal ini ditunjukkan dengan persentase luasan gugus aromatik yang tinggi pada biochar. Komposisi ini dipengaruhi oleh proses pembuatan dan bahan baku. Bahan baku sekam padi dan gambut bengkalis dengan kandungan selulosa (29.10 % dan 36.68 %) dan lignin (40.57% dan 50.23%) lebih kuat terkonversi menjadi arang dibanding terbentuk kadar abu yang dipanaskan sampai suhu pirolisis 350 °C (Demirbas, 2004; Gaskin et al.,2008). Menurut Lehmann & Joseph, (2009) biomasa dengan kandungan selulosa dan lignin rendah lebih banyak terbentuk abu saat proses pirolisis (tatal dan sekam padi). Kaitan bahan baku dan suhu pirolisis adalah terbentuknya susunan pori mikro. Pori-pori mikro akan terbentuk seiring suhu pirolisis meningkat. Suhu pirolisis di atas 350 °C pembentukan pori mikro mengarah ke pembesaran ukuran dan terbentuk sekat yang lebar antara susunan pori. Sekat yang terbentuk ini menyebabkan luas permukaan partikel semakin tinggi. Sekat yang terbentuk diantara susunan pori mikro ini juga 144 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 menyebabkan pori-pori rentan runtuh akan menurunkan kemampuan adsorb dan mekanisme lainnya di dalam tanah jika biochar diaplikasikan pada tanah (James et al., 2009). Brown, (2009) mengilustrasikan hasil percobaan Rutherford et al. (2004) bahwa C alifatik dari biochar, terkonversi membentuk cincin penghubung C aromatik. Selulosa disusun oleh C alifatik, transformasi alifatik akan terjadi pada suhu minimal 300 oC;semakin tinggi suhu, C aromatik secara bertahap hilang dan porositas mulai terbentuk dengan demikian akan terbentuk struktur campuran cincin C aromatik yang menuju terciptanya sebuah matriks pori mikro c. Ukuran pori biochar Penampakan permukaan pori biochar sekam 3’, sekam 4’ dan gambut bengkalis A2 menggunakan analisis SEM yang terbaca pada permbesaran 1000 kali, terhadap bentuk pori dan ukuran pori disajikan pada Gambar 5. Gambar 4. bentuk pori dan ukuran pori biochar sekam 3’, 4’ dengan pembesaran SEM permukaan bochar sekam 3 jam, suhu pirolisis 350oC, dengan ukuran pori 10 µm (1.612 µm ; 1.800 µm ; 2.953 µm) Penampakan pori permukaan biochar sekam padi yang dipirolisis pada suhu 350 °C dengan lama waktu 3 jam, kokoh dan teratur susunannya, ukuran pori makro dan mikro lebih kecil (1.612 µm; 1.800 µm ; 2.593 µm) dibanding pada biochar sekam yang dipirolisis selama 4 jam (6.956 µm ; 9.402 µm ; 5.012 µm). Susunan dan bentuk pori yang besar dan tersusun rapi akan meningkatkan peranan biochar sebagai amelioran di dalam tanah. Menurut Lehmann & Joseph, (2009) pembentukan pori permukaan biochar pada suhu pirolisis 250 – 500 °C susunan pori belum teratur, pori biochar mulai teratur susunannya pada suhu pirolisis 800 – 2500 °C, namun pori yang terbentuk ini mudah runtuh (Brown, 2009) sehingga rentan hancur akibatnya susunan pori berantakan. Hal ini akan menurunkan peranan biochar sebagai amelioran tanah. Biochar gambut bengkalis A2 masih berpotensi untuk dijadikan ameliorant pada tanah gambut karena selain pori porinya yang masih utuh dan susunanya masih rapi dan teratur. Selanjutnya bisa dilihat pada gambar di bawah ini. 145 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Gambar 5. bentuk pori dan ukuran pori biochar gambut Bengkalis A2 dengan pembesaran 1000 x SEM permukaan biochar sekam 4 jam, suhu pirolisis 350oC, dengan ukuran pori 10 µm (6.956 µm ; 9.402 µm ; 5.012 µm) Penampakan pori permukaan biochar gambut Bengkalis A2 pori makro dan mikro dengan pembesaran 1000x kokoh dan teratur susunannya, ukuran porinya sebagian runtuh sehingga ukurannya lebih kecil dan belum bisa terukur. Peranan biochar dipertimbangkan sebagai amelioran tanah salah satunya adalah kemampuannya didalam memperbaiki pori makro dan mikro tanah.Kesimbangan udara dan air dibutuhkan untuk memperbaiki kesuburan tanah dan untuk menopang kehidupan dan viabilitas mikroba dalam tanah dalam waktu lama. Hal ini dipertegas dengan hasil analisis SEM (Gambar 4 dan 5) struktur pori mikro biochar dengan pembesaran 1000 kali menunjukkan keporian yang relatif teratur, ;pada beberapa pori terlihat tunggal utuh dan beberapa bagian pori yang letaknya berdampingan. Pembentukan pori yang utuh ini mejadikan biochar lebih baik dalam hal kerapatan lindak, kerapatan partikel, dan aerasi. Kemampuan retensi air oleh biochar dipengaruhi oleh luas permukaan, volume dan ukuran pori biochar yang tinggi. BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil penelitian dapat disimpulkan : 1. Dari 3 jenis bahan organic yang digunakan yaitu sekam padi, serutan kayu (tatal) dan gambut dari Bengkalis, dan mendapat perlakuan lama pirolisis 3 jam, 4 jam dan 5 jam, dan suhu 350oC, didapat 3 jenis biochar yang mempunyai karakteristik lebih baik dibanding lainnya, apabila digunakan sebagai ameliorant pada tanah gambut yaitu sekam 3 jam, sekam 4 jam dan gambut Bengkalis lapisan bawah (A2). 2. Penentuan karakteristik 3 biochar terpilih berdasarkan sifat kimia bahan organic segar, kandungan hemiselulosa dan selulosa, penentuan gugus funsional dari masing masing biochar dengan FITR dan ukuran pori dari masing masing biochar dengan SEM Saran yang diberikan : Hasil penelitian yang didapat baru mencerminkan separuh dari penelitian yang sedang dilakukan, dan sebaiknya masih diuji dengan analisis surface area dan analisis kimia (pH, DHL, dan KTK dari masing masing Biochar) agar ameliorant terpilih mempunyai karakteristik yang lebih spesifik sebelum di uji di tanah gambut 146 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 REFERENSI Demirbas, A. 2004. Effects of temperature and Particle Size On Bio-Char Yield from Pyrolysis of Agricultural Residues. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 72(2): 243-248. Driessen, P.M. and Soepraptohardjo 1974. Organic soil.In: Soil for Agricultural expansion in Indonesia. ATA 106 Bulettin.Soil Reseach Institute Bogor. Driessen, P.M. 1978. Peat soils.pp. 763-779. In: IRRI. Soil and rice.IRRI. Los Banos. Philippines. Hua, L., W. Wu, Y. Liu, M.B. McBride, and Y. Chen. 2009. Reduction of nitrogen loss and Cu and Zn mobility during sludge composting with bamboo charcoal amendment Environmental Science and Pollution Research 16: 1–9. Gaskin, J.W., C. Steiner, K. Harris, K.C. Das, K.C.and B. Bibens.2008. Effect of Low-Temperature Pyrolysis Conditions on Biochar for Agricultural Use. Transactions of the ASABE 51(6): 2061-2069. Leiwakabessy, F.M. 1978. Sifat Lahan Yang Tersedia Pada Daerah Transmigrasi. Seminar Pemantapan Usaha-usaha Pembangunan di Daerah Transmigrasi oleh JTKI-PPSM. Lehmann, J. 2007. Bio-energy in the Black. Department of Crop and Soil Sciences, College of Agriculture and Life Sciences, Cornell University, Ithaca, NY 14853 ([email protected]). © The Ecological Society of America. Front Ecol Environ 2007; 5(7): 381–387. Lehmann, J &Joseph, 2009. Biochar for Environmental Management. First Published by Earthscan in the UK and USA in 2009. P416. Lima, I. M. and W. E. Marshall.2005. GranularActivated Carbons from Broiler Manure:Physical, chemical and adsorptive properties,Bioresource Technology, vol 96, pp699–706 Lua, A. C., T. Yangand J. Guo.2004.Effects ofPyrolysis Conditions on The Properties of ActivatedCarbons Prepared from Pistachio-NutShells’, Journal of Analytical and AppliedPyrolysis, vol 72, pp279–287. Miller, R.M. and J.D. Jastrow. 1990. Hierarchy of root and mycorrhizal fungal interactions with soil aggregation. Soil Bio. Biochem. 22: 579–584. Schmidt, M.W.I., and A.G. Noack. 2000. Black Carbon in Soils and Sediments:Analysis, Distribution, Implications, and Current Challenges.Global Biogeochem. Cycles 14:777–793. Suhardjo, H. and I P.G. Widjaja-Adhi. 1976. Chemical characteristics of the upper 30 cm of peat soils from Riau. ATA 106. Bull. 3: 74-92. Soil Res. Inst. Bogor.Driessen dan Suhardjo, 1976 Sukartono, W.H. Utomo, Z. Kusuma and W.H. Nugroho. 2011. Soil fertility status, nutrient uptake, and maize (Zea mays L.) yield following biochar and cattle manure application on sandy soils of Lombok, Indonesia. Journal of Tropical Agriculture 49 (1-2) : 47-52, 2011. Steiner, C. 2007. Slash and Char as Alternative to Slash and Burn: soil charcoal Amendments Maintain Soil Fertility and Establish A Carbon Sink. Cuvillier Verlag, Gottingen. Stevenson, F. J. 1994. Humus Chemistry: Genesis, Composition and Reaction. Sec. Edition. John Willey& Sons Inc. New York. 496 hlm. Swiatkowski, A, M. Pakula, S. Biniak, M. Walczyk. 2004. Influence of TheSurface Chemistry of Modified Activated Carbon on itsElectrochemical Behavior in The Presence of Lead (II) Ions. Carbon2004; 42: 3057-3069. Tan, K.H. 1998. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Terjemahan D.h. Goenadi dan B. Radjagukguk, 1998. Edisi ke-8. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Zabaniotou, A., G. Stavropoulosand V. Skoulou. 2008. ‘Activated Carbon From Olive Kernels inA Two-Stage Process: Industrial Improvement’,Bioresource Technology, vol 99, pp320–326 147 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 PERTUMBUHAN BIBIT JERUK DENGAN APLIKASI BIOCHAR PADA TANAH ANDOSOL DAN ALUVIAL Reza Prakoso Dwi Julianto1), Septian Eko Ardiansyah2), Widowati3) Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Tribhuwana Tunggadewi, Malang ABSTRAK Kegiatan pembibitan tanaman merupaka salah satu cara untuk mendapatkan tanaman dengan kondisi sehat, yaitu tanaman yang tidak terserang hama atau penyakit. Kegiatan pembibitan memerlukan kondisi lingkungan secara optimal, salah satunya adalah terpenuhi unsur-unsur hara makro seperti nitrogen, phospor dan kalium, selain itu juga diperlukan bahan organik tanah yang mencukupi. Tanah andosol dan aluvial adalah salah satu jenis tanah yang memiliki tingkat kesuburan tinggi, tetapi akibat seringnya petani memanfaatkan tanah tersebt untuk sistem tanam monokultur tanpa adanya pengembalian unsur hara kedalam tanah, menyebabkan kandungan unsur hara dan bahan organik yang tersedia semakin sedikit. Penggunaan biochar merupakan salah satu alternatif untuk menyediakan unsur hara tersebut dalam waktu cukup panjang (sekitar 3 musim tanam). Penelitian dilakukan dengan menggunaan Rancangan Acak Kelompok Faktorial dengan tiga kali ulangan. Faktor pertama adalah jenis tanah (andosol dan aluvial), faktor kedua adalah dosis biochar (0, 02,5, 0,5, 0,75, 1 tonha-1). Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa Aplikasi biochar pada tanaman dengan dosis 0,25 tonha1 pada tanah andosol dan tanah aluvial dapat memberikan rata-rata tertinggi untuk tinggi tanaman dan jumlah daun, meskipun perbedaan yang ada tidak berbeda secara signifikan berdasarkan hasil uji lanjut beda nyata jujur (BNJ) dan Peningkatan dosis biochar pada kedua jenis tanah mampu meningkatkan jumlah unsur hara yang tersedia meliputi nitrogen, phospor, kalium, dan bahan organik tanah Kata Kunci: Biochar, Tanah Andosol, Tanah Aluvial, Pertumbuhan tanaman, dan Kesuburan Tanah PENDAHULUAN Sebagian besar penduduk Indonesia bekerja di sektor pertanian, baik sebagai petani pangan maupun petani hortikultura. Pertanian komoditas pangan saat ini telah terbukti keberhasilannya menyediakan kebutuhan pangan dalam jumlah yang memadai saat terjadi krisis ekonomi dan tingkat pertumbuhannya yang positif dalam menjaga laju pertumbuhan nasional. Selain pertanian di bidang pangan, pertanian hortikultura yang meilupti sayuran dan buah juga memegang peranan penting dalam sumber pendapatan petani, perdagangan, industri, maupun penyerapan tenaga kerja. Secara Nasional pertanian hortikultura mampu memberikan sumbangan Produk Domestik Bruto (PDB) secara signifika Tanaman jeruk merupakan salah satu tanaman buah yang cukup menguntungkan untuk diusahakan saat ini dan mendatang. Nilai keuntungan usaha tani sangat bervariasi tergantung kondisi lingkungan dan varietas jeruk yang dibudidayakan. Tanaman jeruk dapat tumbuh dan dibudiayakan petani di dataran rendah maupun dataran tinggi. Produksi jeruk di Indonesia menurut data BPS 2013 pada tahun 2007 mencapai 2.625.884 ton, tetapi pada tahun 2008 hingga tahun 2012 produksi jeruk terus mengalami penurunan hingga mencapai 36,4%, dan diperkirakan akan terus mengalami penurunan setiap tahunnya, hal ini dikarenakan oleh beberapa hal antara lain areal penanaman yang semakin menyempit serta tidak tersedianya benih jeruk yang tahan tehadap hama dan penyakit. Semakin menyempitnya areal pertanian yang ada, memaksa petani untuk mampu memanfaatkan lahan-lahan kurang produktif untuk pemenuhan kebutuhan komoditas jeruk. Akibatnya tanaman jeruk tidak dapat berproduksi secara optimal. Kegiatan pembibitan merupakan kegiatan penting untuk penyediaan tanaman-tanaman unggul. Proses pembibitan memerlukan kondisi lingkungan yang optimal, sehingga bibit yang dihasilkan adalah berupa bibit yang sehat tidak terserang hama maupun penyakit. Ketersediaan unsur hara makro berupa unsur Nitrogen, Kalium dan Phopsor (N, P, dan K) dalam jumlah yang tinggi merupakan salah satu faktor penting dalam pertumbuhan tanaman, selain itu bahan organik yang cukup juga berperan penting dalam pertumbuhan tanaman. Tanah andosol dan aluvial merupakan salah satu jenis tanah yang mempunyai kandungan unsur hara dan bahan organik yang tinggi, tetapi akibat seringnya petani di Indonesia memanfaatkan jenis tanah tersebut untuk kegiatan pertanian secara monokultur tanpa adanya pengembalian unsur hara kedalam tanah, menyebabkan kandungan unsur hara dan bahan organik yang tersedia semakin sedikit, sehingga tanaman tidak dapat tumbuh dengan baik.Pemberian pupuk dan bahan organic oleh petani harus terus 148 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 dilakukan setiap waktu, agar tanaman jeruk dapat tumbuh dengan baik. Hal tersebut menyebabkan modal usaha pertanian yang dibutuhkan oleh petani semakin besar. Pemberian biochar merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan oleh petani untuk memperkecil modal usaha kegiatan pertanian, hal ini dikarenakan biochar adalah bahan organik yang mampu bertahan dalam tanah sampai tiga musim tanam. Kemampuan biochar tersebut setara dengan kemampuan pupuk kandang yang diberikan pada setiap musim tanam (Suwardji et al.,2012). Sehingga kebutuhan tanaman akan unsur hara dan bahan organik bisa terus dipenuhi tanpa harus melakukan penambahan pupuk setiap waktunya. BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan di Dusun Bawang kelurahan Tunggulwulung Kecamatan Lowokwaru Kota Malang, ketinggian tempat 529,9 m dari permukaan laut (dpl). Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari – Mei 2014. Bahan tanam yang digunakan adalah bibit jeruk yang berumur 4 bulan setelah okulasi, kulit nangka, polibag, pupuk NPK dan urea. Penelitian menggunakan Rancangan Acak kelompok Faktorial (RAKF) yang terbagi dalam 3 ulangan. Faktor pertama adalah jenis tanah terdiri dari tanah andosol dan tanah aluvial, dan faktor kedua adalah dosis Biochar yang terdiri dari kontrol (tanpa pemberian biochar);0,25 tonha-1; 0,5 tonha-1; 0,75 tonha-1, dan 1 tonha-1. Parameter yang diamati terbagi menjadi dua aspek, yaitu parameter pertumbuhan dan parameter kesuburan tanah. Parameter pertumbuhan antara lain terdiri dari Tinggi tanaman, Diameter batang, dan Jumlah Daun, sedangkan parameter kesuburan tanah terdiri dari Kandungan unsur Nitrogen Phopsor dan kalium serta kandungan bahan organik tanah. Pengamatan pertumbuhan tanaman dilakukan pada umur 4, 6, 8 dan 10 minggu setelah pembibitan (msp), sedangkan pengamatan kesuburan tanah dilakukan pada umur 10 minggu setelah pembibitan (msp). Analisa data dilakukan dengan menggunakan uji F dengan selang kepercayaan (α=5%) dan apabila berbeda nyata dilanjutkan dengan uji BNJ. HASIL DAN PEMBAHASAN Penampilan fenotipik karakter kuantitatif secara umum bervariasi. Analisis uji F pada taraf 5%, diketahui pada parameter pengamatan pertumbuhan untuk karakter tinggi tanaman dan jumlah daun menunjukkan adanya perbedaan yang nyata pada pengamatan 8 dan 10 minggu setelah pembibitan, sedangkan pada umur 4 dan 6 minggu setelah pembibitan tidak terdapat perbedaaan yang nyata, begitu juga dengan parameter pengamatan kesuburan tanah untuk semua karakter pengamatan antara lain kandungan unsur nitrogen, phospor, dan kalium, serta bahan organik tanah menunjukkan perbedaan yang nyata (Tabel 1). Tabel 1. Hasil Analisis Uji F Parameter Pertumbuhan Tanaman F-hitung F-hitung F-hitung Parameter (4 msp) (6 msp) (8 msp) Parameter Pertumbuhan Tanaman Tinggi tanaman 1,34ns 2,36ns 3,66* F-hitung (10 msp) 4,77* Diameter Batang 2,88ns 2,67ns 3,19ns 3,19ns Jumlah Daun 1,56ns 1,47ns 4,18* 4,56* Parameter Kesuburan Tanah Kandungan Nitrogen 8,18* Kandungan Phospor 45,39* Kandungan Kalium 60,95* Bahan Organik Tanah 138,99* Ket: *=berbeda nyata, ns=tidak berbeda nyata, msp=minggu setelah pembibitan 149 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 Perbedaan pertumbuhan tanaman dapat dilihat secara nyata pada tanaman berumur 8 dan 10 minggu setelah pembibitan, sedangkan pada pengamatan umur 4 dan 6 minggu setelah pembibitan perbedaan yang ada tidak berbeda secara signifikan, hal ini dikarenakan tanaman tahunan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk berkecambah, tumbuh, berbunga, dan berbuah untuk menghasilkan biji dibandingkan dengan tanaman semusim. Menurut Syafrezani (2009), tumbuhan semusim adalah tumbuhan yang mampu menyelesaikan siklus hidupnya hanya dalam waktu setahun atau kurang dari setahun. Oleh karena itu aplikasi yang diberikan baru menunjukan adanya perbedaan pada umur 8 dan 10 minggu setelah pembibitan. Berdasarkan hasil uji lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ), pada parameter tinggi tanaman, dan jumlah daun aplikasi biochar sebesar1 tonha-1 pada tanah aluvial dan tanah andosol menunjukkan rata-rata yang rendah, sedangkan aplikasi biochar sebesar 0,25 tonha-1 pada tanah aluvial dan andosol menunjukan rata-rata yang tinggi untuk parameter pertumbuhan karakter tinggi tanaman dan jumlah daun, meskipun perbedaan yang muncul tidak menunjukkan perbedaan yang nyata secara statistic dari hasil uji Beda Nyata Jujur (BNJ) (Tabel 2). Pemberian biochar dengan dosis yang tepat mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Supriyanto dan Fitrianingsih (2010) pemberian arang sekam pada media semai tanaman tahunan yaitu tanaman jabon mampu meningkatkan pertumbuhan tinggi semai sebesar 18,31% - 28,36% dan meningkatkan berat pucuk, berat basah akar serta berat kering tanaman. Tabel 2. Uji Beda Nyata Jujur Parameter Pertumbuhan Tinggi Tanaman (cm) 8 msp 10msp -1 Andosol 0 ton ha 23,83 ab 24,40 ab Jumlah Daun 8msp 10msp 20,67 ab 22,00 ab Andosol 0,25 ton ha-1 Andosol 0,5 ton ha-1 Andosol 0,75 ton ha-1 Andosol 1 ton ha-1 Aluvial 0 ton ha-1 Aluvial 0,25 ton ha-1 Aluvial 0,5 ton ha-1 Aluvial 0,75 ton ha-1 Aluvial 1 ton ha-1 BNJ 34,67 b 18,33 ab 26,33 ab 15,00 a 28,33 ab 32,77 ab 16,00 ab 22,67 ab 15,33 ab 19,66 27,93 abc 21,73 ab 27,66 abc 17,43 ab 28,76 bc 37,16 c 18,63 ab 29,60 bc 15,60 a 12,35 27,70 ab 22,36 ab 27,96 ab 17,56 a 32,06 bc 40,96 c 21,50 ab 32,90 bc 15,63 a 12,23 34,33 b 18,00 ab 25,00 b 14,00 ab 32,00 b 36,33 b 18,66 ab 24,00 ab 13,33 a 11,42 Keterangan: angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada satu kolom menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% pada uji BNJ Peningkatan jumlah daun merupakan salah satu indikator yang dapat digunakan untuk menentukan produktivias tanaman jeruk, hal tersebut dikarenakan semakin banyak jumlah daun maka aktivitas fotosintesis yang terjadi pada tanaman tersebut akan terjadi semakin meningkat. Hal tersebut dikarenakan pada daun terdapat kloroplas, menurut Salisbury dan Ross (1995) Kloroplas pada tanaman ditemukan dalam bentuk dan ukuran yang berbeda-beda, kloroplas merupakan salah satu rangkain membran yang didalamnya mengandung pigmen-pigmen fotosintetik. Setiap membran yang mengandung pigmen fotosintetik tersebut mempunyai permukaan seperti tabung atau kantung yang disebut dengan thylakoid. Fotosintesis dapat dijelaskan sebagai kecepatan penyerapan CO2 per unit nutrisi yang diakumulasi dalam jaringan daun, hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah daun serta semakin luas ukuran daun maka proses fotosintesis dapat terjadi secara efisien. Hasil pengamatan untuk kandungan unsur nitrogen, phopsor dan kalium serta bahan organik dalam tanah menunjukkan bahwa perlakuan pada tanah andosol dan aluvial dengan pemberian dosis biochar semakin 150 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISBN 978-602-72935-2-6 meningkat, menyebabkan peningkatan unsur- unsur hara yang terkandung dalam tanah (Tabel 3). Kandungan unsur nitrogen dari hasil pengamatan terlihat bahwa pemberian biochar sebesar 1 tonha-1 pada tanah andosol mempunyai rata-rata tertinggi, dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya, kecuali perlakuan dengan dosis biochar 0,75 tonha-1 pada tanah andosol. Pengamatan unsur phospor dan kalium pada tanah aluvial dan tanah andosol dengan pemberian biochar sebesar 1 tonha-1 mempunyai rata-rata tertinggi dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Kandungan Bahan organik tanah berdasarkan hasil analisis menunjukkan bahwa perlakua biochar sebesar 1 tonha-1 pada tanah aluvial mempunyai kandungan bahan organik yang berbeda dengan perlakuan lainnya (Tabel 3). Apliksi biochar dimakasudkan untuk meningkatkan produktivitas tanaman melalui perbaikan kualitas tanah. Kekurangan bahan organik pada tanah akan berpengaruh terhadap ketersediaan unsur P dalam tanah. Kedua hal tersebut akan mempengaruhi proses fisik, kimia dan aktivitas biologi dalam tanah. Menurut Vaccari (2011), bahan organik dapat mempebaiki sifat fisik tanah seperti perubahan warna yang menjadi lebih gelap dan struktur lembih gembur. Menurut Lehman (2011), bahan organik juga dapat meningkatkan aktivitas organisme mikro di dalam tanah. Tabel 3. Uji Beda Nyata Jujur Parameter Kesuburan Tanah Perlakuan Andosol 0 ton ha-1 Andosol 0,25 ton ha-1 Andosol 0,5 ton ha-1 Andosol 0,75 ton ha-1 Andosol 1 ton ha-1 Aluvial 0 ton ha-1 Aluvial 0,25 ton ha-1 Aluvial 0,5 ton ha-1 Aluvial 0,75 ton ha-1 Aluvial 1 ton ha-1 BNJ Unsur Nitrogen 0,23 bc 0,23 bc 0,26 cd 0,29 ef 0,31 f 0,19 a 0,22 b 0,22 b 0,27 de 0,27 de 0,03 Unsur Phospor 116,34 c 118,57 c 121,92 c 123,69 c 151,90 d 68,55 a 73,25 a 90,39 b 95,84 b 163,73 d 13,86 Unsur Kalium 1,88 b 2,20 bcd 2,82 d 4,35 e 5,58 f 1,02 a 1,77 b 2,07 bc 2,57 cd 5,41 f 0,68 Bahan Organik 1,29 b 1,41 bc 1,57 d 1,77 e 1,89 e 1,09 a 1,27 b 1,33 bc 1,46 cd 2,52 f 0,14 Keterangan: angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada satu kolom menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5% pada uji BNJ Bahan organik merupakan sistem zat yang paling rumit dan dinamik, menurut Harahap (2000) menyatakan bahwa secara garis besar peranana bahan organik adalah menjaga kelembaban tanah, menawarkan sifat racun dari Al dan Fe, Penyangga hara tanaman, membantu dalam meningkatkan penyediaan hara, menstabilkan temperatur tanah, memperbaiki organisme dan strukutr tanah, serta meningkatkan efisiensi pemupuakn dan mengurangi terjadinya erosi. Pemberian biochar menurut Nurida (2009) juga mampu meningkatkan pH tanah yang rendah, sehingga tanah-tanah masam yang kurang produktif untuk kegiatan pertanian, akan dapat dimanfaatkan sebagai lahan pertanian dengan produksi tetap optimal. KESIMPULAN 1. 2. Aplikasi biochar pada tanaman dengan dosis 0,25 tonha-1 pada tanah andosol dan tanah aluvial dapat memberikan rata-rata tertinggi untuk tinggi tanaman dan jumlah daun, meskipun perbedaan yang ada tidak berbeda secara signifikan berdasarkan hasil uji lanjut beda nyata jujur (BNJ). Peningkatan dosis biochar pada kedua jenis tanah mampu meningkatkan jumlah unsur hara yang tersedia meliputi nitrogen phospor, kalium, dan bahan organik tanah 151 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 3. 4. ISBN 978-602- Pemberian dosis biochar sebesar 1 ton/ha-1 pada tanah andosol mempunyai nilai rata-rata tertinggi untuk kandungan nitrogen yang tersediada dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya kecuali perlakuan dosis sebesar 0,75 tonha-1 pada tanah andosol, sedangkan untuk kandungan phospor dan kalium pemberian biochar sebesar 1 tonha-1 pada tanah andosol dan aluvial memberikan rata-rata tertinggi dan berbeda dengan perlakuan lainnya Bahan organik dengan pemberian dosis biochar sebesar 1 tonha-1 pada tanah alluvial memberikan perbedaan yang nyata dengan semua perlakuan yang ada. REFERENSI Badan Pusat Statistik. 2013. Produksi buah-buahan di Indonesia. Badan Pusat Statistik, Jakarta Harahap, E. M. 2000. Pembuatan Asam Organik untuk Pupuk. Lokakarya Pengembangan Budidaya Kewirausahaan Melalui Bahan Ajar. Jurusan Ilmu Tanah FP-USU. Medan. Lehman, J. 2011. Biochar Effects on Soil Biota - A review. Soil Biology and Biochemistry 43: 1812-1836. Nurida, N. L. 2009. Efisikasi formula pembenah tanah biochar dalam berbagai bentuk (serbuk, granular dan pelet) dalam meningkatkan kualitas lahan kering masam terdegradasi. Bogor: Balai Penelitian Tanah. Salisbury, F.B., dan C.W. Ross. 1995. Fisiologi tumbuhan. Jilid 1 Terjemahan Diah R. Lukman dan Sumaryo. ITB, Bandung. Supriyanto dan Fitrianingsih. 2010. Pengaruh Pemberian arang sekam pada tanaman jabon. Journal Agronomi Indonesia. Suwardji, Suardiari, G & Hippi A., 2007. Meningkatkan Efisiensi Air Irigasi dari Sumber Air Tanah Dalam pada Lahan Kering Pasiran Lombok Utara Menggunakan Teknologi Irigasi Sprinkler Big Gun. Prosiding Kongres Nasional HITI IX, 5-7 Desember 2007, Yogyakarta. Syafrezani S. 2009. Manfaat Tumbuhan Bunga Penghias Perkarangan. Titiian Ilmu: Bandung Vaccari, F. 2011. Biochar as a strategy to sequster carbon and increase yield in durum wheat. European Journal of Agronomy 34(4): 231-238 152 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- POTENSI BIOCHAR YANG DIFERMENTASI JAMUR Trichoderma spp. SEBAGAI BAHAN PEMBENAH TANAH UNTUK MENINGKATKAN PERTUMBUHAN DAN HASIL BEBERAPA GENOTIPE JAGUNG DI TANAH ENTISOL Suwardji dan I Made Sudantha Dosen Program Magister Pengelolaan Sumberdaya Lahan Kering Universitas Mataram Korespondensi: email: [email protected] ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi biochar yang difermentasi dengan jamur Trichoderma harzianum isolat SAPRO-07 dan T. koningii isolat ENDO-02 terhadap pertumbuhan dan hasil beberapa genotipe jagung di tanah Entisol. Penelitian ini dilaksanakan di tanah Entisol Desa Montong Are Kecamatan Kediri Kabupaten Lombok Barat mulai bulan Maret sampai Agustus 2015. Penelitian menggunakan Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design) yang terdiri dari 2 faktor. Sebagai petak utama yaitu genotipe jagung dengan 3 aras perlakuan yaitu: Galur C2 unram, varietas Bisi 2, dan varietas Srikandi, dan sebagai anak petak yaitu biochar dengan 3 aras perlakuan yaitu: tanpa biochar, biochar tanpa fermentasi dengan dosis 20 ton/ha, dan biochar yang difermentasi jamur Trichoderma spp. dengan dosis 20 ton/ha. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan biochar yang difermentasi dengan jamur T. harzianum isolat SAPRO-07 dan T. koningii isolat ENDO02 lebih berpotensi dalam meningkatkan pertumbuhan dan hasil jagung dibandingkan dengan perlakuan biochar tanpa fermentasi dan perlakuan tanpa biochar di tanah Entisol. Produktivitas hasil jagung pada perlakuan biochar yang di fermentasi dengan jamur Trichoderma spp. adalah 8,28 ton/ha, sedangkan perlakuan biochar tanpa fermentasi adalah 4,85 ton/ha, dan tanpa biochar adalah 2,62 ton/ha. ______________________________________________ Kata kunci: Jagung, Genotipe, Biochar, Trichoderma spp. PENDAHULUAN Provinsi NTB merupakan provinsi agraris, sehingga untuk pembangunan daerah ke depan sektor pertanian tetap akan menjadi sektor andalan dan unggulan dalam penerimaan pendapatan daerah. (Suwardji, 2005). Data menunjukkan bahwa produksi jagung berdasarkan angka tetap 2013 adalah sebesar 633.773 ton pipilan kering, jumlah produksi ini mengalami penurunan dibandingkan dengan produksi pada tahun 2012 yang mencapai angka 642.674 ton (BPS NTB, 2014). Banyak faktor yang mempengaruhi menurunnya produksi jagung Provinsi NTB tersebut salah satunya adalah faktor kualitas lahan yang kurang subur. Untuk dapat memperbaiki kualitas lahan diperlukan pengelolaan tanah yang berorientasi pada perbaikan sifat fisika-kimia tanah yang menunjang pertumbuhan tanaman. Pemanfaatan biochar dapat menjadi pilihan altenatif yang sangat tepat untuk membenahi kualitas tanah dan produktivitas tanaman jagung (Sukartono & Utomo, 2012). Untuk meningkatkan efektivitas biochar terlebih dahulu dilakukan fermentasi. Fermentasi dilakukan dengan menggunakan mikrobia fermentatif. Ada beberapa jamur fermentasi yang dapat digunakan salah satunya yaitu menggunakan jamur saprofit T. harzianum isolat SAPRO-07 dan jamur endofit T. koningii isolat ENDO-02 sebagai dekomposer (Sudantha, 2010). Selain memperbaiki kualitas lahan, peningkatan hasil jagung juga dapat dilakukan dengan penerapan teknologi tepat guna, salah satunya dengan penanaman genotipe jagung yang unggul (Rukmana, 2007). Tujuan penelitian ini adalah untuk untuk mengetahui pengaruh potensi biochar yang difermentasi dengan jamur T. harzianum isolat SAPRO-07 dan T. koningii isolat ENDO-02 terhadap pertumbuhan dan hasil beberapa genotipe jagung di tanah Entisol. 153 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- BAHAN DAN METODE Penelitian ini dilakukan di Desa Montong Are Kecamatan Kediri Kabupaten Lombok Barat dari bulan Maret sampai dengan bulan Agustus 2015. Penelitian menggunakan Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design) dengan dua faktor yaitu sebagai petak utama adalah genotipe jagung dengan 3 aras perlakuan yaitu: Galur C2 Unram, Varietas Bisi-2 dan Varietas Srikandi. Sebagai Anak Petak adalah Biochar dengan 3 aras perlakuan yaitu tanpa biochar, dengan biochar tanpa fermentasi, dan dengan biochar yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp. Pelaksanaan percobaan ini meliputi serangkaian kegiatan sebagai berikut : Penyediaan biakan jamur T. harzianum isolat SAPRO-07 dan T. koningii isolat ENDO02 yang digunakan berasal dari koleksi Prof. Sudantha yang ada di Laboratorium Produksi Tanaman dan Pasca Panen Fakultas Pertanian Universitas Mataram. Biochar yang digunakan berasal dari limbah pembuatan arang tempurung kelapa di Desa Bengkaung Kecamatan Gunung Sari Kabupaten Lombok Barat. Biochar yang telah disiapkan diinfestasikan dengan jamur T. harzianum isolat SAPRO-07 dan T. koningii isolat ENDO-02 selama 21 hari. Pemupukan dilakukan dengan Urea dan Phonska dengan dosis masing-masing 150 kg/ ha yang setara dengan 75 g/petak (50% dari rekomendasi). Penanaman dilakukan dengan cara ditugal, dengan menempatkan 3 biji dalam setiap lubang dan dilakukan penjarangan setelah tanaman berumur 1 minggu dengan meninggalkan 2 tanaman yang tumbuh sehat. Pengendalian gulma dilakukan dengan melakukan penyiangan untuk menghilangkan gulma atau tanaman yang tidak diharapkan tumbuh. Peubah yang diamati adalah komponen pertumbuhan (meliputi tinggi tanaman, berat berangkasan basah dan kering) dan komponen hasil tanaman (meliputi berat tongkol dan berat pipilan jagung). Selain itu diamati pula data pendukung yaitu analisis sifat tanah sebelum dan sesudah percobaan). HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Sifat Tanah Sebelum dan Sesudah Percobaan Tabel 1. Analisis sifat tanah sebelum percobaan Parameter Metode Satuan Nilai Harkat pH H2O % 5,90 Agak masam N-total Kjeldah % 0,22 Sedang P-tersedia (Olsen) (Spektro) Ppm 10,36 Sedang K-tertukar (NH4-Acctt) (ASS) Me% 1,75 Tinggi C-organik Walkey & Black % 1,34 Rendah % 6,09 C/N Ratio KTK NH4 asetat Me% 53,33 Kadar lengas Gravimetri % 4,78 Sedang Pada Tabel 1 menunjukkan nilai pH tanah sebelum percobaan adalah 5,90 yang menunjukkan bahwa tanah dengan pH demikian bereaksi agak masam. Nilai KTK dari tanah sebelum percobaan adalah sebesar 21,33 me%, nilai KTK demikian tergolong dalam harkat sedang (Balai Penelitian Tanah, 2009). Kadar N-total tanah sebelum 154 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- percobaan adalah sebesar 0,22 %, menurut Balai Penelitian Tanah (2009) Kadar N-total demikian tergolong dalam harkat sedang, salah satu penyebab kurangnya kadar N dalam tanah adalah rendahnya kandungan bahan organik (Hanafiah, 2005). Hal ini sesuai dengan kandungan C-organik dalam tanah yang hanya 1,34 %, menurut Balai Penelitian Tanah (2009) tergolong dalam harkat rendah. Kadar P-tersedia tanah sebelum percobaan adalah 10,36 ppm. Kadar P-tersedia demikian tergolong dalam harkat sedang (Balai Penelitian Tanah, 2009). Sedangkan Kadar K-tertukar tanah sebelum percobaan adalah 0,71 me%, kadar K-tertukar demikian tergolong dalam harkat tinggi (Balai Penelitian Tanah, 2009). Ketersediaan K didalam tanah dipengaruhi salah satunya oleh pH tanah (Hanafiah, 200). Tabel 2. pH, C-organik, KTK, N Total, P Tersedia, dan K Tertukar pada tanah setelah panen. Sifat tanah Perlakuan Tanpa Biochar tanpa Biochar fermentasi 6 6,20 6,20 C Organik (%) 1,49 1,93 2,09 KTK (Me%) 11,25 16,74 17,67 N Total (%) 0,16 0,19 0,44 P Tersedia 0,46 20,93 43,86 1,28 2,36 2,68 pH (H2O) Biochar yang difermentasi (ppm) K Tertukar (Me%) Pada Tabel 2 terlihat adanya peningkatan pH pada perlakuan biochar berkaitan dengan bahan baku biochar yang di gunakan yaitu tempurung kelapa yang memiliki tingkat alkalin yang tinggi (Sukartono & Utomo, 2012). Peningkatan kadar C-Organik pada tanah setelah aplikasi biochar disebabkan oleh kandungan karbon yang tinggi pada biochar. Terjadi peningkatan KTK tanah setelah panen pada perlakuan biochar. Hal ini juga dilaporkan oleh peneliti sebelumnya (Sukartono, 2011;Sukartono & Utomo, 2012; Islami, 2012). KTK suatu tanah mempunyai kaitan erat dengan tingkat kesuburan tanah (Priyono, 2005). Peningkatan kadar N pada tanah setelah aplikasi biochar berkaitan erat dengan peningkatan C-Organik didalam tanah karena salah satu sumber utama nitrogen di dalam tanah adalah bahan organik. Kadar P Tersedia dan K Tertukar di dalam tanah pada perlakuan biochar lebih tinggi jika di bandingkan dengan perlakuan tanpa biochar. Peningkatan kadar P Tersedia dan K Tertukar ini berkaitan dengan peningkatan pH dan KTK didalam tanah setelah aplikasi biochar (Nurida & Rachman, 2012). Dari Tabel 2 dapat diketahui bahwa biochar yang di fermentasi lebih baik dibandingkan dengan biochar tanpa fermentasi. Hal ini di sebabkan oleh proses fermentasi pada biochar sebelum di aplikasikan berpengaruh positif terhadap perbaikan sifat tanah. Pernyataan ini di perkuat dengan pernyataan Sukamadi (1999) selama proses penguraian bahan organik unsur hara makanan akan bebas menjadi bentuk yang larut dan dapat diserap oleh tanaman. Lebih lanjut Sukamadi (1999) menjelaskan bahan organik yang telah mengalami proses fermentasi berperan terhadap perbaikan sifa tanah 155 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Pengaruh Biochar dan Genotipe Jagung terhadap Tinggi Tanaman Jagung Hasil analisis keragaman menunjukkan tidak terjadi interaksi antara faktor biochar dan faktor genotipe tetapi masing-masing faktor berbeda nyata. Pengaruh faktor biochar dan genotipe tanaman jagung disajikan pada Tabel 3 dan 4. Tabel 3. Pengaruh biochar terhadap tinggi tanaman jagung Perlakuan Pengamatan umur 2 mst 3 mst 4 mst 5 mst 6 mst 7,34 b*) 17,01 b*) 28,77 b*) 53,08 b*) 93,73 b*) Biochar tanpa fermentasi 9,73 a 19,24 a 32,6 ab 62,44 a 110,51 a Biochar yang di fermentasi 10,17 a 19,63 a 35,8 a 66,24 a 116,95 a 1,18 1,98 3,84 7,51 10,84 Tanpa biochar BNJ 5% Keterangan : *) Angka-angka pada setiap kolom yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ taraf 5%. Pada Tabel 3 terlihat bahwa perlakuan biochar baik yang di fermentasi maupun tanpa fermentasi berbeda nyata dengan perlakuan tanpa biochar, sementara perlakuan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. tidak berbeda nyata dengan perlakuan biochar tanpa fermentasi. Peningkatan tinggi tanaman pada perlakuan biochar disebabkan oleh tersedianya unsur hara pada tanah setelah aplikasi biochar. Hasil analisis tanah setelah panen pada perlakuan tersebut menunjukkan terjadi peningkatan kadar hara di dalam tanah jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa biochar seperti yang di tunjukkan pada Tabel Hasil Analisis Tanah setelah Panen (Tabel 2). Salah satunya dengan peningkatan nitrogen didalam tanah, peningkatan nitrogen akan berdampak baik pada pertumbuhan tanaman jagung, sebagaimana menurut Sutedjo (2008) nitrogen merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman yang pada umumnya sangat diperlukan untuk pembentukan atau pertumbuhan bagian-bagian vegetatif tanaman seperti daun, batang dan akar. Secara umum perlakuan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. lebih baik dalam memperbaiki sifat tanah jika dilihat dari hasil analisis tanah setelah panen (Tabel 2). Namun, berdasarkan Tabel 3 perlakuan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. tidak berbeda nyata dengan perlakuan biochar tanpa fermentasi terhadap peningkatan tinggi tanaman jagung. Hal ini di duga biochar yang di fermentasi belum optimal dalam memperbaiki sifat tanah saat pertumbuhan tinggi tanaman jagung. Tabel 4. Pengaruh genotipe terhadap tinggi tanaman jagung Perlakuan Pengamatan umur 2 mst 3 mst 4 mst 5 mst 6 mst 10,47 a*) 19,58 a*) 38,93 a*) 76,93 a*) 144,82 a*) Bisi-2 7,3 b 15,66 b 25,17 b 45,37 c 73,95 c Srikandi 9,47 a 20,63 a 33,06 a 59,46 b 102,32 b 1,49 3,82 6,30 7,90 9,39 C2 Unram BNJ 5% Keterangan : *) Angka-angka pada setiap kolom yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ taraf 5%. 156 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Pada Tabel 4 menunjukkan terjadi perbedaan pertumbuhan tinggi tanaman pada masing-masing genotipe. Perbedaan pertumbuhan tinggi tanaman pada masing-masing genotipe ini di pengaruhi oleh faktor genetik dari masing masing genotipe tersebut. Hal ini berkaitan dengan umur panen tanaman, dimana galur C2 Unram umur tanaman bisa di panen adalah 73 hari setelah tanam (Sudantha & Suwardji, 2013). Pengaruh Biochar dan Genotipe Jagung terhadap Berat berangkasan Hasil analisis keragaman menunjukkan tidak terjadi interaksi antara faktor biochar dan faktor genotype jagung, sedangkan faktor biochar berbeda nyata, sementara itu faktor genotipe jagung menunjukkan tidak berbeda nyata. Pengaruh faktor biochar dan genotipe tanaman jagung disajikan pada Tabel 5 dan 6. Tabel 5. Pengaruh biochar terhadap berat berangkasan basah dan berat berangkasan kering jagung Perlakuan Tanpa biochar Biochar tanpa fermentasi Biochar fermentasi BNJ 5% Berat berangkasan basah (kg) Berat berangkasan kering (g) 1,46 c *) 828,6 c *) 943,46 b 1,79 b 2,03 a 0.32 1054, 37 a 151,79 Keterangan : *) Angka-angka pada setiap baris yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ taraf 5%. Pada tabel 5 terjadi peningkatan berat berangkasan tanaman jagung pada perlakuan biochar berkaitan dengan kemampuan biochar memperbaiki sifat tanah, hasil analisis tanah setelah panen menunjukkan terjadi perbaikan sifat tanah jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa biochar sebagaimana di tunjukkan pada Tabel analisis tanah setelah panen (Tabel 2). Perbaikan sifat tanah berdampak pada ketersediaan hara yang dibutuhkan tanaman. Hal ini sesusai dengan pendapat Glaser et al. (2002) yang menyatakan bahwa fungsi biochar sebagai soil conditioner dapat mengurangi kehilangan hara melalui proses leaching ke dalam tanah. Jika di lihat dari hasil analisis tanah setelah panen perlakuan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. lebih baik dalam membenahi sifat tanah dan menyediakan unsur hara. Hal ini menunjukkan proses fermentasi biochar berpengaruh positif terhadap perbaikan sifat tanah. Sudantha (2007) menyatakan jamur T. harzianum sebagai jamur saprofit membantu dalam mensuplai hara sebagai bentuk mineralisasi dari hasil fermentasi bahan organik. Hasil analisis keragaman terhadap berat berangkasan basah dan kering menunjukkan masing-masing genotipe jagung tidak berbeda nyata. Tidak terjadinya perbedaan berat berangkasan basah dan berat berangkasan kering pada masing-masing genotipe jagung dipengaruhi oleh faktor genetik yang sama antara masingmasing genotipe jagung. Pengaruh Biochar dan Genotipe Jagung terhadap Berat Tongkol Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa tidak terjadi interaksi antara faktor biochar dan faktor genotype tanaman jagung, sedangkan faktor biochar berbeda nyata, sementara itu faktor genotipe tidak berbeda nyata. 157 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Tabel 7. Pengaruh biochar terhadap berat tongkol jagung Perlakuan Berat satu tongkol (gram) Tanpa biochar 85, 44 c Biochar tanpa fermentasi 112, 77 b Biochar fermentasi 146, 66 a BNJ 5% 28, 21 Keterangan : Angka-angka pada setiap baris yang diikuti oleh huruf yang sama dalam masingmasing perlakuan tidak berbeda nyata pada uji BNJ taraf 5%. Pada Tabel 7 terlihat bahwa peningkatan berat tongkol pada perlakuan biochar dibandingkan dengan perlakuan tanpa biochar di sebabkan oleh peningkatan unsur hara fosfor, sebagaimana dilihat dari hasil analisis tanah setelah panen (Tabel 2). Unsur fosfor sangat dibutuhkan tanaman dalam pembentukan tongkol. Warisno (1998) menyatakan untuk memperoleh pembentukan tongkol yang baik dan berisi penuh serta hasil jagung yang bermutu tinggi dapat diperoleh dengan pemberian hara fosfor. Hasil analisis tanah setelah panen menunjukkan perlakuan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. lebih baik dalam memperbaiki sifat tanah, hal ini dapat dilihat pada Tabel Analisis Tanah setelah Panen (Tabel 2) sehingga kondisi demikian berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman jagung yang lebih baik. Berdasarkan analisis keragaman menunjukkan masing-masing genotipe tidak berbeda nyata terhadap berat tongkol jagung. Perbedaan berat tongkol jagung antara masing-masing genotipe dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan. Efendi (2010) menyatakan perbedaan yang nyata antara masing masing varietas dikarenakan oleh interaksi faktor lingkungan tumbuh dengan faktor genetik yang berbeda pula Pengaruh Biochar dan Genotipe Jagung terhadap Berat pipilan Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa tidak terjadi interaksi antara faktor biochar dan faktor genotype tanaman jagung, sedangkan faktor biochar berbeda nyata, sementara itu faktor genotype jagung tidak berbeda nyata Tabel 9. Pengaruh biochar terhadap berat pipilan jagung Perlakuan Tanpa biochar Biochar tanpa fermentasi Biochar yang di fermentasi BNJ 5 % Berat pipilan/tongkol (gram) Hasil pipilan (ton/ha) 36,77 c *) 2,62 68,00 b 4, 85 116,00 a 8, 28 3,42 Keterangan : *) Angka-angka pada setiap kolom yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ taraf 5%. Pada Tabel 9 terlihat bahwa peningkatan berat pipilan jagung pada perlakuan biochar secara umum di sebabkan oleh perbaikan sifat tanah. Salah satunya di tunjukkan dengan peningkatan kadar fosfor di dalam tanah. Menurut Sutedjo (2008) bahwa unsur 158 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- fosfor didalam tanah dapat mempercepat pertumbuhan akar semai, dapat mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi tanaman dewasa, dapat mempercepat pembungaan dan pemasakan buah, biji dan gabah, dan dapat meningkatkan produksi biji-bijian. Adanya peningkatan berat pipilan jagung pada perlakuan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. dibandingkan dengan biochar tanpa fermentasi menandakan biochar yang di fermentasi jamur Trichoderma spp. lebih baik dalam menyediakan unsur hara yang di perlukan tanaman saat proses pertumbuhan dan perkembangannya. Berdasarkan analisis keragaman menunjukkan masing-masing genotipe tidak berbeda nyata terhadap berat pipilan jagung. Umumnya perbedaan hasil antara masing masing genotipe tersebut disebabkan oleh perbedaan faktor genetik. Sebagaimana pernyataan Sitompul & Guritno, (1995) dalam Kuruseng & Kuruseng (2008), bahwa faktor genetik tanaman merupakan salah satu penyebab perbedaan antara tanaman satu dengan lainnya. KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil dan pembahasan yang telah diuraikan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Perlakuan biochar yang difermentasi jamur T. harzianum isolat SAPRO-07 dan T. koningii isolat ENDO-02 lebih berpotensi dalam meniingkatkan pertumbuhan dan hasil jagung dibandingkan dengan perlakuan biochar tanpa fermentasi dan perlakuan tanpa biochar di tanah Entisol. Produktivitas hasil jagung pada perlakuan biochar yang di fermentasi dengan jamur Trichoderma spp. adalah 8,28 ton/ha, sedangkan perlakuan biochar tanpa fermentasi adalah 4,85 ton/ha, dan tanpa biochar adalah 2,62 ton/ha. 2. Galur C2 Unram, varietas Bisi-2, dan varietas Srikandi memberikan hasil yang sama terhadap berat berangkasan, berat tongkol, dan berat pipilan jagung. Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka disarankan untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang dosis dan cara aplikasi biochar yang difermentasi dengan jamur Trichoderma spp. Selain itu perlu dipertimbangkan pengembangan Galur C2 Unram karena hasilnya sama dengan varietas Bisi-2 dan varietas Srikandi yang merupakan varietas yang sudah di lepas secara nasional, serta umur panen Galur C2 Unram lebih pendek dibandingkan dengan varietas Bisi-2 dan varietas Srikandi. UCAPAN TERIMA KASIH Artikel ilmiah ini disusun menggunakan sebagian dari data hasil penelitian Strategi Nasional Tahun 2014 dan 2015, sehingga pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Direktur Penelitian Pengabdian Masyarakat Dikti, Ketua Lembaga Penelitian Universitas Mataram dan Rektor Universitas Mataram yang telah memberikan dukungan dana dan fasilitas. REFERENSI Balai Penelitian Tanah, 2009. Analisis kimia tanah, tanaman, air, dan pupuk. Balai Penelitian Tanah, Bogor. http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/ind/dokumentasi/juknis/juknis _kimia2.pdf. [Diakses selasa 23 Juni 2015] 159 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Bappenas. 2000. Budidaya pertanian. System informasi manajemen pembangunan di pedesaan, Proyek PEMD, Bappenas. Jakata Effendi.2010. Peningkatan Pertumbuhan Dan Produksi Kedelai Melalui Kombinasi Pupuk Organik Lamtorogung Dengan Pupuk Kandang. Prodi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh. J. Floratek 5: 65 73.http:/ /www.jurnal.unsyiah.ac.id/floratek/article/download/387/371 [Diakses selasa 23 Juni 2015] Islami, T. 2012. Pengaruh Residu Bahan Organik Pada Tanaman Jagung (Zea Mays L) Sebagai Tanaman Sela Pertanaman Ubi Kayu (Manihot Esculenta L.). Jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang. Buana Sains Vol 12 No 1:131 136,2012 http://jurnal.unitri.ac.id/index.php/buanasains/article/vi ewFile/160/161 . [Diakses sabtu 04 april 2015]. Kuruseng, H., M.A. Kuruseng, 2008. Pertumbuhan Dan Produksi Berbagai Varietas Tanaman Jagung Pada Dua Dosis Pupuk Urea. Dosen Sekolah Tinggi Penyuluhan Pertanian (STPP) Gowa. Jurnal Agrisistem, Juni 2008, Vol. 4 No. 1. Http://www.stppgowa.ac.id/datadownloadcentrepap/data-jurnal-agrisistem.pdf [Diakses selasa 23 Juni 2015] Maharani, 2014. Iklim Usaha Komoditas Sapi Dan Jagung Di Provinsi Nusa Tenggara Barat. Http://Jikti.Bakti.Or.Id/Uploadedpublications/Iklim-Usaha-Komoditas-Sapi- dan-Jagung-DiProvinsi-Nusa-Tenggara-B [Diakses Selasa 14 April 2015]. Nurida, NL., A, Dariah., A, Rachman. 2008. Kualitas Limbah Pertanian Sebagai Bahan Baku Pembenah Tanah Berupa Biochar Untuk Rehabilitasi Lahan. http://balittanah.litbang.pertanian.go.id/eng/dokumentasi/prosiding2 008pdf/neneng_biochar.pdf [Diakses sabtu 04 april 2015]. Steiner, Christoph. 2006. Soil Charcoal Amndments Maintain Soil fertility and Establish a Carbon Sink. Dissertation Faculty of Biology, Chemistry and Geoscience University of Bayreuth, Germany Sudantha, I. M., Suwardji. 2013. Pemanfaatan Biokompos, Bioaktivator Dan Biochar Untuk Meningkatkan Hasil Jagung Dan Brangkasan Segar Pada LahanKering Pasiran Dengan Sistem Irigasi Sprinkler Big Gun. Laporan Penelitian Strategis Nasional, Mataram. Sukartono. 2011. Pemanfaatan Biochar Sebagai Bahan Amendemen Tanah Untuk Meningkatkan Efisiensi Penggunaan Air Dan Nitrogen Tanaman Jagung (Zea Mays) Di Lahan Kering Lombok Utara. Laporan Hasil Penelitian Disertasi Doktor Tahun Anggaran 2011. Sukartono., W, H, Utomo. 2012. Peranan Biochar Sebagai Pembenah Tanah Pada Pertanaman Jagung Di Tanah Lempung Berpasir (Sandy Loam) Semiarid Tropis Lombok Utara. Pusat Penelitian dan Pengembangan Lahan kering Universitas Mataram. Buana Sains vol 12 No 1 : 9l98,2012 http://jurnal.unitri.ac.id/index.php/buanasains/article/viewFile/155/156 [Diakses sabtu 04 april 2015]. Sukmadi, Bambang. 1999. Teknologi fermentasi pembuatan biokompos. Direktorat teknologi bioindustri. BPPT, Jakarat, PPP Bioteknologi industry dan pertanian. BPPT. PUSPIPTEK, Serpong. http://digilib.bppt.go.id/sampul/000110.pdf. [diakses 13 agustus 2015]. Sutedjo, M.M. 2008. Pupuk dan cara pemupukan. Renika cipta. Jakarta Suwardji. 2005. Komoditas Dan Teknologi Yang Cocok Untuk Lahan Kering Di Provinsi Nusa Tenggara Barat. Makalah Ini Disampaikan Pada Saat Pertemuan Nasional Badan Ketahanan Pangan Nasional Di Hotel Jayakarta , Senggigi Pada Bulan Desember 2005. Syapriari, L, M. 2014. Prospek Pengembangan Jagung di NTB http://www.mataramnews.com/index.php/component/k2/item/3452-prospek-pengembanganjagung-di-ntb.html. [Diakses Rabu 15 april 2015]. Warisno, 1998. Budidaya Jagung Hibrida. Kanisius, Yogyakarta 160 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- RESIDU HARA KALIUM DAN BIOCHAR PADA HASIL TANAMAN JAGUNG MUSIM TANAM KEDUA Widowati dan Wahyu Fikrinda Universitas Tribhuwana Tunggadewi, Malang [email protected] ABSTRAK Aplikasi biochar telah terbukti dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara sehingga hasil panen meningkat. Penelitian lanjutan musim tanam kedua telah dilakukan di tanah Inseptisol dengan tujuan untuk mengevaluasi pengaruh residu dosis pupuk K dan biochar terhadap hasil tanaman jagung musim tanam kedua. Penelitian diatur dalam Rancangan Acak Kelompok yang diulang 3 kali. Perlakuan pada tanaman jagung musim tanam pertama terdiri atas biochar (30 t ha-1), biochar yang ditambah pupuk kalium (0, 50, 100, 150 dan 200 kg KCl ha-1), dan pupuk kalium 200 kg KCl ha-1 tanpa biochar. Pada musim tanam pertama telah menggunakan pupuk dasar 90 kg N ha-1 dan 100 kg P2O5 ha-1. Pada musim tanam kedua hanya menggunakan pupuk 90 kg N ha-1 dan tIdak menggunakan pupuk P dan K. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi biochar yang ditambah pupuk P dan K pada tanaman jagung musim tanam pertama dapat memberi efek residu hara P dan K pada musim tanam kedua. Residu hara (khususnya P dan K) dan biochar dari tanaman jagung musim tanam pertama telah mencukupi kebutuhan hara bagi tanaman jagung musim tanam kedua. Residu biochar secara mandiri maupun yang dikombinasi dengan pupuk kalium berbagai dosis telah menghasilkan jagung yang tidak berbeda (7,2 – 7,8 ton ha-1). Residu pupuk kalium dan biochar dapat berpengaruh pada kandungan karbohidrat dalam biji. Residu biochar yang dikombinasi dengan pupuk kalium 200 kg KCl ha-1 telah menghasilkan kadar K dalam biji yang tertinggi dan karbohidrat yang terendah kedua setelah perlakuan yang hanya menggunakan biochar. Residu biochar meningkatkan ketersediaan hara N, P, K+, Ca++, Na+ di dalam tanah. Kata kunci : residu, kalium, biochar PENDAHULUAN Penggunaan pupuk organik telah terbukti meningkatkan kesuburan tanah dan efisiensi pemupukan. Hanya sebagian kecil dari pupuk organik akan stabil di dalam tanah dalam jangka panjang sebab berturut-turut akan dilepaskan ke atmosfer sebagai CO2 (Fearnside, 2000). Menurut Tiessen et al. (1994), mineralisasi bahan organik berlangsung cepat dan unsur haranya rendah sehingga menjadi kendala pada pertanian berkelanjutan di daerah tropis dan menyebabkan kapasitas tukar kation (KTK) dalam tanah menjadi rendah. Dalam keadaan seperti itu, efisiensi pupuk mineral sangat rendah karena hilangnya nutrisi mobil seperti NO3- atau K+ dari tanah, apalagi dengan curah hujan yang tinggi (Cahn et al., 1993). Widowati et al. (2012) melaporkan penghematan pemakaian pupuk urea lebih dari 70% ketika menggunakan biochar. Karena biochar mampu mempertahankan N yang dilepaskan dari pupuk urea dalam bentuk NH4+ (Widowati et al., 2011). Kondisi ini disebabkan oleh tingginya muatan negatif pada tanah yang diberi biochar sehingga NH4+ terjerap dan pencucian N berkurang. Demikian pula pencucian kalium tidak meningkat pada 30-60 hari setelah aplikasi biochar dan pupuk KCl dengan dosis yang semakin bertambah (Widowati et al., 2012). Beberapa hasil penelitian telah membuktikan bahwa biochar dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman tertentu. Biochar merupakan arang organik yang dihasilkan dari proses pirolisis. Pirolisis (konversi thermo dalam kondisi tanpa oksigen) dapat memberikan suatu alternatif untuk menghasilkan energi, mengembalikan karbon, dan nutrisi ke dalam tanah (Laird, 2008). Biochar merupakan bentuk karbon amorf yang terdiri dari banyak senyawa karbon dan abu (Chun et al., 2004). Kondisi selama pirolisis seperti suhu dan waktu dapat mempengaruhi karakteristik biochar (Antal dan Gronli, 2003). Pada suhu rendah (<500°C), komposisi bahan baku memiliki pengaruh besar terhadap karakteristik biochar dan berdampak pada pertanian seperti kapasitas tukar kation dan kandungan nutrisi (Gaskin et al., 2008). Konsentrasi karbon pada suhu rendah berkisar dari 380 g kg-1 untuk biochar limbah 161 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- unggas (Chan et al., 2008), 692 g kg-1 untuk brangkasan gandum (Chun et al., 2004) dan 790 g kg-1 untuk biochar chip pinus (Gaskin et al., 2008). Konsentrasi nitrogen dalam biochar berkisar 1,4 g kg-1 (pinus), 19 g kg-1 (kacang tanah), 40 g kg-1 (limbah unggas). Konsentrasi P dan K rendah pada biochar chip pinus masing-masing 0,089 dan 0,659 g kg-1 dan tinggi pada biochar unggas masing-masing 33,6 dan 45,6 g kg-1 (Gaskin et al., 2008). Konsentrasi P dan K pada biochar sampah organik kota masingmasing 0.72% dan 0.93% (Widowati et al., 2011). Arang karbon telah ditemukan berkisar dari 10-35% dari total karbon organik tanah di tanah pertanian dari Amerika Serikat (Skjemstad et al., 2002). Arang juga dilaporkan menjadi komponen penting dari Chernozems di Jerman (Schmidt et al., 1999), Australia (Skjemstad et al., 1996), dan Terra Preta di daerah tropis Amerika Selatan (Glaser et al., 2002). Mineralisasi dari biochar dalam lingkungan sangat lambat (sekitar 2% lebih dalam 2 tahun) (Major et al., 2010). Biochar dianggap resisten terhadap degradasi mikroba (Sombroek et al., 1993), akibatnya nitrogen yang terkandung dalam matriks biochar polisiklik mungkin tidak tersedia untuk digunakan tanaman. Beberapa dekomposisi biochar dapat terjadi yang tergantung pada kondisi tanah dan penggunaan lahan (Czimczik dan Masiello, 2007). Mayor et al. (2010) yang melaporkan bahwa hasil jagung tidak meningkat pada tahun pertama tetapi meningkat pada tahun kedua, ketiga, dan keempat setelah aplikasi biochar. Hasil penelitian Widowati et al. (2012) pada tanaman jagung musim tanam pertama menunjukkan bahwa penggunaan biochar (30 t ha-1) secara mandiri, maupun yang dikombinasi dengan pupuk kalium, dan tanpa biochar telah menghasilkan jagung pipilan yang sama. Serapan dan kadar kalium meningkat akibat peningkatan dosis kalium (100-150 kg ha-1). Secara mandiri, biochar mampu untuk menyediakan hara kalium sebanding dengan pupuk kalium. Perubahan biomasa menjadi biochar masih mengandung unsur hara (Widowati et al., 2011). Aplikasi biochar akan efektif apabila ada informasi tentang dampak aplikasi biochar terhadap musim tanam berikutnya. Bagaimana pengaruh residu pemupukan (khususnya K) dan biochar pada tanaman jagung musim tanam kedua? Oleh karena itu, tujuan penelitian untuk mengevaluasi pengaruh residu dosis pupuk K dan biochar terhadap hasil tanaman jagung pada musim tanam kedua. BAHAN DAN METODE Penelitian lanjutan (September 2012-Pebruari 2013) pada tanah Inseptisol telah dilaksanakan di Dusun Bawang, Kelurahan Tunggulwulung, Kecamatan Lowokwaru, Kotamadaya Malang. Bahan baku yang dijadikan biochar berupa sampah organik kota yang diambil dari UPTD Pengolahan Sampah Dinas Kebersihan Kota Malang. Pembuatan biochar dengan cara pirolysis. Biochar diaplikasikan ke tanah Inceptisol sebanyak 30 t ha-1. Aplikasi biochar di lapangan pada Pebruari 2012. Setelah 2 minggu kemudian dilakukan penanaman jagung pertama dan panen pada bulan Juni 2012. Penamanan jagung kedua pada bulan September 2012 dengan varietas yang Bisi 12. Perlakuan diatur dalam Rancangan Acak Kelompok. Pada musim tanam pertama, semua perlakuan diberi pupuk urea dengan dosis 90 kg N/ha. Pemupukan dilakukan pada umur 6 hari setelah tanam (hst), yaitu untuk SP36 dan KCl, sedangkan urea diberikan dua kali. 1/3 bagian pada umur 6 hari setelah tanam (hst) dan 2/3 bagian pada umur 4 minggu setelah tanam (mst). Pemupukan kalium diberikan saat 1 dan 4 mst sesuai dengan perlakuan yaitu B0K200 (tanpa biochar, dengan KCl 200 kg/ha), BK0 (dengan biochar, tanpa KCl), BK50 (biochar+KCl 50 kg ha-1), BK100 (biochar+KCl 100 kg ha-1), BK150 (biochar+KCl 150 kg ha-1), dan BK200 (biochar+KCl 200 kg ha-1). Pemupukan pada penelitian ini hanya menggunakan urea 90 kg N/ha dan tanpa pupuk P dan K. Setiap perlakuan diulang tiga (3) kali. Petak percobaan sebanyak 21 plot dengan ukuran 3 x 4 m2. 162 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Pemeliharaan tanaman dilakukan secara optimum. Jarak tanam jagung 80 x 25 cm, 1 tanaman dalam 1 lubang tanah sehingga populasi tanaman 50.000 tanaman ha-1. Pengamatan dilakukan pada 5 tanaman sample. Setelah panen pertama dan kedua dilakukan pengambilan sampel tanah untuk analisis sifat-sifat tanah. Analisis sifat tanah meliputi bahan organik tanah (Walkey & Black), N (Kjedahl), P tersedia (Bray 1), K tersedia (NH4OAC1N pH:7), K total (HCl 25%), Ca, Mg, Na. Analisis tanaman dilakukan untuk tinggi tanaman, diameter batang (jangka sorong), luas daun (leaf area meter), bobot kering batang, daun, total tanaman di atas tanah, panjang dan diameter tongkol, bobot kering hasil jagung pipilan kering, kadar K tanaman (HNO3 + HClO4) dalam daun pada vegetatif maksimum (10 mst) dan dalam biji saat panen dan serapan hara K. Pengamatan bobot kering dilakukan dengan mengeringkan bahan tanaman dalam oven pada suhu 70oC selama 2 x 24 jam. Serapan hara N,P,K tanaman jagung ditentukan oleh bobot kering tanaman jagung dan kadar hara dalam tanaman jagung. Data dianalisis dengan menggunakan program software SPSS versi 13.0, apabila nyata dilanjutkan uji BNT untuk melihat perbedaan diantara perlakuan. Analisis regresi untuk melihat hubungan diantara parameter. HASIL DAN PEMBAHASAN Pertumbuhan Tanaman Jagung Residu kalium dari biochar secara mandiri maupun yang dikombinasi dengan pupuk K pada dosis rendah (50 kg KCl ha-1) telah meningkatkan tinggi tanaman, tetapi tinggi tanaman berkurang pada dosis selanjutnya (100-200 kg KCl ha1) (Tabel 1). Biochar dengan dan tanpa pupuk K dapat memberi efek residu yang sama pada diameter batang dan luas daun tanaman jagung. Setelah musim tanam jagung pertama, biochar masih memberi efek residu yang lebih baik dalam menyediakan unsur hara N, P, K+ dan K total, Ca++. Biochar sebagai amandemen tanah telah memperbaiki sifat kimia tanah dan perkembangan akar yang lebih baik (Tabel 2) sehingga tanaman mampu menyerap hara dan bahkan menyisakan hara bagi tanaman berikutnya. Meskipun tidak ada penambahan pupuk P dan K pada penelitian ini, pertumbuhan tanaman tidak mengalami gangguan. Hal ini menunjukkan ketersediaan unsur hara setelah panen (musim tanam pertama) masih mencukupi kebutuhan hara bagi tanaman tanaman jagung musim tanam kedua. Serapan hara oleh tanaman dan proses fotosintesa berjalan dengan baik, terbukti dari luas daun berkembang dengan baik sehingga menghasilkan produksi biomassa (Tabel 2) dan hasil jagung pipilan kering (Tabel 5). Residu kalium yang berasal dari biochar secara mandiri maupun yang dikombinasi dengan pupuk K dapat melaksanakan fungsinya untuk metabolisme karbohidrat (Gambar 1). Residu biochar dan kalium pada berbagai dosis (50 – 200 kg KCl ha-1) memberi pengaruh yang tidak berbeda terhadap pertumbuhan tanaman (Tabel 1 dan 2) maupun hasil jagung (Tabel 5). Kemampuan biochar dalam menyediakan hara sangat berarti dalam mengurangi ataupun tidak menggunakan pupuk mineral (khususnya P dan K) dan bahkan berdampak positif dalam menyediakan hara pada musim tanam kedua. Keadaan ini yang menyebabkan tanaman dapat tumbuh dengan baik walaupun tanpa masukan pupuk P dan K. 163 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Tabel 1. Tinggi Tanaman, Diameter Batang, dan Luas Daun pada Umur 10 mst Tinggi Tanaman Diameter Batang Perlakuan (cm) (cm) Luas Daun (cm2) B0 K200 233.82 b 2.46 a 5493.22 a B30 K0 252.83 c 3.02 b 6712.51 b B30 K50 250.69 c 2.80 b 6397.63 b B30 K100 230.18 ab 2.93 b 6581.94 b B30 K150 227.67 ab 2.87 b 6601.77 b B30 K200 222.29 a 2.89 b 6310.49 b BNT 0.05 10.99 0.20 487.68 Berat kering tanaman sejalan dengan diameter batang dan luas daun. Residu dosis pupuk K dan biochar akan menghasilkan bobot kering daun, batang, akar, dan produksi biomasa yang lebih baik daripada tanpa biochar (Tabel 2). Residu biochar secara mandiri maupun yang kombinasi dengan pupuk kalium telah menghasilkan bobot kering daun, batang, akar, dan produksi biomassa yang sama. Produksi biomassa merupakan pembentukan biomassa sepanjang pertumbuhannya. Hal ini sejalan dengan laporan Lehmann et al. (2003) bahwa dalam jangka pendek, pupuk yang ditambahkan pada biochar dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Namun ada hipotesis bahwa efek jangka panjang biochar pada ketersediaan hara karena peningkatan permukaan oksidasi dan kapasitas tukar kation yang intensif dari waktu ke waktu dan dapat menyebabkan retensi hara yang lebih besar (Liang et al., 2006). Kadar dan Serapan N, P, K Tanaman Jagung Aplikasi biochar pada musim tanam jagung pertama telah mampu menyediakan unsur hara bagi tanaman jagung pada musim tanam kedua (khususnya P dan K). Ditunjukkan dari hasil pengamatan terhadap pertumbuhan tanaman tidak menunjukkan gejala defisiensi P dan K serta kadar dan serapan hara dalam jaringan tanaman (Tabel 3 dan Gambar 1, 2, 3). Jumlah N (0.17-0.26%), P (60-185 mg kg-1) dan K (0.5-0.9 me 100 g-1) yang tersedia di dalam tanah setelah panen jagung pertama. Unsur hara yang tersedia setelah panen jagung pertama, telah digunakan tanaman untuk mencukupi kebutuhan tanaman jagung musim tanam kedua. Efek residu pupuk K dengan dan tanpa biochar dapat memberikan pengaruh yang sama terhadap kadar N dan P dalam daun maupun kadar P dalam biji, akan tetapi biochar dapat meningkatkan kadar N dalam biji (Tabel 3). Residu biochar dapat meningkatkan kadar K dalam daun. Selain itu, residu biochar secara mandiri maupun yang dikombinasi dengan pupuk K berbagai dosis akan memberikan efek yang sama terhadap kadar K dalam daun. Residu biochar dan pupuk K yang digunakan pada dosis tertinggi dapat menghasilkan kadar K dalam biji yang terbaik. Rondon et al. (2007) melaporkan bahwa kadar hara dalam biochar umumnya rendah dan konsentrasi hara dalam jaringan tanaman meningkat, disebabkan oleh peningkatan ketersediaan hara. Penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian Julia et al., (2010) yang mengatakan bahwa efek terbesar dari biochar polong kacang adalah penambahan kation basa sehingga memiliki efek pada pH tanah dan meningkatnya K tersedia, Ca, dan Mg. Biochar tidak banyak berpengaruh pada status hara pada tanaman jagung. Nitrogen dalam jaringan jagung tidak terpengaruh baik dalam biochar polong kacang ataupun chip pinus. Kalium dalam jaringan jagung meningkat dengan biochar polong kacang. 164 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Tabel 2. Berat Kering Daun, Batang, dan Produksi Biomassa Tanaman Jagung pada Umur 10 mst dan BK Akar Saat Panen BK Produksi Perlakuan Biomassa BK Akar (g BK Daun (t ha-1) BK Batang (t ha-1) (t ha-1) tanaman-1) B0 K200 1.90 a 2.81 a 4.71 a 18.69 a B30 K0 2.69 cd 4.06 b 6.75 b 26.76 b B30 K50 2.42 b 4.00 b 6.42 b 26.80 b B30 K100 2.78 d 3.92 b 6.70 b 26.65 b B30 K150 2.55 bcd 3.67 b 6.22 b 26.82 b B30 K200 2.47 bc 3.79 b 6.27 b 26.01 b BNT 0.05 0.25 0.43 0.58 4.65 Tabel 3. Kadar N, P, K dalam Daun dan Biji Jagung Saat 10 mst Perlakuan B0 K200 B30 K0 B30 K50 B30 K100 B30 K150 B30 K200 BNT 0.05 Kadar N daun (%) 3.22 a 3.37 a 3.24 a 3.24 a 3.26 a 3.32 a 0.26 Kadar N Biji (%) 1.43 a 1.77 b 2.04 b 2.01 b 2.00 b 1.83 b 0.33 Kadar daun (%) 0.29 0.31 0.28 0.28 0.29 0.30 0.04 P a a a a a a Kadar P Biji (%) 0.16 a 0.16 a 0.20 a 0.18 a 0.16 a 0.20 a 0.08 Kadar daun (%) 0.08 0.14 0.13 0.13 0.13 0.16 0.03 K a bc b bc b c Kadar K Biji (%) 0.13 ab 0.12 a 0.16 bc 0.13 a 0.13 a 0.17 c 0.03 Serapan hara ditentukan oleh keragaan tanaman dan keteresediaan hara di dalam tanah. Meskipun dosis urea yang ditambahkan sama pada semua perlakuan, namun serapan hara N dalam daun, biji, dan daun+biji dapat meningkat dengan biochar (Gambar 1). Diduga karena kandungan nitrogen yang tersedia setelah panen jagung pertama masih lebih tinggi (0.24%) daripada tanpa biochar (0.17%). Serapan N dalam daun (R2=0.94) lebih tinggi dalam mempengaruhi hasil tanaman daripada dalam biji (R2=0.56). Serapan N dalan daun lebih tinggi daripada serapan N dalam biji (Gambar 1). Tanaman menggunakan P yang berasal dari residual pupuk P dan kandungan P dalam biochar dari musim tanam pertama. Dosis pupuk P yang sama pada semua perlakuan telah menghasilkan serapan P yang sama dalam biji, tetapi berbeda dalam daun maupun biji+daun. Penggunaan biochar dapat meningkatkan serapan P dalam daun (Gambar 2). Serapan P dalam daun (R2=0.36) lebih rendah dalam mempengaruhi hasil tanaman daripada dalam biji (R2=0.69). Serapan K dalam daun meningkat dengan biochar, tetapi tidak demikan dalam biji maupun batang (Gambar 3). Nampaknya residu biochar secara mandiri akan lebih baik dalam menghasilkan serapan K dalam batang, tetapi bila biochar dikombinasi dengan pupuk K yang dosisnya semakin bertambah, justru akan menurunkan serapan K (Gambar 3). Serapan K dalam daun (R2=0.63), biji (R2=0.47), dan batang (R2=0.04) dalam mempengaruhi hasil tanaman. 165 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- N Uptake (kg ha-1) Uptake N in Seeds (kg ha-1) Uptake N in Leaves (kg ha-1) Uptake N in Seeds and Leaves (kg ha1) Treatment Gambar 1. Serapan N dalam Daun, Biji, dan Daun+Biji 40 P Uptake (kg ha-1) 35 30 25 20 Uptake P in Seeds (kg ha-1) 15 Uptake P in Leaves (kg ha-1) 10 Uptake P in Seeds and Leaves (kg ha-1) 5 0 B0K200 B30K0 B30K50 B30K100 B30K150 B30K200 Treatment K Uptake (kg ha-1) Gambar 2. Serapan P dalam Daun, Biji, dan Daun+Biji 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Uptake K in Seeds (kg ha-1) Uptake K in Leaves (kg ha-1) Uptake K in Steams (kg ha-1) B0K200 B30K0 B30K50 B30K100 B30K150 B30K200 Treatment Gambar 3. Serapan K dalam Daun, Biji, dan Batang Hasil Tanaman dan Kandungan Karbohidrat dalam Jagung Komponen hasil dan hasil tanaman seiring dengan hasil pertumbuhan tanaman. Produksi biomassa tanaman mempengaruhi hasil biji pipilan kering sebesar R2=0.75. Meskipun tanpa penambahan pupuk P dan K, pertumbuhan dan hasil biji 166 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- tidak dibatasi oleh ketersediaan unsur hara P dan K dari residu panen jagung pertama. Hal ini menunjukkan bahwa suplai hara P dan K dari pupuk mineral maupun biochar pada musim tanam pertama lebih besar dari jumlah hara P dan K yang diserap tanaman. Selanjutnya sebagian unsur hara tersebut masih tersisa di dalam tanah dan mampu mencukupi kebutuhan hara P dan K bagi tanaman jagung musim tanam kedua. Bahkan masih menyisakan hara yang lebih baik untuk digunakan pada musim tanam berikutnya (Tabel 5). Hasil penelitian membuktikan bahwa residu biochar akan memiliki efek yang lebih baik dalam menyediakan hara (khususnya P dan K), pertumbuhan dan hasil tanaman jagung pada musim tanam kedua. Residu biochar secara mandiri maupun yang dikombinasi dengan pupuk kalium akan mampu meningkatkan diameter biji dan tongkol, panjang tongkol, berat kering biji per tanaman, berat kering tongkol per tanaman, BK 1000 butir, dan hasil jagung pipilan kering. Hasil tanaman jagung ditentukan oleh komponen hasil jagung. Komponen hasil mempengaruhi hasil tanaman masing-masing sebesar R2=0.80 (diameter tongkol berbiji), R2=0.65 (BK tongkol per tanaman), R2=0.59 (BK 1000 butri), R2=0.55 (panjang tongkol). Peningkatan hasil jagung dari residu biochar secara mandiri lebih rendah (11%) daripada bila biochar dikombinasi dengan pupuk kalium (18-20%). Hal ini menunjukkan perlunya tambahan pupuk mineral ketika menggunakan biochar. Sementara itu aplikasi biochar belum meningkatkan hasil jagung pada musim tanam pertama. Sebuah peningkatan yang progresif dalam efek biochar yang menguntungkan dari waktu ke waktu juga diamati oleh Steiner et al., (2007). Hal ini menunjukkan bahwa aplikasi biochar akan dapat memberikan manfaat yang meningkat seiring waktu. Hasil penelitian ini sejalan dengan Major et al., 2010 yang melaporkan bahwa hasil jagung tidak meningkat pada tahun pertama setelah aplikasi biochar, namun meningkat pada tahun kedua, ketiga, dan keempat. Residu pupuk kalium pada berbagai dosis akan memberi efek yang sama terhadap komponen hasil dan hasil jagung pipilan kering (Tabel 5). Aplikasi biochar secara mandiri menunjukkan hasil jagung yang sama bila biochar dikombinasi dengan pupuk kalium pada berbagai dosis. Pupuk P dan K berbagai dosis yang dikombinasikan dengan biochar pada musim tanam pertama dapat memberi efek residu hara pada musim tanam kedua. Karena biochar mampu meretensi hara sehingga sebagian pupuk masih tersisa/ tertinggal di dalam tanah. Selain itu, sebagian besar kation dalam abu yang terkandung dalam biochar tidak terikat oleh gaya elektrostatik tetapi hadir sebagai garam larut yang tersedia untuk serapan hara (Glaser et al., 2002). Biochar batubara tidak hanya sebagai kondisioner tanah yang meningkatkan kapasitas tukar kation (Glaser et al., 2001a) namun dapat bertindak sebagai pupuk sendiri. Aplikasi biochar yang pasti mengandung abu yang menambahkan kation basa seperti K, Ca, Mg ke dalam larutan tanah, meningkatkan nilai pH tanah dan memberikan nutrisi tersedia untuk pertumbuhan tanaman (Glaser et al., 2001a). Residu biochar memberi efek pada peningkatan bahan organik tanah (Tabel 5). Peningkatan bahan organik tanah sebagian besar terkait dengan penambahan dekomposisi aktif bahan organik (Wilhelm et al., 2004). Meningkatnya hasil tanaman dengan penambahan biochar mungkin berhubungan dengan perubahan dalam siklus hara yang terlihat dari bahan organik tanah yang meningkat. Steiner et al., (2007) melaporkan kumulatif peningkatan hasil padi dan sorgum pada Oxisol Amazon Brazil sekitar 75% setelah empat musim tanam lebih dari 2 tahun ketika digunakan 11 t ha-1 biochar. Dalam Oxisol terdegradasi di Kenya, Kimetu et al.,(2008) ditemukan dua kali lipat dari kumulatif produksi jagung setelah tiga aplikasi biochar berulang dari 7 t ha-1 lebih dari 2 tahun. 167 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- Ketersediaan Hara di Dalam Tanah Setelah Panen Ketersediaan unsur hara (N, P, K tersedia, K total, Ca, Mg) meningkat setelah aplikasi biochar pada panen jagung pertama. Peningkatan hara masing-masing sebesar 35-53% N, 179-208% P, 70-91% K, 9-184% K total, 61-70% Ca, 1-22% Mg. Ketersediaan hara yang meningkat setelah panen pertama diduga sebagai akibat pemberian pupuk mineral dan atau dengan biochar. Kondisi ini membuktikan hipotesis dan meningkatnya hasil jagung pipilan kering pada musim tanam kedua (meskipun tanpa masukan pupuk mineral P dan K). Hasil jagung pipilan kering pada musim tanam pertama berkisar 5,46-7,02 t ha-1 yang lebih rendah dibanding musim tanam kedua (Tabel 5). Hal ini menunjukkan bahwa aplikasi biochar akan mampu memberikan efek positif terhadap penyediaan unsur hara sehingga hasil panen jagung meningkat pada musim tanam berikutnya. Demikian pula ditunjukkan bahwa aplikasi biochar dapat meningkatkan ketersediaan hara setelah dua kali musim tanam jagung (Tabel 5). Peningkatan hasil jagung pada musim tanam kedua juga disebabkan oleh intensitas hujan yang lebih rendah daripada pertama. Glaser et al., (2002) menyebutkan bahwa menambahkan biochar secara signifikan akan meningkatkan ketersediaan kation basa dalam tanah. Demikian pula N total dan bentuk P tersedia lebih tinggi setelah amandemen dengan biochar. Hasil penelitian Widowati et al., (2012) mengatakan bahwa penggunaan biochar secara mandiri dapat menekan pencucian K dan garam larut, sedangkan kombinasi biochar dan dosis pupuk KCl yang semakin banyak tidak akan meningkatkan pencucian K. Meningkatnya hasil jagung pada musim tanam kedua dibandingkan pada musim tanam pertama tentu tidak lepas dari pengaruh positif dari pemberian biochar. Menurut Chan et al. (2007), kekuatan tanah berkurang setelah aplikasi biochar. Biochar memiliki efek penting pada kapasitas pertukaran kation (Liang et al., 2006.), retensi air tanah (Glaser et al., 2002), kesuburan tanah (Steiner et al., 2007), dan biologi (Pietikainen et al., 2000), dan peningkatan akar koloni oleh jamur mikoriza (Warnock et al., 2007). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa biochar telah dapat meningkatkan berat kering akar rata-rata sebesar 42% (Tabel 2). Di sisi lain juga diketahui bahwa biochar memiliki luas permukaan yang tinggi dan memiliki struktur berpori. Kishimoto dan Sugiura (1985) memperkirakan bahwa luas areal bagian permukaan biochar berkisar 200-400 m2 g-1 yang terbentuk antara 400°C dan 1.000°C. Tabel 5. Komponen Hasil dan Hasil Jagung pada Musim Tanam Kedua Perlakuan Panjang Tongkol Diameter Tongko l + Biji BK 1000 butir BK Tong kol B0 K200 B30 K0 B30 K50 B30 K100 B30 K150 B30 K200 17.62 20.33 19.91 19.78 19.76 19.29 5.43 5.77 5.82 5.78 5.81 5.97 302.93 338.97 346.73 348.43 359.07 325.20 21.63 32.22 30.29 32.50 33.75 30.01 a b b b b b a b bc bc bc c a b b b b b BK Biji per Tanam an (g) a b b b b b 122.52 141.38 155.46 154.47 151.97 154.26 BK Jagung Pipilan Kering a ab b b b b 6.46 7.18 7.77 7.72 7.60 7.71 a ab b b b b Efek residu dosis pupuk K dengan dan tanpa biochar sangat nyata pada kadar karbohidrat dalam biji. Penggunaan biochar secara mandiri menunjukkan kadar 168 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 72935-2-6 ISBN 978-602- karbohidrat terendah dan tertinggi dicapai oleh kombinasi biochar dan 150 kg KCl ha1. Residu pupuk kalium dan biochar dapat meningkatkan kadar karbohidrat dalam biji jagung. Kenaikan kandungan karbohidrat lebih efektif jika biochar diterapkan dengan pupuk kalium hingga dosis 150 kg KCl ha-1, aplikasi pupuk K dengan dosis yang bertambah (200 kg KCl ha-1) akan menurunkan kandungan karbohidrat (Gambar 4). Kadar Karbohidrat (%) 60.00 50.00 d c c e b 40.00 30.00 a 20.00 10.00 0.00 B0K200 B30K0 B30K50 B30K100 B30K150 B30K200 Treatment Gambar 4. Kadar Karbohidrat dalam Biji Saat Panen Ketersediaan Unsur Hara Setelah Panen Efek residu pupuk K dan biochar pada hasil tanaman dapat dikaitkan dengan meningkatnya konsentrasi kation basa di dalam tanah (Tabel 5). Beberapa penelitian telah melaporkan bahwa biochar dapat meningkatkan K, Ca, Mg (Major et al., 2010), pertumbuhan tanaman, dan berbagai perubahan kesuburan tanah (Rondon et al., 2007; Steiner et al, 2007; Topoliantz et al., 2005). Secara umum ketersediaan hara yang meningkat dengan biochar (Tabel 5) akan dapat mendorong pertumbuhan tanaman lebih baik sehingga hasil panen meningkat. Meskipun tanpa masukan pupuk P dan K, kebutuhan hara P dan K tanaman jagung kedua masih tercukupi dari hara P dan K yang tersedia di dalam tanah setelah panen jagung pertama, bahkan masih bisa menyediakan unsur hara yang lebih baik (Tabel 5). Ketersediaan kalium dengan aplikasi biochar telah meningkat 2-4 kali lipat pada musim tanam setelah penerapannya. Hasil penelitian ini tidak sejalan dengan Steiner et al., (2007) yang menyampaikan tidak mendapati ketersediaan K yang lebih besar dengan biochar kayu setelah satu musim tanam, meskipun biochar yang telah digunakan mengandung K dalam jumlah yang kecil. 169 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 C Treatment K N total (%) P (mg kg-1) K+ (me 100 g-1) Tot al Ca++ (me 100 g-1) Mg++ (me 100 g-1) Na+ (me 100 g-1) org anik (%) B0K200 0.11 a 41.84 a 0.35 a 284.01 b 15.94 a 3.26 c 0.82 a B30K0 0.17 c 48.01 ab 1.03 c 234.57 a 22.36 cd 3.25 c 0.99 b B30K50 0.16 bc 91.87 e 0.70 b 526.12 d 21.82 bc 3.14 bc 1.19 cd B30K100 0.20 d 61.08 c 1.25 d 891.81 e 23.29 d 2.77 b 1.25 d B30K150 0.16 b 71.04 d 0.99 c 355.85 c 22.02 bc 4.43 d 1.36 e B30K200 0.16 b 51.63 b 1.17 d 334.35 c 21.18 b 1.99 a 1.15 c BNT 0.05 0.01 8.99 0.13 27.99 1.11 0.41 0.06 1.93 2.30 2.27 2.28 2.26 2.27 0.16 Tabel 5. Ketersediaan Hara Setelah Panen KESIMPULAN DAN SARAN Aplikasi biochar yang ditambah pupuk P dan K pada tanaman jagung musim tanam pertama dapat memberi efek residu hara P dan K pada musim tanam kedua. Efek residu hara (khususnya P dan K) dan biochar telah mencukupi kebutuhan hara bagi tanaman jagung musim tanam kedua. Residu biochar secara mandiri maupun kombinasi dengan pupuk K berbagai dosis telah menghasilkan jagung yang tidak berbeda (7,2 – 7,8 ton ha-1). Residu pupuk K berpengaruh pada kandungan karbohidrat dalam biji. Residu biochar yang dikombinasi dengan pupuk kalium 200 kg KCl ha-1 telah menghasilkan kadar K dalam biji yang tertinggi dan karbohidrat yang terendah kedua setelah perlakuan yang hanya menggunakan biochar. Residu biochar meningkatkan ketersediaan hara N, P, K+, Ca++, Na+ di dalam tanah. Studi jangka panjang diperlukan untuk mengevaluasi pengaruh penambahan biochar tanpa masukan P dan K pada hasil tanaman musim tanam ketiga. UCAPAN TERIMA KASIH Diucapkan terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan yang telah menyediakan dana penelitian lanjutan Hibah Bersaing. REFERENSI Antal, M.J., and M. Gronli. 2003. The art, science, and technology of charcoal production. Ind. Eng. Chem. Res. 42:1619–1640. Cahn, M.D., Bouldin, D.R., Cravo, M.S., Bowen, W.T. 1993. Cation and nitrate leaching in an oxisol of the Brazilian Amazon. Agron J. 85:334–340. Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A., Joseph, S. 2007. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Aust J Soil Res 45:629–634. Chan, K.Y., L.V. Zwieten, I. Meszaros, A. Downie, and S. Joseph. 2008. Using poultry litter biochars as soil amendments. Aust. J. Soil Res. 46:437–444. Chun, Y., G. Sheng, C.T. Chiou, and B. Xing. 2004. Compositions and sorptive properties of crop residue-derived chars. Environ. Sci. Technol. 38:4649–4655. Czimczik, C.I., and C.A. Masiello. 2007. Controls on black carbon storage in soils. Global Biogeochem. Cycles 21:3 doi:10.1029/2006GB002798. Fearnside, P.M. 2000. Global warming and tropical land-use change: greenhouse gas emissions from biomass burning, decomposition and soils in forest conversion, shifting cultivation and secondary vegetation. Climatic Change 46:115–158. 170 a b b b b b Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Gaskin, J.W., Steiner, C, Harris, K, Das KC, Bibens, B. 2008. Effect of low temperature pyrolysis conditions on biochar for agricultural use. T Asabe 51:2061–2069 Glaser, B,, Haumaier, L,, Guggenberger, G,, Zech, W. 2001a. The Terra Preta phenomenon – a model for sustainable agriculture in the humid tropics. Naturwissenschaften 88:37–41 Glaser, B.,Johannes, L., Wolfgang, Z. 2002. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal – a review. Biol Fertil Soils 35:219–230. DOI 10.1007/s00374-002-0466-4. Global Biogeochem. Cycles 14:777–794. Julia, W. Gaskin, R. Adam, S., Keith, H. K., Das, R. Dewey Lee, Lawrence A. Morris, dan Dwight S. Fisher. 2010. Effect of Peanut Hull dan Pine Chip Biochar on Soil Nutrients, Corn Nutrient Status, and Yield. Agron. J. 102:623-633. doi: 10.2134/agronj2009.0083 Kimetu, J., Lehmann, J., Ngoze, S.O., Mugendi, D.N., Kinyangi, J.M., Riha, S., Verchot L, Recha, J.W., Pell, A.N. 2008. Reversibility of soil productivity decline with organic matter of differing quality along a degradation gradient. Ecosystems 11:726–739 Kishimoto, S., and Sugiura, G. 1985. Charcoal as a soil conditioner. Int Achieve Future 5:12–23. Laird, D.A. 2008. The charcoal vision: A win-win-win scenario for simultaneously producing bioenergy, permanently sequestering carbon, while improving soil and water quality. Agron. J. 100:178–181. Lehmann, J., J. Pereira da Silva, Jr., C. Steiner, T. Nehls, W. Zech, and B. Glaser. 2003. Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: Fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant Soil 249:343–357. Liang, B., Lehmann, J., Solomon, D., Kinyangi, J., Grossman, J., O’Neill, B., Skjemstad, J.O., Thies, J.E.,.Luizao, F.J., Petersen, J. & Neves, E.G. 2006. ‘Black carbon increases cation exchange capacity in soils’, Soil Science Society of America Journal 70: 1719–30. Mayor, J., M. Rondon, D. Molina, Susan, J. R., J. Lehmann. 2010. Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant Soil (2010) 333:117–128. DOI 10.1007/s11104010-0327-0. Major, J. 2009. Biochar application to a Colombian savanna Oxisol: fate and effect on soil fertility, crop production and soil hydrology. PhD Thesis, Cornell University, NY Rondon, M., J. Lehmann, J. Ramírez, and M. Hurtado. 2007. Biological nitrogen fixation by common beans (Phaseolus vulgaris L.) increases with biochar additions. Biol. Fertil. Soils 43:699–708. Schmidt, M.W.I., J.O. Skjemstad, E. Gehrt, and I. Kagel-Knabner. 1999. Charred organic carbon in German chernozemic soils. Eur. J. Soil Sci. 50:351–365. Skjemstad, J.O., D.C. Reicosky, A.R. Wilts, and J.A. McGowan. 2002. Charcoal carbon in U.S. agricultural soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 66:1249–1255. Skjemstad, J.O., P. Clarke, J.A. Taylor, J.M. Oades, and S.G. Mcclure. 1996. The chemistry and nature of protected carbon in soil. Aust. J. Soil Res. 34:251–271. Sombroek, W.G., F.O. Nachtergaele, and A. Hebel. 1993. Amounts, dynamics and sequestering of carbon in tropical and subtropical Soils. Ambio 22:417–426. Steiner, C, Teixeira, W.G, Lehmann, J., Nehls, T., de Macedo, J.L.V., Blum, W.E.H., Zech, W. 2007. Long term effects of manure, charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central mazonian upland soil. Plant Soil 291:275–290 Steiner, C., Glaser, B., Teixeira, W.G., Lehmann, J., Blum, W.E.H., Zech, W. 2008. Nitrogen retention and plant uptake on a highly weathered central Amazonian Ferraisol amended with compost and charcoal. J Plant Nutr Soil Sci 171:893–899. Tiessen, H., Cuevas, E., Chacon, P. 1994. The role of soil organic matter in sustaining soil fertility. Nature 371:783– 785. Warnock, D.D., Lehmann, J., Kuyper, T.W., Rillig, M.C. 2007. Mycorrhizal responses to biochar in soil— concepts and mechanisms. Plant Soil 300:9–20. Widowati, W.H. Utomo, L.A.Soehono, B.Guritno. 2011. Effect of biochar on the release and loss of nitrogen from urea fertilization. Journal of Agriculture and Food Technology 1 (7) : 127 – 132. Widowati, W. H. Utomo., B.Guritno, L.A.Soehono. 2012. The effect of biochar on the growth and n fertilizer requirement of maize (Zea mays L.) in Green House Experiment. Journal of Agricultural Science 4(5) : 255 – 262. 171 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Widowati, Asnah, Sutoyo. 2012. The Effects of Biochar and Potassium Fertilizer to the Uptake and Potassium Leaching. Buana Sains 12: 83 – 90. Wilhelm, W.W., J.M.F. Johnson, J.L. Hatfield, W.B. Voorhees, and D.R. Linden. 2004. Crop and soil productivity response to corn residue removal: A literature review. Agron. J. 96:1–17. 172 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 RESPON BIOFERTILIZER TERHADAP SERANGAN HAMA PENYAKIT DAN PRODUKSI BUAH NAGA Azri Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Barat Jalan Budi Utomo, 45 Siantan Hulu Pontianak Email : [email protected] ABSTRAK Permasalahan budidaya tanaman buah naga di Kabupaten Mempawah adalah gejala penyakit busuk pangkal batang pada tanaman buah naga, gejala serangan penyakit akar putih dan rendahnya produksi buah naga. Untuk itu dilakukan pengkajian teknologi pengendalian penyakit dan peningkatan produks buah naga dengan meggunakan michoriza dan pupuk organic. Adapun perlakuan yang akan diteliti berupa jenis pupuk organic dan trichoderma sebagai berikut : 1) Pupuk kandang : Po = tanpa pukan, P1 = Pukan kotyoran ayam, P2 = Pukan kotoran sapi, P3 = pukan kambing dan 2). Trichoderma : Mo = tanpa Trichoderma, M1 = 75 g trichoderma, M 2 = 25 g Tricoderma + 25 g Michgoriza dan M 3 = 50 g Michoriza. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dalam bentuk faktorial ulangan 3 kali dengan respon tanaman yang diamati jumlah cabang, jumlah buah, berat buah, gejala penyakit busuk pangkal batang, busuk bakteri dan Fusarium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemeberian pupuk hayati (trichderma dan mikoriza) mengurangi serangan penyakit busuk pangkal batang, busuk bakteri, dan Fusarium pada tanaman buah naga. Pemberian pupuk organik mengurangi serangan gejala busuk pangkal batang, busuk bakteri dan Fusarium. Pupuk hayati nyata meningkatkan jumlah buah dan produksi buah naga. jenis pupuk organik tidak beda nyata terhadap jumlah buah dan produksi buah naga, Pemberian pupuk kotoran sapi disertai dengan trichoderma menghasilkan produksi buah naga tertinggi yaitu 3.36 ton/ha. Kata kunci : pupuk kandang, pupuk hayati dan produksi buah naga ABSTRAK The Problems in dragon fruit cultivation in the Mempawah District are the symptoms of stem rot disease in the plant dragon fruit, white root disease and the low production of dragon fruit. For that carried of the study of disease control and produks improvement of dragon fruit with. Organic fertilizers and trichoderma as follows : 1) Manure: Po = without manure , P1 = Chicken manure, P2 = Cows manure, P3 = Goat manure 2). Trichoderma: Trichoderma Mo = without Trichoderma, M1 = 75 g trichoderma, M2 = 25 g Trichoderma + 25 g Michgoriza and M3 = 50 g Michoriza. The study using randomise complete block design (RAK) factoral with plant responses observed number of branches, number of fruits, fruit weight, symptoms of stem rot disease, root bacteria and Fusarium rotten. The results showed that aplication of organic biological fertilizer (trichderma and mycorrhizal) reduces stem rot disease, bacterial and Fusarium on dragon fruit plants. Biological fertilizer significantly increased the amount of fruit and production dragon fruit. Type of organic fertilizer is not significantly different to the amount of fruit and production of dragon fruit. Aplication of cow manure with Trichoderma produce the fragmest dragon fruit production 3.36 tonnes / ha. Keywords : manure , biofertilizers and dragon fruit production PENDAHULUAN Buah naga atau lazim juga disebut pitaya, terakhir ini menjadi salah satu buah yang popular di kalangan masyarakat. Buah yang termasuk kelompok kaktus atau family cactaceae ini sangat digemari oleh masyarakat untuk konsumsi. Rasa yang manis dan segar pada buah naga membuat para konsumennya ketagihan, buah naga juga memiliki berbagai khasiat obat yang bermanfaatkan bagi kesehatan tubuh. Buah naga cukup banyak khasiat bagi kesehatan diantaranya untuk menurunkan kholesterol dan gula darah ini memiliki kandungan protein 0,48-0,5 %, karbohidrat 4,33-4,98, lemak 0,17-0,18, dan vitamin seperti karoten, thiamin, riboflavin, niasin dan asam askorbat (Morton, 1987) Tanaman buah naga di Kalimantan Barat tersebar di Kabupaten Mempawah, Kota Singkawang dan Kabupaten Sambas. Hasil identifikasi dan wawancara Bapak Ambok Angka petani buah naga adalah adanya gejala penyakit busuk pangkal batang dan busuk bakteri dan rendahnya produksi buah naga. Permasalahan budidaya tanaman buah naga di Kabupaten Mempawah adalah gejala penyakit busuk pangkal batang pada tanaman buah naga, gejala serangan penyakit akar putih dan rendahnya 173 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 produksi buah naga. Untuk itu dilakukan pengkajian teknologi pengendalian penyakit dan peningkatan produks buah naga dengan meggunakan michoriza dan pupuk organik. Pupuk hayati (biofertilizer) didefinisikan sebagai substansI yang mengandung mikroorganisme hidup yang mengkolonisasi rhizosfir atau bagian dalam tanaman dan memacu pertumbuhan tanaman dengan jalan meningkatkan pasokan ketersediaan hara primer dan atau stimulus pertumbuhan tanaman target, bila dipakai pada benih, permukaan tanaman, atau tanah (FNCA Biofertilizer Project Group 2006). Peranan mikoriza sangat penting terutama dapat meningkatkan nutrisi tanaman dan menghasilkan hormon-hormon pertumbuhan seperti auksin dan giberelin. Auksin berfungsi untuk mencegah penuaan akar, sehingga akar dapat berfungsi lebih lama dan penyerapan unsur hara akan lebih banyak (Husin (1994). Pengendalian biologi (hayati) menunjukkan alternative pengedalian yang dapat dilakukan tanpa harus memberikan pengaruh negative terhadap lingkungan dan sekitarnya, salah satunya adalah dengan pemanfaatan agens hayati seperti virus, jamur atau cendawan, bakteri atau aktiomisetes. Beberapa jamur atau cendawan mempunyai potensi sebagai agens hayati dari dari jamur patogenik diantaranya adalah Trichoderma spp. (Baker dan Cook,1983 dalam Tindaon, 2008). Menurut Wiyono (2013) bahwa Penyakit busuk pangkal batang umumnya menyerang pada awal penanaman buah naga, tanaman buah naga sering mengalami pembusukan pada pangkal batang, berwarna kecokelatan dan terdapat bulu putih. Sedangkan gejala busuk bakteri adalah tanaman tampak layu, kusam, terdapat lendir putih kekuningan pada tanaman yang mengalami pembusukan, penyakit ini disebabkan oleh Pseudomonas sp. Mikoriza sangat diperlukan untuk mengubah lahan yang semula tandus atau kering menjadi lahan subur. Karena dengan adanya mikoriza dapat menyerap unsur hara. Jamur Trichoderma spp. digunakan sebagai jamur atau cendawan antagonis yang mampu menghambat perkembangan patogen melalui proses mikroparasitisme, antibiosis, dan kompetisi (Mukerji dan Garg, 1988 dalam Rifai, et. al., 1996). Menurut Hartati dan Widowati (2006) bahwa Pupuk kandang/kotoran hewan yang berasal dari usaha tani pertanian antara lain adalah kotoran ayam, sapi, kerbau, dan kambing. Komposisi hara pada masing-masing kotoran hewan berbeda tergantung pada jumlah dan jenis makanannya. Secara umum, kandungan hara dalam kotoran hewan lebih rendah daripada pupuk kimia. Oleh karena itu biaya aplikasi pemberian pupuk kandang (pukan) ini lebih besar daripada pupuk anorganik. METODOLOGI Lokasi Pengkajian Penelitian dilakukan di Desa Peniti Besar Kecamatan Segedong Kabupaten Mempawah Kalimantan Barat. Waktu penelitian dilakukan Maret – Desember 2014. Adapun perlakuan yang akan diteliti berupa jenis pupuk organic dan trichoderma sebagai berikut : Pupuk kandang : Po = tanpa pukan P1 = Pukan kotyoran ayam P2 = Pukan kotoran sapi P3 = pukan kambing Trichoderma : Mo = tanpa Trichoderma M1 = 75 g trichoderma M 2 = 25 g Tricoderma + 25 g Michgoriza M 3 = 50 g Michoriza Penelitian menggunakan Rancangan acak kelompok dalam bentuk faktorial dengan 3 x ulangan. Tanaman buah naga yang digunakan dalam penelitian telah berumur 3 tahun, jumlah petak tanaman terdapat 4 x 4 x 3 = 48 petak tanaman dengan jumlah tanaman setiap petak 9 tanaman, sehingg jumlah tanahan keseluruhan adalah 432 tanaman. 174 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Pengkajian menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan respon tanaman yang diamati jumlah cabang, jumlah buah, berat buah, gejala penyakit busuk pangkal batang, busuh bakteri dan Fusarium. Data hasil pengamatan dianalisis dengan analisis ragam sesuai dengan rancangan, sedangkan rata-rata perlakuan dibedakan dengan uji DMRT (Gomez dan Gomez, 1992). Untuk menghitung persentase serangan penyakit tanaman Buah Naga ditentukan dengan rumus sebagai berikut : X= Jumlah tanaman terserang Jumlah tanaman X = persentase serangan x 100 % HASIL DAN PEMBAHASAN Busuk Pangkal Batang Penyakit busung pangkal batang umumnya menyerang pada saat awal penanaman. Gejala serangan ditandai dengan adanya pembusukan pada pangkal batang sehingga menyebabkan batang berair dan berwarna kecokelatan. Pada daerah terserang terdapat bulu-bulu putih halus yang merupakan miselium cendawan. Penyakit ini disebabkan oleh serangan cendawan Sclerotium rolfsii Sacc. dan lebih sering menyerang tanaman pada saat cuaca lembab. Upaya pengendalian dapat dilakukan dengan pengaturan drainase dan kelembaban pada saat musim hujan. Upaya lain yang bisa dilakukan adalah dengan pemanfaatan agensia hayati, seperti Trichoderma sp. dan Gliocldium sp. Hal ini sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Papavizaz (1985) dalam Sulistyowati,. et al (1997), bahwa pengendalian penyakit busuk batang sklerotium juga dapat dilakukan secara hayati dengan menggunakan cendawan antagonis, misalnya Trichoderma spp.. Pada table 1. Ternyata pemeberian pupuk hayati dengan trichderma dan mikoriza dapat mengurangi serangan penyakit busuk pangkal batang sebesar 4.97 % sampai 7.64 %. Hal ini disebabkan karena pupuk hayati trichoderma dan mikoriza cendawan merupakan cendawan antagonis yang mampu menghambat perkembangan patogen melalui proses mikroparasitisme, antibiosis, dan kompetisi. Hasil penelitian Djatmiko dan Rohadi (1997) menunjukkan pellet T. harzianum yang diperbanyak dalam sekam padi dan bekatul mempunyai kemampuan menekan patogenitas Plasmodiophora brassicea dan penyakit akar gada, baik pada tanah andosol maupun latosol. Darmono (1994) tentang aplikasi Trichoderma spp.. dengan menggunakan dedak ternyata dapat menekan serangan Phytophthora spp. di dalam jaringan buah kakao Menurut Hardiningsih (1993) dalam Sulistyowati,. et al (1997) melaporkan bahwa penyakit busuk batang yang disebabkan oleh infeksi S. roflsii yang menyerang tanaman pada masa vegetative dapat menyebabkan tanaman mati. Tabel 1. Hasil Pengamatan Penyakit Busuk Pangkal Batang Perlakuan Sebelum Perlakuan Setelah Perlakuan P0 30.54 28.87 P1 35.65 33.05 P2 24.33 22.57 P3 25.85 21.97 M0 25.55 19.86 M1 18.23 10.59 M2 15.66 7.63 M3 15.35 10.38 Persentase penurunan 1.67 1.60 2.76 3.88 5.69 7.64 8.03 4.97 Sedangkan pemberian jenis pupuk kandang terhadap serangan penyakit busuk pangkal batang, ternyata kotoran kambing dapat menekan serangan sebesar 3.88 % dibanding dengan kotoran sapi dan ayam (2.76 % dan 1.60 %). Menurut Hartatik dan Widowati (2005) bahwa kadar hara pukan kambing mengandung kalium yang relatif lebih tinggi dari pukan lainnya. Sementara kadar 175 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 hara N dan P hampir sama dengan pukan lainnya. Kalium (K) adalah salah satu hara makro yang diserap dalam jumlah besar oleh tanaman termasuk buah naga dan berperan utama dalam pembukaan dan penutupan stomata, transportasi hara-hara dari akar ke daun serta dalam aktivitas berbagai enzim dalam pertumbuhan tanaman (Cherney, 2004). Busuk Bakteri Serangan penyakit ini desebabkan oleh infeksi bakteri Pseudomonas sp. Gejala tanaman yang terserang penyakit busuk bakteri ditandai dengan adanya pembusukan pada pangkal batang, terdapat lendir putih kekuningan pada daerah serangan, serta tanaman tanpak kusan dan layu. Pemberian pupuk hayati dengan Trichoderma dan mikoriza dapat menurunkan gejala serangan busuk bakteri seperti pada Tabel 2. Pemberian pupuk hayati mengurangi busuk bakteri pada tanaman buah naga sebesar 4.56 % dan 5.45 %, namun bila dikombinasikan dengan kedua perlakuan tersebut maka dapat mengurangi serangan busuk bakteri lebih tinggi yaitu 8.59 %. Pengendalian terhadap serangan bakteri ini dilakukan dengan melakukan sanitasi kebun secara rutin, perbaikan drainase untuk mencegah adanya genangan air, pencabutan tanaman terserang dan tanah disekitar titik tanam dibuang jauh dari areal budidaya. Usahakan pembuangan tanah tersebut jangan sampai tercecer. Lubang bekas titik tanam ditaburi dengan kapur agar pH tanah lokal meningkat. Mukerji dan Garg (1986) dalam Djatmiko dan Rohadi (1997) melaporkan bahwa mikroorganisme antagonis terutama Trichoderma spp.. mempunyai kemampuan berkompetisi dengan patogen terbawa tanah terutama dalam mendapatkan nitrogen dan karbon. Table 2. Hasil Pengamatan Penyakit Busuk Bakteri Tanaman Buah Naga Perlakuan Sebelum Perlakuan Setelah Perlakuan Persentase penurunan P0 33.45 31.79 1.66 P1 21.33 17.48 3.95 P2 20.15 13.19 6.94 P3 20.95 15.53 4.42 M0 24.15 22.15 2.0 M1 18.33 13.77 4.56 M2 25.66 17.07 8.59 M3 22.45 17.00 5.45 Pengaruh kotoran ternak, kotoran kambing dapat mengurangi gejala busuk bakteri terbaik (6.94%) dibanding dengan kotoran ayam dan sapi, hal ini disebabkan karena kandungan pada kotoran ini kandungan N, P2O5 dan CaO lebih tinggi sehingga dapat mempengaruhi proses fisiologi tanaman dalam ketahanan tanaman terhadap penyakit (Lingga, 1991). Unsur Ca pada pupuk kandang berperan penting dalam menyusun dinding sel baru pada tanaman selain itu unsur hara N juga cukup tersedia. Selanjutnya Tisdale dan Nelson (1984) mengemukakan bahwa ketersediaan unsur hara yang baik dapat meningkatkan berat kering yang dihasilkan oleh tanaman karena unsur hara mineral terutaman N berperan dalam proses pembentukan berat kering dan salah satu komponen pembentuk berat kering tanaman. Fusarium Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan pupuk hayati dapat menekan gejala serangan Fusarium pada tanaman buah naga sebesar 8.36% - 12.58 %, hal ini disebabkan hasil pengamatan dilapang penyakit ini disebabkan oleh cendawan Fusarium oxysporium. Gejala serangan antara lain cabang tanaman berkerut, layu dan busuk berwarna cokelat. Secara umum gejala yang tampak hampir sama dengan serangan penyakit busuk bakteri. Pengendalian terhadap serangan bakteri ini dilakukan dengan melakukan sanitasi kebun secara rutin, perbaikan drainase untuk mencegah adanya genangan air, pencabutan tanaman terserang dan tanah disekitar titik tanam dibuang jauh dari areal budidaya. Lubang bekas titik tanam ditaburi dengan kapur agar pH tanah lokal meningkat. Upaya lain yang bisa dilakukan adalah dengan pemanfaatan agensia hayati, seperti Trichoderma sp. dan Gliocldium sp. 176 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Menurut Ismujiyanto, et.al., (1996), aplikasi Trichoderma Sp dengan kompos jerami dapat menurunkan intensitas serangan Fusarium oxysporum pada pangkal batang dan akar tanaman vanili Beberapa jamur atau cendawan mempunyai potensi sebagai agens hayati dari dari jamur patogenik diantaranya adalah Trichoderma spp. (Baker dan Cook,1983 dalam Tindaon, 2008). Trichoderma spp. yang dinfestasikan kedalam tanah dilaporkan oleh Rifai,dkk., et al (1996) mampu menekan serangan Phytium sp pada tanaman Kedelai. Data mereka menunjukkan bahwa semakin panjangnya jarak antara infestasi T. viride dengan saat saat dating Phytium cenderung semakin menurunkan intensitas dan persentase bibit dan benih yang terserang Phytium spp. Pemberian pupuk organik, kotoran sapi menghasilkan penurunan gejala serangan Fusarium terbaik dibanding dengan kotoran kambing dan ayam masing-masing 12.39 %; 6.03 % dan 9.12% (Tabel 3). Tabel 3. Hasil Pengamatan Fusarium menyerang tanaman Buah Naga Perlakuan Sebelum Perlakuan Setelah Perlakuan Persentase penurunan P0 21.15 19.14 1.99 P1 20.55 11.43 9.12 P2 20.72 8.33 12.39 P3 15.22 6.19 6.03 M0 25.66 15.84 9.82 M1 24.34 12.69 11.65 M2 21.33 8.75 12.58 M3 15.22 6.86 8.36 Produktivitas Buah Naga Hasil analsis, pengaruh pupuk hayati berbeda sangat nyata dapat meningkatkan jumlah buah dan produksi buah naga dibanding dengan kontrol (tanpa pupuk hayati). Namun pemberian Trichoderma tidak nyata dengan pemberian Michoriza. Produktivitas buah naga tertinggi dijumpai pada perlakuan pemberian Trichoderma dikombinasikan dengan Michoriza seperti pada Tabel 4). Hal ini disebabkan karena pupuk hayati ini sangat menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman, selain dapat menekan pathogen, michoriza juga dapat berfungsi sebagai sumber nutrisi bagi tanaman. Dengan pemberian mikoriza menyebabkan terjadinya perubahan fisiologi pada tanaman inang, yaitu meningkatnya pertumbuhan tanaman dan ketahanan terhadap cekaman lingkungan yang berbeda dengan tanaman tanpa mikoriza (Mosse, 1981). Mikoriza merupakan asosiasi simbiotik antara jamur dan sistem perakaran tanaman tinggi, dalam fenomena ini jamur menginfeksi dan mengkoloni akar tanpa menimbulkan nekrosis sebagaimana biasa terjadi pada infeksi jamur patogen, dan mendapat pasokan nutrisi secara teratur dari tanaman (Rao, 1994). Beberapa mikroba tanah mempunyai kemampuan melarutkan fosfat yang tidak larut dalam air dan menjadikannya tersedia bagi akar tanaman. Mikroba ini merubah bentuk P di alam untuk mencegah terjadinya proses fiksasi P. dalam proses pelarutan P oleh mikroba berhubungan dengan diproduksinya asam yang sangat erat berhubungan dengan proses metabolisme (Prihatini,. et al 1996). Tabel 4. Pengaruh Pupuk Organik dan Pupuk Hayati terhadap Produktivitas Buah Naga Perlakuan Jumlah buah/tanaman Produktivitas (ton/ha M0 5.91 a 1.60 a M1 6.74 ab 2.91 b M2 7.98 bc 2.99 b M3 8.25 c 2.74 b P0 5.58 a 1.87 a P1 7.65 b 2.64 b P2 7.71 b 2.87 b P3 7.94 b 2.90 b 177 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Pada tabel 4, ternyata pemberian jenis pupuk organik tidak beda nyata terhadap jumlah buah dan produksi buah naga, namun pupuk organik berasal dari kotoran kambing produksi lebih tinggi dibanding dengan kotoran sapi dan ayam. Menurut Hartatik dan Widowati (2006) bahwa pupuk kandang/kotoran hewan yang berasal dari usaha tani pertanian antara lain adalah kotoran ayam, sapi, kerbau, dan kambing. Komposisi hara pada masing-masing kotoran hewan berbeda tergantung pada jumlah dan jenis makanannya. Menurut Lingga (1991) bahwa diantara jenis pupuk kandang, pupuk kandang kambing mengandung N, P2O5 dan CaO lebih tinggi dibanding kotoran ternak lainnya. Pertumbuhan buah juga memerlukan unsur hara terutama nitrogen, fosfor dan kalium. Nitrogen diperlukan untuk pembentukan klorofil yang berguna dalam proses fotosintesis, selain itu berfungsi dalam pembentukan protein dan lemak. Unsur fosfor berguna untuk merangsang pertumbuhan akar, membantu asimilasi dan pernafasan sekaligus mempercepat pembungaan, pembentukan buah dan pemasakan buah dan biji. Menurut Lingga dan Marsono (2002) Ca berfungsi dalam merangsang pembentukan bulu akar, mengeraskan batang tanaman dan merangsang pertumbuhan biji. Ca yang terdapat pada batang dan daun berkhasiat untuk menetralisasikan senyawa atau suasana yang tidak mengutungkan didalam tanah. Penyerapan P terus meningkat dari fase pembibitan sampai berbunga. Dalam keadaan lingkungan kimiawi optimum, interaksi antara tanah dan unsur hara berbeda beda tergantung pada macam unsur hara. Kesulitan akan bertambah kalau bahan pupuk mengandung lebih daripada satu macam unsur hara (amonium sulfat) atau mengandung satu macam unsur hara dalam bentuk kimia lebih daripada sebuah (amonium nitrat). Efisiensi pemupukan suatu unsur hara berubah menurut umur tanaman (kelakuan fisiologi). Kelakuan fisiologi tanaman juga dipengaruhi oleh cuaca, musim dan suhu. Keadaan lingkungan hayati juga mempengaruhi efisiensi pemupukan (Notohadiprawiro ,. et al 2006). Tabel 5. Pengaruh Kombinasi Michoriza dan Pupuk Kandang terhadap Produktivitas Buah Naga Perlakuan Jumlah buah/tanaman Produktivitas (ton/ha MoPo 4.44 a 1.16 a MoP1 6.15 c 1.52 a M0P2 6.59 c 1.88 bc MoP3 6.44 c 1.85 bc M1P0 5.04 ab 1.55 ab M1P1 6.89 c 3.27 d M1p2 7.08 c 3.36 d M1P3 7.96 cd 3.45 d M2P0 6.89 c 2.56 bcd M2P1 9.00 f 3.13 d M2p2 7.74 cd 3.11 d M2P3 8.29 de 3.14 d M3p0 5.96 b 2.04 abc M3P1 8.55 def 2.65 cd M3P2 9.41 f 3.12 d M3P3 9.07 f 3.15 d Pada tabel 5, ternyata perlakuan (M1P2) pemberian pupuk kotoran sapi disertai dengan trichoderma menghasilkan produksi buah naga tertinggi yaitu 3.36 ton/ha dibanding dengan perlakuan lainnya. Hal ini diduga hara berasal dari pupuk dan Trichoderma dapat dimanfaatkan oleh pertumbuhan tanaman yang pada akhirnya memperkuat tanaman terhadap serangan penyakit. Sifat antagonis Cendawan Trichoderma spp. telah diteliti sejak lama. Inokulasi Trichoderma spp. ke dalam tanah dapat menekan serangan penyakit layu yang menyerang di persemaian, hal ini disebabkan oleh adanya pengaruh toksin yang dihasilkan cendawan ini (Khaeruni,, 2010). 178 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Pemanfaatan pupuk hayati dilakukan berdasarkan respon positif terhadap peningkatan efektivitas dan efisiensi pemupukan sehingga dapat menghemat biaya pupuk dan penggunaan tenaga kerja. Teknologi yang dapat digunakan adalah penerapan pupuk mikroba (microbial fertilizer). Tombe (2008) pupuk hayati bertujuan untuk meningkatkan jumlah mikroorganisme dan mempercepat proses mikrobiologis untuk meningkatkan ketersediaan hara, sehingga dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Pupuk hayati bermanfaat untuk mengaktifkan serapan hara oleh tanaman, menekan soil borne disease , mempercepat proses pengomposan, memperbaiki struktur tanah, dan menghasilkan substansi aktif yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. KESIMPULAN : 1. Pemeberian pupuk hayati dapat mengurangi serangan penyakit busuk pangkal batang, busuk bakteri, dan Fusarium pada tanaman buah naga. Pemberian pupuk organik dapat mengurangi serangan gejala busuk pangkal batang, busuk bakteri dan Fusarium. 2. Pupuk hayati nyata meningkatkan jumlah buah dan produksi buah naga, namun pemberian Trichoderma tidak nyata dengan pemberian Michoriza. jenis pupuk organik tidak beda nyata terhadap jumlah buah dan produksi buah naga, namun kotoran kambing produksinya lebih tinggi. Pemberian pupuk kotoran sapi disertai dengan trichoderma menghasilkan produksi buah naga tertinggi yaitu 3.36 ton/ha. REFERENSI Darmono, T. W., 1994. Kemampuan beberapa isolat Trichoderma spp.. Dalam Menekan Inokulum Phytophthora sp. di dalam Jaringan Buah Kakao. Menara Perkebunan 62 : 2 :25-29. Djatmiko, H.A., dan Rohadi, S.S., 1997. Efektivitas Trichoderma harzianum Hasil Perbanyakan dalam Sekam Padi dan Bekatul Terhadap Patogenesitas Plasmodiophora brassicae pada Tanah latosol dan Andosol. Majalah Ilmiah UNSOED, Purwokerto 2 : 23 : 10-22. Cherney, J.H.; Q.M. Ketterings & J.L. Orloski (2004). Plant and soil elemental status as influenced by multi-year nitrogen and potassium fertilization. Journal of Plant Nutrition, 27, 991—1014. FNCA Biofertilizer Project Group. 2006. Biofertilizer Manual. Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA). Jurnal Lahan Suboptimal, 1(1) April 2012 39 Tokyo : Japan Atomic Industrial Forum. Gomez, Kwanchai A, and Arturo A. Gomez. 2007. Statistical Procedures for Agricultural Research. Second Edition. An International Rice Research Institute Book. A wiley Interscience Publication. P. 1-15; 97-116;121-156. Hartati W dan L.R. Widowati . 2006. Pupuk organik dan Pupuk Hayati. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Badan Litbang Pertanian. Husin, E. F. 1994. Mikoriza. Fakultas Pertanian. Universitas Andalas, Padang Ismujiyanto, S. B., Aeny, T.N., Ginting, C., 1996. Pengaruh Cendawan Antagonis Trichoderma viride dan Kompos Terhadap Intensitas Serangan Fusarium oxysporum Schl. F. Sp. Vanillae (TUCKER) Gordon Penyebab Penyakit Busuk Batang pada Tanaman Panili (Vanilla plafolia Andrews). JPP. Vol. VIII. No 8 Agustus, hal 85-90 Khaeruni, A.R., 2010. Penyakit Hawar Daun Bakteri Pada Padi: Masalah dan Upaya Pemecahannya. http://www.rudyct. com/PPS702- ipb/03112/andi_khaeruni.htm Morton J., 1987. Strawberry Pear, in : Morton, J., Fruits of Warm Climates, Miami Florida, p. 347-348 Prihatini, T., A. Kenjtanasari, dan Subowo. 1996. Pemanfaatan Biofertilizer Untuk Peningkatan Produktivitas Lahan Pertanian. Jurnal Litbang Pertanian XV (1). Notohadiprawiro T, Soeprapto Soekodarmodjo dan Endang Sukana. 2006. Pengelolaan Kesuburan Tanah dan Peningkatan Efisiensi Pemupukan. Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, Universitas Gajah Mada Prihatini, T., A. Kenjtanasari, dan Subowo. 1996. Pemanfaatan Biofertilizer Untuk Peningkatan Produktivitas Lahan Pertanian. Jurnal Litbang Pertanian XV (1). Rao, N.S.S. 1994. Soil Microorganism and Plant Growth. Oxford and IBM Publishing Co. (Terjemahan H. Susilo. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Universitas Indonesia Press). 179 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Rifai, M., Mujim, S., dan Aeny, T.N., 1996. Pengaruh Lama Investasi Trichoderma viride Terhadap Intensitas Serangan Pythium sp. Pada Kedelai. Jurnal Penelitian Pertama VII : 8 : 20-25 Sulistyowati, L., Estiejarini, M., Cholil, A., 1997. Tehnik Isolat Trichoderma spp. Sebagai Agen Pengendali Hayati Sclerotium roflsii Sacc. Pada Tanaman Kacang Tanah. Lembaga Penelitian, Universitas Brawijaya, Malang. Tindaon, H., 2008. Pengaruh Jamur Antagonis Trichoderma harzianum dan Pupuk Organik Untuk Mengendalikan Patogen Tular Tanah Sclerotium roflsii Sacc. Pada Tanaman Kedelai (Glycine max L.) di Rumah Kasa. http://repository.usu.ac.id.pdf Akses 10 Agustus 2010 Pinus Lingga. 1991. Jenis dan Kandungan Hara pada Beberapa Kotoran Ternak. Pusat Pelatihan Pertanian dan Pedesaan Swadaya (P4S) ANTANAN. Bogor (Tidak dipublikasikan). Lingga, P. dan Marsono. 2002. Petunjuk Penggunaan Pupuk. Penebar Swadaya. Jakarta. Tombe, M. 2008. Teknologi aplikasi mikroba pada tanaman. http://www.google/sekilas pupuk hayati.html. [28 Desember 2009]. Wiyono, S. 2013. Mengendalikan Penyakit Buah Naga. Fakultas Pertanian IPB. Peneliti pada Pusat Kajian Hortikultura – IPB 180 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PENGARUH PEMBENAH TANAH PROCAL TERHADAP PRODUKTIVITAS PADI PADA LAHAN SUB OPTIMAL DI KALIMANTAN BARAT Pratiwi1, Panut1 dan Erison2 1Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Kalimantan Barat 2PT. Pertani (Persero) ABSTRAK Tanah merupakan media tumbuh alami yang menyediakan makanan (unsur hara) bagi kelangsungan hidup tumbuhtumbuhan (tanaman). Agar tanaman mampu berproduksi optimal berkesinambungan, kualitas tanah harus tetap dipertahankan. Pada tanah asam serta miskin unsur hara (lahan sub optimal), pertumbuhan tanaman akan terganggu sehingga dapat menurunkan produksi secara signifikan. Penggunaan bahan pembenah tanah Procal pada budidaya padi sebagai alternatif amelioran terbaik bagi sustainable kesuburan tanah diharapkan mampu meningkatkan produktivitas padi, sehingga perlu dilakukan penelitian untuk melihat sampai seberapa efektif penggunaan bahan pembenah tanah tersebut bagi produktivitas padi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas pembenah tanah PROCAL terhadap pertumbuhan dan produktifitas padi sawah di sub optimal. Penelitian dilakukan di Desa Sungai Rengas, Kecamatan Sungai Kakap, Kabupaten Kubu Raya, pada bulan April sampai Oktober 2015. Petak penelitian berjumlah 25 buah, dengan ukuran masing-masing petak 20 m x 25 m. Terdapat empat perlakuan yaitu pemberian Procal 50 kg/ha, 75 kg/ha, 100 kg/ha dan 125 kg/ha, dan sebagai pembanding digunakan kontrol (perlakuan petani). Varietas yang ditanam adalah Inpara 3. Pengamatan komponen pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman dan jumlah anakan) dilakukan pada umur tanaman 15, 30, 45 dan 60 hari setelah tanam, dengan ulangan sebanyak 10 tanaman tiap petak perlakuan, dan komponen hasil (berta jerami dan provitas) dilakukan setelah panen. Rancangan penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap, dan dilanjutkan uji F. Hasil penelitian menunjukkan bahwa parameter tinggi tanaman dan jumlah anakan tidak berbeda nyata, namun pemberian pembenah tanah PROCAL dengan dosis 125 kg/ha berpengaruh nyata terhadap produktifitas tanaman padi. Berdasarkan data produktifitas padi pemberian pembenah tanah PROCAL dapat meningkatan produksi ± 25% GKP/ha. Hasil analisis tanah menyebutkan bahwa terjadi perubahan sifat kimia tanah dan pH tanah. Pada T0= kontrol P2O5 tersedia 18.48 ppm, sementara pada T4 P2O5 tersedia menjadi 58.01 ppm. Kalium pada T0 tersedia 2.81 cmol (+)kg-1, sedangkan pada T4 tersedia 4.04 cmol (+)kg-1. Dosis pemberian 125 kg/ha pembenah tanah Procal sebelum olah tanah, dapat direkomendasikan untuk meningkatkan produktivitas padi di lahan sub optimal. Kata kunci: pembenah tanah Procal, sub optimal, padi ABSTRACT Soil is a natural growing medium which provides food (nutrients) to the survival of plants (plants). So that the plant is able to produce optimal sustainable, soil quality must be maintained. On acid soils and poor in nutrients (sub-optimal land), plant growth will be interrupted so as to reduce manufacturing costs significantly. Use sol conditioner of Procal in rice cultivation as ameliorant best alternative for sustainable soil fertility is expected to increase rice productivity, so it is necessary to do some research to see how effective until soil conditioner use of the land for rice production. This study aims to determine the effectiveness of soil conditionerProcal on the growth and productivity of paddy in suboptimal. The study was conducted in Sungai Rengas, Sungai snapper, Kubu Raya, in April and October 2015. The study plots totaling 25 pieces, with each block size of 20 m x 25 m. There are four treatments, giving Procal 50 kg / ha, 75 kg / ha, 100 kg / ha and 125 kg / ha, and as a comparison-use controls (treatment of farmers). The varieties planted are Inpara 3. The observation component of plant growth performed at the age of plants 15, 30, 45 and 60 days after planting, with replications of 10 plants per plot treatment, and yield components performed after the harvest. Study design Randomized Complete Block Design, and its continued test F. The results showed that the parameters of plant height and number of tillers were not significantly different, but the provision of soil conditioner Procal with 125 kg / ha significantly affect the productivity of rice plants. Based on data from the productivity of paddy soil conditoner Procal can increase the production of ± 25% GKP / ha. The results of the soil analysis says that the change of chemical properties of soil and soil pH. At T0 = control P2O5 available 18:48 ppm, while the T4 is available P2O5 be 58.01 ppm. Available potassium at T0 2.81 cmol (+) kg-1, while the T4 is available 4:04 cmol (+) kg-1. The application of 125 kg / ha soil conditioner Procal before tillage, can be recommended to increase rice productivity in sub-optimal land. Key words: soil conditioner Procal, sub-optimal land, paddy 181 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PENDAHULUAN Indonesia memiliki sumber daya lahan yang sangat luas untuk peningkatan produkivitas tanaman pangan khususnya tanaman padi. Beras sebagai salah satu sumber pangan utama penduduk Indonesia dan kebutuhannya terus meningkat karena selain penduduk terus bertambah dengan laju peningkatan sekitar 2% per tahun, juga adanya perubahan pola konsumsi penduduk dari non beras ke beras. Disamping itu terjadinya penciutan lahan sawah irigasi akibat konversi lahan untuk kepentingan non pertanian dan munculnya penomena degradasi kesuburan lahan menyebabkan produktivitas padi sawah irigasi cenderung melandai (Deptan, 2008). Berkaitan dengan perkiraan terjadinya penurunan produksi tersebut maka perlu diupayakan penanggulanggannya melalui peningkatan intensitas pertanaman dan produktivitas lahan sawah yang ada, pencetakan lahan irigasi baru dan pengembangan lahan potensial lainnya termasuk lahan marginal seperti lahan rawa pasang surut. Lahan pasang surut mempunyai potensi cukup besar untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian berbasis tanaman pangan dalam menunjang ketahanan pangan nasional. Lahan pasang surut Indonesia cukup luas sekitar 20,1 juta ha dan 9,3 juta diantaranya mempunyai potensi untuk pengembangan tanaman pangan (Ismail et al. 1993). Pemanfaatan lahan tersebut untuk pertanian merupakan alternatif yang dapat mengimbangi berkurangnya lahan produktif terutama di pulau Jawa yang beralih fungsi untuk berbagai keperluan pembangunan non pertanian. Hasil penelitian Ismail et al. (1993) menunjukkan bahwa lahan rawa ini cukup potensial untuk usaha pertanian baik untuk tanaman pangan, perkebunan, hortikultura maupun usaha peternakan. Kedepan lahan rawa ini menjadi sangat strategis dan penting bagi pengembangan pertanian sekaligus mendukung ketahanan pangan dan usaha agribisnis (Alihamsyah, 2002). Usahatani di lahan rawa pasang surut umumnya produktivitasnya masih rendah, karena tingkat kesuburan lahannya rendah, mengandung senyawa pirit, masam, terintrusi air laut dan dibeberapa bagian tertutup oleh lapisan gambut. Pertumbuhan tanaman di lahan pasang surut menghadapi berbagai kendala seperti kemasaman tanah, keracunan dan defisiensi hara, salinitas serta air yang sering tidak sesuai dengan kebutuhan tanaman. Komoditas yang banyak diusahakan petani adalah padi dengan teknik budidaya yang diterapkan masih sederhana dan menggunakan varietas lokal serta pemupukan tidak lengkap dengan takaran rendah (Suwarno et al, 2000). Untuk mendukung pengembangan pertanian di lahan pasang surut, pemerintah melalui lembaga penelitian dan perguruan tinggi telah melakukan kegiatan penelitian di beberapa lokasi pasang surut Kalimantan dan Sumatera selama sekitar 20 tahun. Badan Litbang Pertanian melalui Balai Penelitian Tanaman Rawa dan berbagai proyek penelitian juga telah melakukan kegiatan penelitian secara intensif sejak pertengahan tahun 1980 an. Berbagai komponen teknologi usahatani sudah dihasilkan dan berbagai paket teknologi usahatani juga sudah direkayasa untuk mendukung pengembangan usahatani atau agribinis di lahan pasang surut. Litbang pertanian juga telah menghasilkan berbagai komponen teknologi pengelolaan lahan dan komoditas serta model usahatani (Ismail et al., 1993 dan Alihamsyah et al., 2003). Usaha pengembangan pertanian di lahan rawa pasang surut telah lama digalakkan, namum belum memberikan hasil yang maksimal dan cenderung rendah. Hasil yang rendah sangat berhubungan erat dengan kendala fisika dan kimia lahan. Sehingga penambahan bahan organik harus dilakukan tiap tahun untuk mempertahankan produktivitas tanah. Oleh karena itu, diperlukan bahan amelioran yang mudah tersedia dan mampu bertahan lama di dalam tanah atau mempunyai efek yang relatif lama. Pembenah tanah merupakan amelioran tanah yang mampu memperbaiki kemampuan jerap dan tukar kation, air, dan hara mikro sehingga mengurangi kehilangannya di dalam tanah. Pembenah tanah merupakan alternatif amelioran terbaik bagi sustainable kesuburan tanah agar nutrisi tanaman yang ditambahkan menjadi terkontrol sehingga tidak hilang ke lingkungan, keseimbangan antar kation terjaga, air dapat disimpan dalam tanah sebagai cadangan. Bahan pembenah tanah (soil conditioner) adalah material-material yang ditambahkan kedalam tanah. Pembenah tanah mampu memperbaiki struktur tanah, mengubah kapasitas tanah menahan dan melalukan air, sehingga dapat mendukung pertumbuhan tanaman. Penambahan pembenah tanah dapat meningkatkan kapasitas lapang dan pertumbuhan pada tanaman padi. Salah satu kunci perbaikan lahan pasang surut adalah penambahan pembenah tanah. Bahan pembenah tanah merupakan bahan-bahan sintetis atau alami yang berpotensi untuk memperbaiki sifat fisika dan kimia tanah. Tujuan penggunaan bahan 182 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 pembenah tanah adalah : 1. Memperbaiki agregat tanah, 2. Meningkatkan kapasitas tanah menahan air (water holding capacity), 3. Meningkatkan kapasitas pertukaran kation (KPK) tanah dan 4. Memperbaiki ketersediaan unsur hara tertentu. Pemanfaatan pembenah tanah harus memprioritaskan pada bahan-bahan yang murah, bersifat insitu, dan terbarukan. Menurut Partoyo (2005) indikator kualitas tanah harus mencerminkan 3 fungsi, yaitu; 1. Melestarikan aktivitas biologi, 2. Pengaturan dan penyaluran air dan 3. Filter dan buffering. Indikator kualitas tanah adalah sifat, karakeristik fisika, kimia dan biologis tanah yang menggambarkan kondisi tanah. Indeks kualitas tanah menggunakan parameter jeluk perakaran, berat volume, porositas, debu dan lempung, C-organik, pH, P-tersedia, K-tertukar, N-tersedia dan N-total. Menurut Yuniwati (2012) kualitas tanah dipengaruhi oleh kemampuan tanah menyediakan hara tanaman dan fungsi tanah sebagai produksi tanaman. Rata-rata produktivitas tanaman pangan nasional masih rendah. Rata-rata produktivitas padi 4,4 ton/ha (Purba S dan Las, 2002) jagung 3,2 ton/ha dan kedelai 1,19 ton/ha. Jika dibanding dengan negara produsen pangan lain di dunia khususnya beras, produktivitas padi di Indonesia ada pada peringkat ke 29. Australia memiliki produktivitas rata-rata 9,5 ton/ha, Jepang 6,65 ton/ha dan Cina 6,35 ton/ha (FAO, 1993). Faktor dominan penyebab rendahnya produktivitas tanaman pangan adalah (a) penerapan teknologi budidaya di lapangan yang masih rendah; (b) tingkat kesuburan lahan yang terus menurun (Adiningsih, S, dkk., 1994), (c) eksplorasi potensi genetik tanaman yang masih belum optimal (Guedev S Kush, 2002 dalam Hutapea dan Mashar, 2005). Lahan kritis adalah kondisi lahan yang terjadi karena tidak sesuainya kemampuan lahan dengan penggunaan lahannya, sehingga mengakibatkan kerusakan lahan secara fisik, kimia, maupun biologis. Salah satu upaya untuk meningkatkan kesuburan tanah adalah dengan pemberian pembenah tanah. BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan di Desa Sungai Rengas, Kecamatan Sungai Kakap, Kabupaten Kubu Raya pada bulan April sampai dengan Oktober 2015. Varietas padi yang digunakan adalah varietas unggul baru (VUB) Inpara 3 yang sudah adaptif. Observasi awal pada lokasi pengkajian dan pengambilan sampel tanah sawah tempat diadakan demplot untuk mengetahui kebutuhan pupuk dan pH tanah. Penyiapan lahan dengan pengolahan tanah diawali dengan pembersihan gulma secara mekanis menggunakan traktor diseluruh lahan sedalam lapisan olah kurang lebih 20 cm. Lahan kemudian dibuat petak-petak percobaan sesuai dengan perlakuan yang diuji menghadap timur. Ukuran petak 20 m x 25m, jarak antara petak 50 cm, jumlah petak 25 buah. Pemberian pembenah tanah Procal dilakukan pada tiap petak perlakuan. Penanaman padi sistem jajar legowo 4:1, dengan 2-3 batang per lobang tanam. Pemeliharaan tanaman meliputi Penyulaman, Penggantian tanaman yang mati dilakukan sampai 7 hari setelah tanam. Pemupukan dilakukan 3 kali, yaitu; 5-7 HST dengan dosis 33% Urea dan 100% Sp-36, pemupukan kedua umur 15 HST dengan dosis 33% Urea dan 50 % KCL, dan pemupukan ketiga 30 HST dengan dosis 33% ditambah 50% KCL. Pengamatan OPT dilakukan mulai tanam sampai padi siap panen. Pengkajian dilaksanakan di lahan sawah pasang surut luapan type C dengan komoditas tanaman padi varietas unggul baru (VUB) Inpara-1 dan Inpara-2. Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap, dengan dosis Procal sebagai perlakuan. Perlakuan yang digunakan adalah T0 (kontrol/perlakuan petani), T1 (Procal 50 kg/ha), T2 (Procal 75 kg/ha), T3 (Procal 100 kg/ha) dan T4 (Procal 125 kg/ha). Parameter yang diamati meliputi Data tanah sebelum dan sesudah pengkajian. Data fisiologis tanaman, meliputi komponen pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman dan jumlah anakan pada umur 15, 30, 45 dan 60 HST); komponen hasil (berat jerami dan dan produktivitas tanaman per ha). Data yang diperoleh dianalisis secara tabulasi dan statistik. Analisis statistik menggunakan anova dan jika terdapat perbedaan yang nyata dilanjutkan dengan Uji DMRT 5%. 183 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 HASIL DAN PEMBAHASAN Kegiatan penelitian uji pengaruh Procal dilakukan di Desa Sungai Rengas, Kecamatan Sungai Kakap, Kabupaten Kubu Raya dengan topografi lahan pasang surut type luapan C dan dilaksanakan pada MK 2015. Pengamatan tinggi dan jumlah anakan tanaman padi dilakukan pada umur tanaman 15 HST,30 HST, 45 HST, dan 60 HST. Pengamatan dilakukan di setiap petak perlakuan dengan sampel 10 tanaman tetap. Dari hasil pengamatan pertumbuhan vegetatif tanaman (tinggi tanaman dan jumlah anakan) padi pada setiap perlakuan T0= kontrol, T1=50 kg Procal/ha, T2=75 kg Procal/ha, T3=100 kg Procal/ha, dan T4=125 kg Procal/ha, menunjukkan bahwa dengan pemberian PROCAL 125 kg/ha memberikan parameter tinggi tanaman dan jumlah anakan memiliki nilai terbesar dengan rata-rata 95,21 cm, sedangkan jumlah anakan rata-rata 14 batang/rumpun. Sedangkan T1, T2, dan T3 tinggi tanaman padi rata-rata 93,4 - 94,8 cm, dengan jumlah anakan ratarata 13 batang/rumpun. T0 sebagai kontrol rata-rata tinggi tanaman padi 93,04 cm dengan jumlah anakan rata-rata 12 batang/rumpun. Tabel 1. Keragaan komponen pertumbuhan (tinggi tanaman dan jumlah anakan) pada umur 15, 30, 45 dan 60 hst. Waktu Pengamatan 15 HST 30 HST 45 HST 60 HST P Tinggi Jumlah Tinggi Jumlah Tinggi Jumlah Tinggi Jumlah erlakuan Tanaman Anakan Tanaman Anakan Tanaman Anakan Tanaman Anakan (cm) (cm) (cm) (cm) T0 48,06 a 15,64 a 74,14 a 23,28 a 79,68 a 23,62 a 94,16 a 27,1 a T1 50,46 a 8,7 a 77,02 a 12,82 a 82,02 a 13,64 a 93,50 a 12,34 a T2 49,34 a 12,08 a 77,26 a 12,5 a 81,36 a 13,58 a 94,46 a 11,76 a T3 50,44 a 11,78 a 78,08 a 12,72 a 82,88 a 13,4 a 94,80 a 12,16 a T4 50,18 a 9,82 a 77,18 a 12,42 a 81,74 a 14,26 a 95,32 a 12,54 a Angka-angka pada lajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT. Berdasarkan anova pada tabel 1 ditunjukkan bahwa pemberian pembenah tanah Procal tidak berpengaruh nyata pada parameter tinggi tanaman dan jumlah anakan. Tinggi tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor genetik varietas namun dapat dipengaruhi juga oleh sensitifitas tanaman terhadap lingkungan seperti ketersediaan hara dalam tanah, namun belum menjamin tingkat produksinya (Kaihatu dan Pesireron, 2011). Pemberian pembenah tanah Procal dengan berbagai dosis yang diperlakukan tidak mempengaruhi pertumbuhan vegetatif tanaman padi. Tabel 2. Keragaan hasil (berat jerami dan provitas) tanaman padi dengan pemberian pembenah tanah Procal. Perlakuan Berat jerami (gram) Provitas (ton/ha) T0 64,04 b 1,68 c T1 70,82 ab 1,92 b T2 71,92 ab 2,02 ab T3 79,48 a 2,05 ab T4 73,82 ab 2,10 a Angka-angka pada lajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% DMRT. Hasil anova pada tabel 2 menunjukkan bahwa pembenah tanah Procal berpengaruh nyata pada berat jerami dan provitas. Terlihat bahwa dengan pemberian Procal dapat meningkatkan berat kering jerami padi. Berat kering jerami berbanding lurus dengan berat brangkasan dan hasil panen, sehingga semakin besar dosis Procal yang diuji, produksi juga makin tinggi. Pemberian Procal dengan dosis 125 kg/ha mampu memberikan produktivitas tertinggi yaitu sebesar 2,10 ton/ha. 184 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Apabila tidak menggunakan Procal (kontrol) hanya mampu berproduksi 1,68 ton/ha. Penambahan Procal mampu meningkatkan produksi 0,42 ton/ha atau meningkat sekitar 25% per hektar. Pemberian Procal dengan dosis 125 kg/ha mampu memberikan produktivitas tertinggi yaitu sebesar 2,10 ton/ha. Apabila tidak menggunakan Procal (kontrol) hanya mampu berproduksi 1,68 ton/ha. Penambahan Procal mampu meningkatkan produksi 0,42 ton/ha atau meningkat sekitar 25% per hektar. Apabila diasumsikan harga jual gabah Rp.5.000,- per kilogram maka keuntungan yang didapat sekitar Rp. 2.100.000,- per hektar. Soil management atau pengelolaan tanah secara berimbang, sesuai dengan tingkat kesuburan tanah dan kebutuhan tanaman menjadi penentu dalam peningkatan produksi. Fungsi pembenah tanah PROCAL bagi tanaman padi yaitu, 1) Meningkatkan pH tanah yang asam. Di lokasi kegiatan pengkajian pada TO (kontrol ) tidak menggunakan pembenah tanah PROCAL pH tanah 4,27, terjadi peningkatan pH tanah 16,2% atau pH 4,96 pada perlakuan T4 (dosis 125 kg Procal/ha). Hal ini disebabkan karena ion hidroksi OH dari hasil hidrolisa akan mengikat ion Hidrogen H di dalam tanah yang masam sehingga pH tanah akan naik. Kondisi pH yang optimum, secara kimia akan menurunkan daya larut Fe, Mn, dan Al sedangkan di sisi lain akan memperbaiki ketersediaan Fosfat, Mo, dan Kalium. Selain itu secara biologi akan merangsang kegiatan mikroba, merangsang fiksasi nitrogen dari udara, dan mempercepat proses aminisasi, amonifikasi, dan oksidasi belerang, 2) Meningkatkan ketahanan dari hama dan penyakit tanaman. Hal tersebut disebabkan karena ion Calsium (Ca2+) akan diserap tanaman untuk memperkuat dinding sel, sehingga daun tanaman padi lebih tebal dan batang kokoh, 3) Meningkatkan warna daun (klorofil), hal ini karena dalam Procal mengandung unsur Magnesium (Mg) yang berperan dalam proses fotosintesa, sehingga warna daun akan menjadi lebih hijau dan, 4) mempercepat pertumbuhan tanaman padi karena PROCAL mengandung unsur Nitrogen (N). Terdapat 5 faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya produksi atau hasil yaitu : 1) penggunaan VUB, 2) benih bermutu, 3) penggunaan bibit muda, 4) cara tanam jajar legowo, dan 5) pengelolaan hara terpadu menjadi kunci keberhasilan peningkatan produksi padi sawah. Kelima faktor tersebut merupakan komponen utama dalam Pengelolaan Tanaman Terpadu atau dikenal dengan istilah PTT (Anonim, 2010). Komponen rekomendasi pembenah tanah “Procal” Penelitian uji pengaruh Procal ini dilakukan dengan pendekatan Pengelolaan Tanaman Terpadu (PTT) padi. Komponen teknologi yang diterapkan tertera pada tabel 4 berikut ini: Tabel 4. Komponen teknologi rekomendasi pembenah “Procal” Komponen Teknologi Dosis pembenah tanah “Procal” 125 kg/ha Aplikasi pembenah tanah “Procal” Ditebar sebelum olah tanah Pengolahan tanah Sempurna Umur pindah bibit 2-3 minggu Sistem tanam Jajar legowo 4 : 1 Jumlah bibit per lubang tanam 2-3 batang Dosis pupuk anorganik - Urea 200 kg - Sp-36 100 kg - KCl 50 kg Untuk mendapatkan hasil produksi padi yang optimal, perlu dilakukan dengan memberikan bahan pembenah tanah Procal dengan dosis 125 kg/ha yang ditebarkan sebelum pengolahan tanah. Pengelolaan budidaya padi dianjurkan menggunakan komponen teknologi PTT. KESIMPULAN DAN SARAN Penggunaan pembenah tanah Procal dengan berbagai macam dosis yang diuji tidak memberikan pengaruh nyata pada komponen pertumbuhan (tinggi tanaman dan jumlah anakan) padi, namun berpengaruh nyata pada komponen hasil padi (berat jerami dan produktivitas). Penggunaan pembenah tanah PROCAL dengan dosis 125 kg/ha dapat meningkatan produksi ± 25% GKP/ha. 185 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 REFERENSI Ahmad Ansori Mattjik Ir., M. Sc., Ph.D dan Made Sumertajaya Ir., M.Si. (2000). Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS, MINITAB, dan SPSS. IPB PRESS, BOGOR. Alihamsyah, T., Muhrizal Sarwani, and Isdianto Ar-Riza. 2002. "Komponen utama teknologi optimalisasi lahan pasang surut sebagai sumber pertumbuhan produksi padi masa depan." Makalah disajikan pada Seminar IPTEK Padi, Pekan Padi Nasional di Sukamandi. Vol. 5. Anonim. http://www.petrokimia-gresik.com/SP-36.asp> Diakses tanggal 5 April 2011 Pukul 14.00 WIB 2002. Pupuk SP-36 Sebagai Sumber Fosfor. Hutapea, J., dan Ali Zum Mashar, 2007. Ketahanan Pangan dan Teknologi Produktivitas menuju Kemandirian Pertanian Indonesia. Makalah disampaikan Pada Seminar IPTEK padi Pekan Padi Nasional di Sukamandi 22 Maret 2002. Ismail, I. G., T. Alihamsyah, I.P. Widjaja-Adi, Suwarno, T. Herawati, R. Tahir dan D.E. Sianturi. 1993. Sewindu Penelitian Pertanian Lahan Rawa, Kontribusi dan Prospek Pengembangan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Kaihatu, S. S. dan M. Pesireron. 2011. Adaptasi beberapa varietas unggul padisawah di Morokai. Jurnal Agrivigor 11(2): 174-184. Partoyo. 2005. Analisis indeks kualitas tanah pertanian di lahan pasir pantai Samas Yogyakarta. Ilmu Pertanian Vol. 12 No.2, 2005 : 140 – 15 Sri Adiningsih J., M. Soepartini, A. Kusno, Mulyadi, dan Wiwik Hartati. 1994. Teknologi untuk Meningkatkan Produktivitas Lahan Sawah dan Lahan Kering. Prosiding Temu Konsultasi Sumberdaya Lahan Untuk Pembangunan Kawasan Baratl Indonesia di Palu 17 – 20 Januari 1994 Suwarno, T. Alihamsyah, dan I.G. Ismail. 2000.Optimasi pemanfaatan lahan rawa pasang surut dengan penerapan teknologi sistem usaha tani terpadu. Dalam E.E. Ananto, I.G. Ismail, Subagio, Suwarno, A. Djajanegara, dan H. Supriyadi. Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengembangan Pertanian di Lahan Rawa. Cipayung. Buku I. Pusat Penelitian dan Pengambangan Tanaman Pangan. Bogor. Yuniwati, M., F. Iskarima, dan Adiningsih. P. 2012. Optimasi kondisi proses pembuatan kompos dari sampah organk dengan cara fermentasi mengguakan EM4. Jurnal Teknologi. Volume 5 Nomor 2. 172-181 186 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 KONTROVERSI TENTANG DAN STANDAR MUTU BIOCHAR Controversy on and Quality Standard Biochar Didiek Hadjar Goenadi 1) dan Laksmita Prima Santi 2) Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia PT Riset Perkebunan Nusantara Jl. Taman Kencana No.1 Bogor, 16128 - E-mail: [email protected] 1) Advisor of the International Biochar Initiative 2) Chapter Member of the International Biochar Initiative & ABI ABSTRAK Biochar is a new materials researched intensively within the last years in various parts of the world. This is fuelled by the fact that the lands of Terra Preta in the Amazon region of South America, is known to be very fertile because it contains charchoal that was formed from the minimal oxygen combustion (pyrolysis) at times thousands of years ago. Under the conditions of technological advances like this now researchers tried to replicate in obtaining similar material which was then widely known by the term biochar and test its usefulness mainly to improved soil conditions in order to generate growth and better crop production and the same time capable of being a barrier to the release of carbon into the atmosphere (carbon sequestering). As a new research topic of course understandable that it raises and the pro-cons, especially regarding the positive benefits widely. One of the pro-was written by Lehman & Joseph (2010) entitled Biochar Environment Management-Science and Technology. Otherwise the controversy are presented by F. Verheijen et al. (2010) entitled Biochar Application to Soils. The following description is trying to look at it from two angles to give the real picture for the prospective applicants for research and or user of biochar to the benefit of improved health and productivity of the soil. At the end of the description given the need for quality requirements of biochar to obtain comparable results. [Key words: charchoal, pyrolysis, soil conditions, quality] _________________________________________________________________________ Makalah disajikan pada Kongres Asosiasi Biochar Indonesia (ABI) dan Seminar Nasional Pengelolaan dan Peningkatan Kualitas Lahan Sub-Optimal untuk Mendukung Terwujudnya Ketahanan dan Kedaulatan Pangan Nasional di Gedung Auditorium Universitas Panca Bhakti, Pontianak, 2-3 Mei 2016. ABSTRAK Biochar merupakan material baru yang diteliti secara intensif dalam waktu sepuluh tahun terakhir di berbagai penjuru dunia. Hal ini dipicu oleh fakta bahwa tanah-tanah Terra Preta di wilayah Amazon, Amerika Selatan, dikenal sangat subur karena mengandung arang yang dibentuk dari pembakaran minim oksigen (pirolisis) di jaman ribuan tahun yang lalu. Dalam kondisi kemajuan teknologi seperti sekarang ini para peneliti mencoba untuk meniru dalam memperoleh material serupa yang kemudian dikenal secara luas dengan istilah biochar dan menguji manfaatnya terutama untuk perbaikan kondisi tanah agar menghasilkan pertumbuhan dan produksi tanaman yang lebih baik dan sekaligus mampu menjadi penghambat lepasnya karbon ke atmosfir (carbon sequestering). Sebagai sebuah topik riset yang baru tentu saja dapat dipahami bahwa hal tersebut menimbulkan pro- dan kontra, khususnya yang menyangkut manfaat positif secara luas. Salah satunya yang pro- adalah yang ditulis oleh Lehmann & Joseph (2010) yang berjudul Biochar-Environment Management-Science and Technology. Sebaliknya yang kontra adalah yang disajikan oleh F. Verheijen et al. (2010) yang berjudul Biochar Application to Soils. Uraian berikut ini mencoba untuk melihat dari dua sudut tersebut untuk memberikan gambaran yang sebenarnya bagi para calon peminat riset dan/atau pengguna biochar untuk kepentingan perbaikan kesehatan dan produktivitas tanah. Pada akhir uraian disampaikan perlunya persyaratan mutu bio-char untuk memperoleh hasil yang dapat diperbandingkan. PENDAHULUAN Secara sederhana biochar adalah produk yang kaya dengan karbon yang diperoleh dari biomas, seperti kayu, pupuk kandang, atau dedaunan dipanaskan dalam tempat tertutup dengan 187 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 sedikit atau tanpa tersedia udara. Secara lebih teknis, biochar dihasilkan melalui teknologi proses yang disebut dekomposisi termal dari bahan organik di bawah kondisi pasokan oksigen yang terbatas dan pada suhu yang tergolong rendah (< 7000 C ). Proses ini mirip dengan pembuatan arang, yang merupakan teknologi kuno, kalau bukan yang tertua. Bagaimanapun juga proses produksi biochar berbeda dengan produksi arang dari sisi tujuan penggunaannya di mana biochar ditujukan untuk aplikasi ke tanah sebagai alat untuk memperbaiki produktivitas tanah, penyimpanan karbon, atau filtrasi dari perkolasi air tanah. Pendapat Kelompok Pro-Biochar Seperti yang disampaikan sebelumnya, kumpulan artikel yang dihimpun oleh Lehmann & Joseph (2010) menyajikan aspek-aspek sebagai berikut: pengertian dasar, sifat-sifat fisik, sifat mikrokimia, sifat organo-kimia, sifat hara dan manfaatnya, sifat-sifat biologi, klasifikasi dan metode uji, tehnologi produksi, sistem biochar, perubahan biochar dalam tanah, kemantapan biochar di dalam tanah, aplikasi ke tanah, emisi dari gas rumah kaca bukan CO2 dari tanah, pengaruh terhadap transformasi hara, pengaruhnya terhadap pencucian hara, jerapan oleh senyawa organik, prosedur uji untuk menentukan jumlahnya di dalam tanah, perhitungan dan perdagangan gas rumah kaca, keekonomian produksi, penggunaan, dan penurunan gas rumah kaca, penilaian dan implementasi sosio-ekonomi skala kecil, konsep esensial untuk pemasarannya, dan kebijakan tentang ancaman perubahan iklim dan peran biochar. Para penulis dalam edisi tersebut di atas sebagian besar menyadari keterbatasan data yang tersedia dan oleh karenanya mereka mengidentifikasi berbagai hal yang masih memerlukan riset lanjutan. Di antara topik riset yang diusulkan adalah menyangkut mekanisme bio-char mempengaruhi proses di dalam tanah dan informasi tentang perubahan sifat fisik biochar sejalan dengan waktu dan pengaruh perubahannya terhadap fungsinya. Para peneliti juga menyadari bahwa perkembangan teknologi bio-char masih dalam tahap awal sehingga memerlukan banyak konfirmasi, walaupun di antara riset yang dilaporkan menunjukkan hasil yang positif. Untuk menyebutkan contoh tentang hal ini adalah yang telah dilakukan di Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia (PPBBI). Hasil pengujian sifat retensi air, kemampuan menaikkan kemantapan agregat tanah, sebagai tempat kolonisasi bakteri dan fungi bermanfaat, serta dampak terhadap pertumbuhan akar tanaman menunjukkan hasil yang positif. Selain itu pula telah dilakukan riset dasar di PPBBI mengenai komposisi gugus fungsional biochar untuk mengetahui potensinya sebagai pemantap agregat tanah dan kemampuan meretensi air (Santi & Goenadi, 2012). Prospek penggunaan biochar untuk meningkatkan kesehatan dan produktivitas serta sequestrasi karbon tergolong cukup prospektif. Hal ini didasarkan pada fakta bahwa penambahan bio-char ke tanah mampu mengubah sifat fisik tanah yaitu mempengaruhi kedalaman tanah, tekstur, struktur, porositas dan konsistensi melalui perubahan luas permukaan, distribusi ruang pori, kerapatan dan pemampatan. Pengaruh biochar terhadap sifat fisik tanah dapat kemudian mempengaruhi secara langsung terhadap pertumbuhan tanaman karena kedalaman penetrasi akar dan ketersediaan udara dan air di dalam zona perakaran sangat ditentukan oleh perbaikan horizon tanah. Kehadiran bio-char dalam tanah akan secara langsung mempengaruhi tanah dalam merespon air, agregasi, kemudahan olah, dinamika mengembang dan mengkerut dan permeabilitas, serta kapasitas mengikat kation dan tanggap terhadap perubahan suhu. Selain itu, secara tidak langsung perubahan sifat fisik ini akan mempengaruhi sifat kimia tanah seperti misalnya reaksi kimia dan perubahan habitat mikroba yang terlindungi. Selain itu, keberadaan pori makro dan mikro menentukan sifat aerasi dan hidrologi tanah. Bagaimanapun juga pengaruh biochar terhadap transformasi hara tanah belum cukup dipelajari. Beberapa aspek penting yang perlu ditentukan antara lain adalah: (i) mekanisme bio-char mempengaruhi mineralisasi dan imobilisasi N pada berbagai ekosistem, (ii) jerapan NH4 oleh biochar akan mengurangi ketersediaan N atau memusatkan N untuk kebutuhan tanaman dan mikroba, dan (iii) mekanisme stimulasi bio-char dalam meningkatkan P tanah. Di pihak lain beberapa penelitian sudah membuktikan bahwa permukaan negatif biochar secara langsung menjerap kation, meningkatkan kapasitas menyimpan air tanah, dan meningkatkan biomas mikroba dan siklus hara. 188 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Pendapat Kelompok yang Kontra Bio-Char Kelompok yang dapat dikatakan kontra biochar adalah di antaranya diwakili oleh F. Verheijen et al. (2010) dengan melakukan review terhadap berbagai hasil riset yang dapat dijumpainya. Review ini dikemas dengan judul Biochar Application to Soils dan diterbitkan oleh JRC Scientific and Technical Reports. Tim Reviewer ini mencoba menganalisis secara kritis dari sisi ilmiah dalam rangka memberikan saran untuk penggunaan bio-char secara luas. Peneliti dari kelompok ini berpendapat bahwa data yang diperoleh sejauh ini dalam pengujian biochar dianggap belum memadai karena masih tergolong penelitian awal dan memerlukan bukti-bukti yang valid untuk berbagai lingkungan agroklimat. Hal-hal yang disoroti adalah yang bersifat negatif seperti: (i) penggunaan bio-char yang terkait dengan kondisi di wilayah Amazon, (ii) kehilangan tanah akibat erosi, (iii) pemadatan tanah selama aplikasi, (iv) risiko kontaminasi, (v) pengambilan residu tanaman, (vi) aspek kesehatan dan bahaya api, dan (vii) pengurangan tingkat kehidupan cacing. Di samping itu, beberapa aspek yang menyangkut manfaat penggunaan bio-char dan mekanismenya juga menjadi perhatian para peneliti ini. Beberapa hal yang dipersoalkan sudah diteliti salah satunya di Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia, misalnya seperti kadar logam berat dalam bio-char dan hal lainnya yang terkait standardisasi produk biochar yang telah ditetapkan oleh IBI (International Biochar Initiatives). Selain itu beberapa penelitian lain juga mendukung asumsi positif dari pemanfaatan biochar, seperti Zagal et al. (2013) dan Carter et al. (2013). Bagaimanapun juga, kelompok ini meminta perhatian semua pihak untuk mengumpulkan data yang menyeluruh sebelum merekomendasikan penggunaan biochar dalam skala luas. Standar Mutu Seperti halnya produk-produk yang digunakan dalam bidang pertanian dan industri harus memenuhi standar mutu tertentu. Tujuannya adalah memenuhi keinginan pelanggan tentang sifatsifat produk yang dibelinya dan menentukan pilihan jenis produk yang mana yang tepat untuk memenuhi tujuan aplikasinya. Dengan kata lain, klasifikasi produk diperlukan sebagai referensi jaminan mutu bagi pelanggan karena perbedaan kelas yang dibuat akan terkait erat dengan karakter dari barang termaksud. Ketika sistem klasifikasi sudah dikembangkan, satu perangkat standar dapat dibuat. Standar ini selanjutnya bisa diformalkan melalui sebuah forum internasional atau asosiasi standar negara. Sebagai contoh adalah berkembangnya berbagai sistem klasifikasi kompos di berbagai negara. Bagaimanapun juga, sistem klasifikasi harus bersifat terbuka dan mengakomodasi kemungkinan perubahan sesuai dengan perkembangannya. Untuk tujuan seperti itulah International Biochar Initiative (IBI), sebuah organisasi nir-laba yang berpusat di Westerville, Ohio, AS, mencoba secara rutin melakukan perbaikan terhadap skema standar mutu biochar. Standar mutu yang dikembangkan ini dari tahun ke tahun dievaluasi oleh sebuah komisi penasehat yang beranggotakan berbagai peneliti biochar di berbagai negara, termasuk Indonesia. Tujuan utama yang paling penting yang mendorong pengelolaan biochar untuk tanah antara lain adalah (Joseph et al., 2009): Meningkatkan kapasitas menahan air dan sifat-sifat fisik lain tanah, Meningkatkan sumber karbon yang stabil Jerapan/pengkompleksan bahan organik tanah dan senyawa beracun Jerapan dan reaksi dengan gas-gas di antara tanah contohnya NO2 Pengikatan nutrisi dan penambahan (dalam kasus biochar mengandung abu mineral tinggi) dan Peningkatan pertumbuhan dari mikroba bermanfaat. Berbagai peneliti dan pengguna menggunakan satu terminologi yang berbeda-beda di dalam membahas biochar. Terdapat berbagai naman untuk untuk produk bahan organik yang telah diproses secara pirolisis (karbonisasi) atau gasifikasi (oksidasi sebagian), dan penggunaan dalam tujuan pertanian dan industri (seperti karbon amorf, arang, arang hitam, karbon aktif, biochar dan Agrichar TM). Salah satu terminologi adalah yang diusulkan oleh Fitzer et al., (1995). Perbedaan istilah terjadi untuk ‘char’ yang merupakan sisa pembakaran biomasa dari pembakaran alami dan arang (charcoal) yang ditujukan untuk bahan bakar/energi. Komisi Penasehat IBI telah sepakat dengan 189 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 definisi biochar sebagai berikut: Biochar adalah arang hitamg berukuran halus yang mengandung bahan karbon organik tinggi dan sangat tanah terhadap dekomposisi. Bahan ini diproduksi dari pirolisis dari tanamanan dan limbah kayu sebagai bahan baku. Sebagai pembenah tanah, biochar menciptakan kumpulan karbon tanah rekalsitran yang bersifat karbon negatif, yang berfungsi sebagai suatu pelepasan bersih karbon dioksida atmosfir yang disimpan dalam cadangan karbon yang sangat rekalsitran. Kapasitas retensi hara dari tanah yang diberi biochar tidak saja mengurangi kebutuhan pupuk secara total , tetapi juga dampak iklim dan lingkungan dari lahan pertanaman. Selain hal tersebut di atas, definisi yang lebih mendasar pernah diberikan oleh FAO (1983) dan Clarke (2001) ketika ditujukan sebagai bahan bakar atau pereduksi. Bagaimanapun juga belum ada klasifikasi untuk arang. Standar Mutu versi IBI Untuk memberikan pedoman tentang standar produk biochar, IBI telah mengeluarkan standar mutu biochar. Versi terakhir (Versi 2.0) diterbitkan bulan Oktober 2014. Revisi kebijakan dalam versi terbaru ini mencakup: (i) kebutuhan uji untuk biochar yang melapuk (disetujui oleh 86% anggota), (ii) waktu uji untuk biochar pasca-proses (disepakati oleh 93% anggota), (iii) provisi untuk abu biomasa karbon yang tinggi (disepakati oleh 82% anggota), dan (iv) prosedur pengambilan contoh biochar (disepakati oleh 93% anggota). Keputusan ini diambil setelah proses setahun lebih yang melibatkan aspirasi publik, informasi dari webminar, dua putaran sekelompok ahli biochar, dan pemilihan suara oleh anggota resmi IBI. Pada tanggal 29 Mei 2013, IBI secara resmi meluncurkan Program Sertifikasi Biochar IBI, yang dikembangkan untuk mendorong pertumbuhan industri biochar. Melalui program ini produsen biochar dapat mensertifikasi produknya sesuai dengan standar mutu dan aman diaplikasikan ke dalam tanah. Sekali mendapat sertifikat IBI, maka label IBI Certified dapat dipasang pada labelnya. Standard Biochar IBI berfungsi sebagai landasan untuk Program Serifikasi Biochar IBI dan persetujuan sertifikasi ini membutuhkan bahwa biochar lolos uju persyaratan yang disepesifikasikan oleh Standar Biochar IBI. Program ini dengan mudah dapat diakses oleh perusahaan melalui http://www.biochar-international.org/certification, yang memungkinkan produsen biochar berpartisipasi untuk mendaftar, mengajukan, dan menyerahkan dokumentasinya secara on-line. Penutup Dari uraian di atas yang menyangkut kedua kelompok pandangan terhadap aplikasi biochar dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut: 1. Keduanya memiliki pandangan yang sama tentang tingkat riset dan pengembangan biochar masih tergolong dini, sehingga tidak cukup untuk membangun sebuah formulasi kebijakan untuk skala luas. 2. Kelompok yang Kontra biochar kurang menyadari bahwa perkembangan riset biochar dalam lima tahun terakhir telah cukup maju dan bukti-bukti tentang peran biochar dalam memacu pertumbuhan tanaman telah muali banyak diperoleh. 3. Secara teori sifat fisiko-kimia biochar tidak menimbulkan dampak negatif terhadap tanaman, karena perannya dalam imobilisasi hara yang kemudian akan dapat diambil akar dan kapasitas menahan air yang lebih baik. 4. Perlunya standar mutu biochar untuk menjamin manfaat yang akan dinikmati oleh pengguna di berbagai bidang aplikasi, khususnya di bidang pertanian. REFERENSI Carter, S., S. Shackley, S. P. Soji, B. S. Tan & S. Haefele. 2013. The impact of biochar application on soil properties and plant gowth of pot grown lettuce (Lactuca sativa) and cabbage (Brassica chinensis). Agron., 3:404-418. Clarke, K. 2001. Alternatives Reductants of Silicon Smelting. Investigation Report CET/IR289, SCIRO, Sydney, Australia. FAO. 1983. Simple technology for charcoal making. FAO Forestry Paper 41. FAO, Rome, Italy. 190 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Fitzer, E., K-H. Kochling, H. P. Boem & H. Marsh. 1995. Recommended terminology for the description of carbon as a solid. Pure Appl. Chem., 67:473-506 Joseph, S., C. Peacocke, J. Lehmann & P. Munroe. 2009. Developing a biochar classification and test methods. In: Biochar for Environmental Management. J. Lehmaan & S. Joseph (eds). p.:107-126. Earthscan Pub. Co. London, UK. Lehmann, J. & S. Joseph. 2010. Biochar for Environmental Management. 2nd Ed. Earthscan Pub. Co. London, UK. 416pp. Prendergast-Miller, M. T., M. Duvall & S. P. Sohi.. 2014. Biochar-root interactions are mediated by biochar nutrient content and impacts on soil nutrient availability. Eu. J. Soil Sci., 65:173-185. Santi, L. P. & D. H. Goenadi. 2012. The use of bio-char originated from palm kernel shell as a carrier of aggregate stabilizing microbes. Pros Seminar Nasional Biochar, Malang 26-27 Juni 2012 Verheijen, F., S. Jeffery, A.C. Bastos, M. van der Velde, I. Diafas. 2010. Biochar Application to Soils: A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties, Processes and Function. European Commission, Joint Research Centre Institute for Environment and Sustainability. 166pp. Zagal, E., C. Cordova, S. P. Soji & D. S. Powlson. 2013. Free and intra-aggregate organic matter as indicators of soil quality change in volcanic soils under contrasting crop rotations. Soil Use & Manag., 29:531-539. [akhir dokumen] 191 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PENGELOLAAN DRAINASE DAN PEMBERIAN ARANG HAYATI UNTUK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS PADI LAHAN PASANG SURUT BUKAAN BARU DI KALIMANTAN BARAT Muhammad Hatta Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Barat Jl. Budi Utomo No 45 Pontianak, 78241. Fax : 0561883883. HP : 0816 4983449. e-mail : [email protected] ABSTRAK Luas lahan pertanian yang beralih fungsi menjadi lahan non pertanian rata-rata 200.000 hektar setiap tahun. Upaya yang telah dilakukan dengan pembukaan sawah baru yang luasannya telah mencapai 17.000 hektar di Kalimantan Barat. Namun demikian masih banyak kendala dan masalah antara lain produktivitas lahan yang masih rendah. Tujuan penelitian untuk mengkaji pengelolaan drainase dan pemberian arang hayati terhadap produktivitas tanaman padi di lahan sawah pasang surut bukaan baru. Metoda yang digunakan berupa percobaan lapang di lahan sawah pasang surut bukaan baru dengan Rancangan Acak Kelompok diulang 5 kali. Perlakuan yang dicobakan adalah pengelolaan drainase dengan cara pengeringan lahan sawah selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu, pengeringan 1 minggu dan penggenangan 2 minggu, dan pemberian arang hayati 5 t ha-1 yang dibandingkan dengan cara petani atau anjuran setempat. Hasil penelitian menunjukan bahwa pengelolaan drainase dengan cara pengeringan 1 minggu dan penggenangan 1 minggu dan pemberian arang hayati 5 t ha-1 pada lahan sawah pasang surut bukaan baru dapat meningkatkan hasil gabah kering giling (GKG) sebesar 237 % atau dari 1,4 t ha-1 menjadi 4,7 t ha-1 GKG dan dapat menurunkan kadar Fe sebesar 50 % atau dari 384 ppm menjadi 192 ppm. Kata Kunci : pasang surut, bukaan baru, unsur beracun, drainase, arang hayati, produktivitas, padi PENDAHULUAN Program swasembada beras dan pemantapan ketahanan pangan nasional terus dilakukan pemerintah melalui program intensifikasi dan ekstensifikasi. Intensifikasi tanaman padi di Pulau Jawa cukup berhasil dengan adanya surplus beras 4,5 – 5 juta t pada tahun 2012, dan pemerintah telah mencanangkan pertumbuhan produksi padi meningkat sebesar 5,22% per tahun (Perrmentan, 2011). Namun demikian kebutuhan beras nasional akan terus meningkat dengan bertambahnya jumlah penduduk dan semakin sempitnya lahan sawah karena telah beralih fungsi menjadi lahan non pertanian. Badan Pusat Statistik (2015) melaporkan berdasarkan data Susenas tahun 2015, jumlah penduduk Indonesia mencapai 254,9 juta jiwa, dengan laju pertumbuhan 1,49 persen per tahun. Sementara itu luas lahan pertanian yang beralih fungsi ke non-pertanian rata-rata 200.000 hektar per tahun. Kondisi demikian program peningkatan produksi beras nasional menjadi sangat penting guna mendukung pencapaian swasembada beras yang berkelanjutan dan pemantapan ketahanan pangan nasional. Salah satu instrumen yang dapat digunakan untuk mencapai target produksi atau peningkatan produksi padi 5,22% per tahun tersebut adalah dengan perluasan areal (ekstensifikasi). Program ekstensifikasi dilakukan dengan pembukaan persawahan baru di luar Pulau Jawa antara lain di Kalimantan Barat. Perluasan areal tanaman padi di Kalimantan Barat melalui pencetakan sawah baru telah dilakukan di beberapa kabupaten dan luasannya telah mencapai 17.000 hektar (Ditjen PSP, 2012). Tahun 2016 telah diprogramkan oleh Dinas Pertanian Tanaman Pangan Provinsi Kalimantan Barat untuk mencetak sawah baru seluas 15.000 ha (Dinas TPH Provinsi Kalimantan Barat, 2015). Perluasan lahan sawah baru untuk tanaman pangan terutama di lahan sawah pasang surut masih banyak mengalami kendala dan masalah terutama produktivitas lahan yang masih rendah. Hal ini disebabkan adanya konsentrasi unsur beracun di dalam tanah seperti Fe, Al, dan Mn, serta kahat akan unsur hara P, K, Ca, Mg, dan Zn. Salah satu tantangan yang dihadapi dalam upaya peningkatan produktivitas lahan sawah pasang surut bukaan baru di Kalimantan Barat adalah meningkatkan produktivitas lahannya dengan melakukan pengelolaan drainase dan hara secara spesifik lokasi. Oleh karena itu penerapan teknologi spesifik lokasi yang berdasarkan kondisi dan karakteristik lahan setempat, merupakan hal yang sangat penting untuk diperhatikan. Upaya yang perlu dilakukan untuk meningkatkan produktivitas lahan dan peningkatan produktivitas tanaman padi di lahan sawah pasang surut bukaan baru antara lain dengan pengelolaan drainase. Pengelolaan drainase ini dimaksudkan untuk mengurangi konsentrasi kelarutan Fe2+ dan unsur-unsur beracun lainnya melalui proses perlindian. Sedangkan pemberian arang hayati 192 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 (biocharcoal) dimaksudkan untuk mengelola kesimbangan unsur hara dalam tanah sehingga dapat meningkatkan kesuburan tanah. Arang hayati (biochar) mampu meningkatkan retensi hara dalam tanah. Penggunaan arang hayati sebagai penyubur tanah sebenarnya sudah sejak lama dilakukan oleh masyarakat tani di Kalimantan Barat, sering masyarakat tani di Kalimantan Barat menyebutnya dengan tanah hitam/tanah bakar. Tanah hitam tersebut ternyata disebabkan kandungan karbon hitam (biochar) dan sebagai sumber bahan organik tanah dan mepunyai retensi hara yang tinggi. Karbon hitam tersebut berasal dari pembakaran tak sempurna biomassa karbon. Biomassa tersebut bisa berasal dari kayu dapur atau mungkin juga dari pembakaran oleh penduduk di lahan. Menurut Lehmann dan Rondon (2006) bahwa residu dari prosesing biji-bijian seperti sekam padi dan residu usaha perkayuan seperti serbuk gergaji dapat digunakan untuk membuat arang hayati. Arang hayati dapat menambah retensi air dan hara tanah dan meningkatkan ketersediaan unsur-unsur hara dalam tanah. Dilaporkan oleh Gani (2014) bahwa efek peningkatan kandungan karbon dalam tanah lebih permanen pada penambahan biochar dibanding penambahan bentuk-bentuk bahan organik atau pemupukan lainnya. Karakteristik fisiko – kimia dan pori – pori mikro pada arang hayati dapat meningkatkan penyimpanan maupun pergantian nutrisi yang dibutuhkan tanaman sehingga dapat berpengaruh terhadap pengurangan kebutuhan pupuk dan meningkatkan hasil panen. Selanjutnya dilaporkan bahwa biochar juga mempunyai beberapa efek positif dalam kehidupan mikroba di dalam tanah, dan memainkan peran penting dalam menahan kelembaban. Hasil penelitian Nisa (2010) menunjukkan bahwa tanah yang diberikan perlakuan biochar 10 t ha-1 dapat menaikkan nilai pH tanah dari 6,78 menjadi 7,40 atau naik 9,14%. Hasil penelitian yang dilakukan Mawardiana, et al. (2013) melaporkan bahwa pemberian residu biochar 10 t ha-1 arang hayati dapat menghasilkan padi rata-rata 6,07 t ha-1. Tujuan peneitian ini adalah ingin mengetahui pengaruh pengelolaan drainase dengan cara pengeringan dan penggenangan pada petak sawah dan pemberian arang hayati terhadap peningkatan produktivitas padi di lahan sawah pasang surut bukaan baru. Harapan yang diinginkan dari hasil penelitian ini adalah dapat menjadi pilihan petani dan pengguna lainnya dalam pengelolaan lahan sawah pasang surut bukaan baru untuk usahatani tanaman padi. Hasil penelitian juga dapat sebagai pilihan untuk mendukung kebijakan pemerintah pusat dan daerah dalam upaya optimalisasi lahan sawah pasang surut bukaan baru. BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di Desa Sungai Nipah, Kecamatan Siantan, Kabupaten Mempawah dilaksanakan pada bulan Maret – Oktober 2013. Bahan yang digunakan antara lain sarana produksi pertanian seperti benih, pupuk, dan obat – obatan serta arang hayati dari arang sekam padi. Varietas padi yang digunakan varietas Inpara 3. Penelitian ini merupakan percobaan lapang di lahan sawah pasang surut bukaan baru dengan tipe luapan B dimana lahan tersebut baru dibuka pada tahun 2012. Pada saat akan dimulai penelitian lahannya baru dilakukan dua kali tanam oleh petani dan hasilnya kurang dari 2 t ha-1 menggunakan varietas Inpara 3. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dan diulang 5 (lima) kali dengan luasan setiap petak percobaan (100 m2). Adapun perlakuannya sebagai berikut : T0 = tanpa pengelolaan drainase dan tanpa arang hayati (kebiasaan petani setempat). T1 = Pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen. T2 = Pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 2 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen. T3 = Pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, dan diberi arang hayati 5 t ha-1. T4 = Pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 2 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, dan diberi arang hayati 5 t ha-1. Parameter yang diamati antara lain tinggi tanaman, panjang malai, berat gabah per rumpun, berat gabah 1000 butir, dan produksi padi per hektar. Pengaruh perlakuan terhadap parameter yang diamati dilakukan sidik ragam menggunakan uji F pada taraf kepercayaan 5 %. Jika menunjukkan pengaruh nyata dilanjutkan analisis beda nilai tengah DMRT (Duncan’s Multiple Range Test) pada taraf kepercayaan 5 % (Gomez, K,A. and A. A. Gomez. 1995). 193 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 HASIL DAN PEMBAHASAN Tinggi Tanaman Hasil analisis sidik ragam terhadap tinggi tanaman padi pada masing – masing petak percobaan menunjukkan bahwa pada perlakuan T1, T2, T3 dan T4 tidak berbeda nyata, sedangkan untuk perlakuan T0 berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (Tabel 1). Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan pengelolaan drainase serta pemberian arang hayati pada sawah pasang surut bukaan baru dapat meningkatkan tinggi tanaman padi ratarata 10 cm (Gambar 1). Tinggi Tanaman (cm) 105,0 100,0 95,0 98,0 97,5 T1 T2 99,4 97,5 89,8 90,0 85,0 T0 T3 T4 Gambar 1. Rata – rata tinggi tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah pasang surut bukaan baru Desa Sei Nipah, Kab. Mempawah Panjang Malai Hasil pengamatan panjang malai pada tanaman padi masing – masing perlakuan T0, T1, T2, T3 dan T4 tidak berbeda nyata (Tabel 1). Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan pengelolaan drainase dan pemberian arang hayati pada sawah pasang surut bukaan baru tidak berpengaruh terhadap panjang malai pada tanaman padi. Panjang Malai (cm) 25,0 20,0 22,3 21,1 T1 T2 22,9 22,8 T3 T4 16,8 15,0 10,0 5,0 0,0 T0 Gambar 2. Rata – rata panjang malai tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah pasang surut bukaan baru Desa Sei Nipah, Kab. Mempawah Berat Gabah Per Rumpun Hasil analisis sidik ragam terhadap berat gabah per rumpun menunjukkan bahwa pada masing – masing perlakuan T0, T1, T2, T3 dan T4 berbeda nyata (Tabel 1). Pada perlakuan T3 dimana lahan sawah pasang surut bukaan baru diperlakukan dengan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, dan diberi arang hayati 5 t ha-1 memberikan hasil berat gabah per rumpun paling tinggi yaitu sebesar 27,8 gram, sedangkan yang paling rendah pada perlakuan T0 yaitu sebesar 14,7 gram (Gambar 3). 194 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Berat Gabah Per Rumpun (gram) 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 27,8 25,4 22,0 18,6 14,7 T0 T1 T2 T3 T4 Gambar 3. Rata – rata berat gabah per rumpun tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah pasang surut bukaan baru Desa Sei Nipah. Kab. Mempawah. Berat Gabah 1000 butir Hasil pengamatan berat 1000 butir gabah pada masing – masing petak percobaan seperti pada Gambar 4. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa berat gabah 1000 butir pada masing – masing perlakuan T0, T1, T2, T3 dan T4 menunjukkan beda nyata (Tabel 1). Pada perlakuan T3 dimana lahan sawah bukaan baru dilakukan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, dan diberi arang hayati 5 t ha-1 memberikan hasil berat 1000 butir gabah paling tinggi yaitu sebesar 25,4 gram, sedangkan yang paling rendah perlakuan T0 yaitu sebesar 12,3 gram (Gambar 4). Berat Gabah 1000 Butir (gram) 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 25,4 23,8 T3 T4 20,0 16,0 12,3 T0 T1 T2 Gambar 4. Rata – rata berat gabah 1000 butir tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah pasang surut bukaan baru Desa Sei Nipah. Kab. Mempawah Hasil gabah kering panen Hasil pengamatan berat gabah kering panen menunjukkan bahwa pada masing – masing perlakuan T0, T1, T2, T3 dan T4 berbeda nyata (Tabel 1). Pada perlakuan T3 dimana lahan sawah pasang surut bukaan baru diperlakukan dengan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu mulai dari saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, dan diberi arang hayati 5 t ha-1 memberikan hasil berat gabah kering panen paling tinggi yaitu sebesar 5,64 t ha-1, sedangkan yang paling rendah pada perlakuan T0 yaitu sebesar 1,66 t ha-1 (Gambar 5). 195 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Hasil Gabah Kering Panen (t ha-1) 6 5 4 3 2 1 0 5,64 4,74 3,54 2,68 1,66 T0 T1 T2 T3 T4 Gambar 5. Rata – rata hasil gabah kering panen tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah bukaan baru Desa Sei Nipah. Kab. Mempawah Hasil Gabah Kering (Kadar Air 14%) Hasil pengamatan berat gabah kering giling (Kadar Air 14%) menunjukkan bahwa pada masing – masing perlakuan T0, T1, T2, T3 dan T4 berbeda nyata (Tabel 1). Pada perlakuan T3 dimana lahan sawah pasang surut bukaan baru didilakukan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, dan diberi bahan organik sebanyak 5 t ha-1 memberikan hasil berat gabah kering giling (GKG) paling tinggi yaitu sebesar 4,7 t ha-1. Sedangkan yang paling rendah perlakuan T0 yaitu sebesar 1,4 t ha-1 . 5,000 4,500 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 0,500 0,000 Hasil Gabah Kering Giling (KA 14% (t ha-1) 4,724 3,970 2,963 2,254 1,400 T0 T1 T2 T3 T4 Gambar 6. Rata – rata hasil gabah kering giling (Kadar Air 14%) tanaman padi perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah pasang surut bukaan baru desa Sei Nipah. Kab. Mempawah. Tabel 1. Beda nilai tengah Duncan’s Multiple Range Test taraf kepercayaan 5 % pada tinggi tanaman padi, panjang malai, berat gabah per rumpun, berat gabah 1000 butir, gabah kering panen dan kering giling (Kadar Air 14%) (Gomez, K,A. and A.A. Gomez. 1995) Perlakuan*) Tinggi Panjang Berat Berat Gabah Gabah Tanaman malai Gabah per Gabah kering kering rumpun 1000 butir panen KA 14% (cm) (cm) (gram) (gram) (t ha-1) (t ha-1) T0: tanpa pengelolaan 89.84 a 16.80 a 14.74 a 12.26 a 1.66 a 1.40 a drainase dan tanpa arang hayati T1: pengeringan 1 minggu 98.04 b 22.25 a 22.00 b 19.98 b 3.54 b 2.96 b dan penggenangan 1 196 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 minggu T2: pengeringan 1 minggu 97.48 b 21.07 a 18.60 c dan penggenangan 2 minggu T3: pengeringan 1 minggu 99.40 b 22.91 a 27.84 d dan penggenangan 1 minggu + arang hayati 5 t ha-1 T4: pengeringan 1 minggu 97.92 b 22.84 a 25.38 e dan penggenangan 2 minggu + arang hayati 5 t ha-1 *)Angka dalam kolom yang sama diikuti dengan huruf yang sama pada uji DMRT taraf 5%. ISSN1 693-5225 16.02 c 2.68 c 2.25 c 25.40 d 5.64 d 4.72 d 23.84 e 4.74 e 3.97 e menunjukkan tidak beda nyata Hasil analisis beda nilai tengah (Tabel 1) menunjukkan bahwa perlakuan T0 dimana petak sawah bukaan baru tidak diperlakuan pengelolaan drainase dan tanpa pemberian arang hayati (sesuai kebiasaan petani setempat) menunjukkan hasil gabah yang paling rendah (1,40 t ha -1 GKG) dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. perlakuan T1 dan T3 dengan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu dari mulai saat tanam sampai dengan 30 hari sebelum panen, memberikan peningkatan hasil padi yang nyata, apabila dibandingkan dengan perlakuan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 2 minggu (T2 dan T4). Perlakuan T1 hasil gabahnya lebih baik dari pada T2 dimana masing – masing perlakuan tidak diberikan arang hayati (2,96 t ha-1 > 2,25 t ha-1 GKG), dan T3 lebih baik dari pada T4 dimana masing – masing perlakuan ditambahkan arang hayati 5 t ha-1 (4,72 t ha-1 > 3,97 t ha-1 GKG). Hal ini menunjukkan bahwa pengelolaan drainase dengan melakukan pelindian dan penggenangan di lahan sawah pasang surut bukaan baru yang frekuensinya lebih sering (T1 dan T3) yaitu 7 kali pengeringan dan 6 kali penggenangan dalam satu musim tanam padi, lebih efektif dalam melindi unsur hara yang bersifat meracuni tanaman padi dibandingkan dengan yang frekuensi pengeringan dan penggenangan yang agak jarang (T2 dan T4) yaitu 5 kali pengeringan dan 4 kali penggenangan dalam satu masim tanam padi. Hal ini terbukti dari hasil pengukuran kadar Fe2+ pada masing – masing perlakuan menunjukkan bahwa perlakuan T1 dan T3 menghasilkan kadar Fe2+ yang menurun yaitu 307 ppm dan 192 ppm (Gambar 7). Menurunnya konsentrasi Fe tersedia pada perlakuan (T1 dan T3) pengeringan 1 minggu dan penggenangan 1 minggu karena pada saat tanah dikeringkan keadaan tanah menjadi oksidatif sehingga fero (Fe2+) dioksidasi menjadi ferri (Fe3+). Di samping itu, dengan pengairan terputus tidak terjadi akumulasi ferro, karena yang terbentuk pada saat penggenangan ikut terbuang bersamaan dengan air pengairan pada saat dilakukan pengeringan. Dengan demikian kandungan kadar Fe2+ yang paling rendah di dalam petak percobaan tersebut pertumbuhan padi menjadi yang paling baik sehingga produktivitasnya paling tinggi. 197 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Fe (ppm) 500 400 384 307 321 279 300 192 200 100 0 T0 T1 T2 T3 T4 Gambar 7. Rata – rata hasil kadar unsur Fe pada tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, T3 dan T4 di lahan sawah bukaan baru Desa Sei Nipah. Menurut Bremen dan Moorman (1978) konsentrasi besi terlarut di tanah yang menjadi batas kritis keracunan adalah 300 sampai 500 ppm Fe2+. Sedangkan menurut Tanaka et al. (1970) sebesar 100 sampai 300 ppm Fe2+. Penggenangan pada tanah sawah bukaan baru menyebabkan terjadinya reduksi besi feri (Fe3+) menjadi besi fero (Fe2+). Pada kondisi ini kadar Fe2+ pada tanaman padi bisa lebih 300 ppm yang merupakan batas kritis keracunan besi pada tanaman padi (Yusuf et al., 1990). Selanjutnya Yusuf (1992) melaporkan bahwa pada sawah bukaan baru yang digenangi secara kontinyu konsentrasi Fe2+ meningkat sejak awal penggenangan hingga minggu ke-12 dan stabil pada minggu ke-14. Menurut Zaini et al., (1997) melaporkan bahwa sistem pengairan terputus dapat mengendalikan keracunan besi pada lahan sawah bukaan baru. Pengairan terputus dengan melakukan pengeringan 1 minggu dan penggenangan 1 – 2 minggu mulai saat tanam sampai 30 hari sebelum panen dapat meningkatkan hasil padi antara 37 – 51 % dibanding dengan penggenangan terus menerus. Pada kondisi tertentu pengaruh sistem drainase lebih dominan untuk menurunkan konsentrasi besi dalam tanah, kemudian dapat diikuti dengan penambahan bahan amalioran seperti arang hayati. Penambahan amelioran berupa arang hayati pada perlakuan T3 dan T4 juga dapat menambah tingkat kesuburan tanahnya. Peningkatan hasil gabah pada T3 dan T4 tersebut disebabkan disamping pengelolaan drainase juga disebabkan pemberian arang hayati yang diduga dapat meningkatkan konsentrasi hara N, P, K dan Ca dan menurunkan Fe dalam tanah. Oleh karena itu pada perlakuan T3 dapat menghasilkan gabah yang paling tinggi. Arang hayati merupakan suatu bahan amelioran yang mengandung Carbon (C) tinggi yaitu 85 - 95 % dan memiliki kapasitas tukar kation (KTK) yang tinggi sehingga mampu mengikat kation-kation tanah yang dapat bermanfaat bagi pertumbuhan tanaman padi. Arang hayati dapat memperbaiki sifat kimia dan hayati tanah, efektif dalam meningkatkan sifat fisik tanah seperti agregat tanah dan kemampuan tanah mengikat air. Arang hayati juga mempunyai pori-pori yang banyak karena luas permukaan yang besar sehingga memiliki daya ikat air yang tinggi dan dapat meningkatkan efisiensi pemupukan. Asai et al.(2009) melaporkan bahwa pemberian arang hayati sebesar 16 ton ha-1 meningkatkan konduktifitas hidrolik tanah lapisan atas. Pada tanah dengan ketersediaan P yang rendah arang hayati dapat meningkatkan hasil gabah. Disamping itu respon terhadap pemupukan N meningkat, sehingga disimpulkan bahwa arang hayati berpotensi untuk memperbaiki produktifitas tanah dan padi di Laos, namun efek dari arang hayati tersebut tergantung pada tingkat kesuburan tanah dan pengelolaan pemupukan. Pada tanah berliat, arang hayati dapat membantu menurunkan kekerasan tanah dan mempertinggi kemampuan pengikatan air tanah, sehingga berpengaruh terhadap aktivitas mikroorganisme tanah. Penggunaan arang hayati dilahan sawah dapat meningkatkan jumlah bakteri fiksasi nitrogen (Azotobacter) di dalam tanah terutama di sekitar akar tanaman pangan (Badan Litbang Pertanian, 2011). 198 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Pengelolaan drainase dengan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu serta pemberian arang hayati sebanyak 5 t ha-1 pada lahan sawah pasang surut bukaan baru dapat meningkatkan hasil gabah kering giling (GKG) sebesar 237 % atau dari 1,4 t ha -1 menjadi 4,7 t ha1 . 2. Pengelolaan drainase dengan pengeringan selama 1 minggu dan penggenangan 1 minggu serta pemberian arang hayati sebahyak 5 t ha -1 dapat menurunkan kadar Fe sebesar 50 % atau dari 384 ppm menjadi 192 ppm. Saran Penelitian ini dilakukan pada musim tanam gadu (kemarau), sehingga untuk mengetahui pengaruh drainase dan konsentrasi Fe pada dua musim tanam, perlu dilakukan penelitian yang sama pada musim rendengan (penghujan). UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini merupakan hasil kerjasama kemitraan pengkajian dan pengembangan inovasi pertanian spesifik lokasi (KKP3SL) Tahun 2014. Kami sangat berterima kasih kepada Manager Sustainable Management Of Agricultural Research And Technology Disseminations (SMARTD) dan Kepala Balitbangtan Kementerian Pertanian atas dukungan dana dalam penelitian ini. REFERENSI Asai,H., B.K. Samson, H. M. Stephan, K. Songyikhangsuthor, K. Homma, Y. Kiyono, Y. Inoue, T. Syiraiwa, & T. Horie. 2009. Biochar amandemen tecnigues for upland rice production in Northern Laos: 1. Soil physical properties, leaf SPAD and grain yield. Field Crops Research Volume 111 (1-2): 81-84. Badan Litbang Pertanian. 2011. Arang Aktif Meningkatkan Kualitas Lingkungan. Edisi 6-12 April 2011. No. 3400. Bremen, V. N. and F.R. Moorman. 1978. Iron Toxic Soils. In: IRRI. 1978. Soils and Rice . Int. Rice Res. Ist., Los Banos, The Philippines. Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Hortiultura Kalbar. 2016. Laporan Tahunan 2015. Dinas Pertanian Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Hortiultura Kalbar. Kalimantan Barat. 125 p. Direktorat Jenderal Prasarana dan Sarana Pertanian. 2012. Pedoman Teknis Perluasan Areal Tanaman Pangan : Cetak Sawah Tahun 2012. Direktorat Perluasan dan Pengelolaan Lahan. Direktorat Jenderal Prasarana dan Sarana Pertanian. 76 p. Gani, A. 2009. Iptek Tanaman Pangan (ISSN 1907-4263) Vol.4 No.1, Juli 2009. p. 33-48. Gomez, K,A. and A. A. Gomez. 1995. Statistical Procedures for Agricultural Research. Second Edition. John Willey and Sons, New York. Yusuf, A., S. Djakamihardja, G. Satari, dan S. Djakasutami. 1990. Pengaruh pH dan Eh terhadap kelarutan Fe, Al dan Mn pada lahan sawah bukaan baru jenis Oxisol Sitiung. hlm. 237-269 dalam Prosiding Pengelolaan Sawah Bukaan Baru Menunjang Swasembada Pangan dan Program Transmigrasi: Prospek dan Masalah. Padang, 17-18 September 1990. Fakultas Pertanian Universitas Ekasakti dan Balai Penelitian Tanaman Pangan, Sukarami. Yusuf, A. 1992. Pengaruh Redoks Potensial dan pH terhadap Ketersediaan Fe, Al, dan Mn pada Tanah Sawah Bukaan Baru jenis Oxisols di Daerah Transmigrasi Sitiung, Sumatera Barat. Desertasi Universitas Padjadjaran Bandung. 223 hlm 199 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Lehmann, J. and M. Rondon. 2006. Biochar soil management on highly weathered soils in the humid tropics. p: 517-530 In Biological Approaches to Sustainable Soil Systems (Norman Uphoff et al Eds.). Taylor & Francis Group PO Box 409267Atlanta, GA30384-9267. Mawardiana, Sufardi, dan Edi Husen, 2013. Pengaruh Residu Biochard dan Pemupukan NPK Terhadap Dinamika Nitrogen. Jurnal Manajemen Sumber Daya Lahan. Volume 2, Nomor 3, Juni 2013: hal. 255-260. Nisa, K. 2010. Pengaruh Pemupukan NPK Dan Biochar Terhadap Sifat Kimia tanah, serapan Hara, Dan Hasil Tanaman Padi sawah. Thesis. Universitas Syiah kuala. Banda Aceh. Perrmentan, 2011. Tata Hubungan Kerja Antar Kelembagaan Teknis, Penelitian dan Pengembangan, dan Penyuluhan Pertanian Dalam Mendukung Peningkatan Produksi Beras Nasional (P2BN). Kementerian Pertanian. Tanaka, A. and S.Yoshida. 1970. Nutritional disorders of the rice plant in Asia. Tech. Bul. 10.The International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines. Zaini Z. Burbey N. Jalid dan A. Kaher. 1987. Teknologi Pengendalian Keracunan Besi pada Sawah Bukaan Baru. Balitan Sukarami. 16 – 21 p. 200 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PENGARUH BUSUKAN IKAN TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL KEDELAI PADA TANAH ALLUVIAL Sutikarini Staf Pengajar Fakultas Pertanian Universitas Panca Bhakti ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dan dosis terbaik dari busukan ikan terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai pada tanah alluvial. Penelitian dilaksanakan di kebun penelitian yang beralamat di Jalan Perintis No.21 Kelurahan Akcaya Kecamatan Pontianak Selatan selama 5 bulan yaitu dari bulan Juli sampai dengan Desember 2015. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen lapangan dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan faktor tunggal yaitu busukan ikan yang terdiri dari 6 taraf perlakuan. Masing-masing taraf perlakuan diulang sebanyak 4 kali, dan setiap perlakuan terdiri dari 3 sampel tanaman, sehingga jumlah seluruhnya sebanyak 72 tanaman. Perlakuan busukan ikan yang diberikan adalah b0 (tanpa busukan ikan), b1 (132 gram/polybag), b2 (264 gram/polybag), b3 (396 gram/polybag), b4 (528 gram/polybag), dan b5 (660 gram/polybag). Variabel pengamatan terdiri dari jumlah bintil akar (butir), volume akar (cm3), bobot kering tanaman (g), jumlah polong isi (butir), bobot biji per tanaman (g) dan bobot 100 butir biji kering (g). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan busukan ikan berpengaruh tidak nyata terhadap volume akar, dan berpengaruh nyata terhadap bobot kering tanaman, jumlah polong isi, bobot biji per tanaman dan bobot 100 butir biji kering, sedangkan bintil akar tidak terbentuk. Pemberian busukan ikan dengan dosis 528 g/polybag dalam penelitian ini memberikan hasil terbaik. Kata kunci : Busukan ikan, Kedelai, Tanah Alluvial PENDAHULUAN Kedelai (Glycine max L. Merill) merupakan salah satu komoditas pertanian tanaman pangan yang memiliki peranan penting dalam berbagai aspek kehidupan diantaranya adalah sebagai bahan pangan bagi manusia, bahan pakan ternak, bahan baku industri dan bahan minuman. Pada tatanan perdagangan pasar internasional, kedelai merupakan komoditas ekspor berupa minyak nabati di berbagai negara di dunia. Kedelai diminati oleh masyarakat luas karena di dalam biji kedelai terkandung gizi yang tinggi, terutama kadar protein nabati yaitu lebih dari 40% dan kadar lemak 1015 %. Kebutuhan kedelai akan semakin meningkat setiap tahunnya seiring dengan pertambahan penduduk, perbaikan pendapatan per kapita, dan berkembangnya pabrik pakan ternak serta meningkatnya kesadaran masyarakat akan kecukupan gizi. Meningkatnya permintaan akan komoditi kedelai ini belum mampu diimbangi oleh produksi yang dihasilkan di dalam negeri sehingga perlu dilakukan impor kedelai. Hal tersebut terjadi karena produksi kedelai di Indonesia masih rendah. Rendahnya produksi kedelai yang dicapai selama ini memerlukan tindakan yang tepat dan efektif dalam mengatasinya agar sesuai dengan sasaran sehingga mendapatkan hasil yang optimal. Tanah merupakan salah satu faktor yang berperan penting dalam budidaya kedelai. Kedelai dapat ditanam pada berbagai jenis tanah dengan drainase dan aerase yang baik. Tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah alluvial dimana secara umum permasalahan yang sering muncul adalah pada sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang kurang baik. Berdasarkan hasil analisis tanah alluvial yang digunakan dalam penelitian menunjukkan C-organik cukup tinggi namun belum mencukupi kebutuhan kedelai, pH tanah dan kandungan hara juga tergolong masih rendah sehingga tanah tersebut masih perlu dilakukan perbaikan-perbaikan seperti penambahan bahan organik. Penambahan bahan organik ke dalam tanah diharapkan dapat memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologi tanah agar pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai menjadi optimal. Salah satu sumber bahan organik yang dapat digunakan adalah busukan ikan. Berdasarkan Hasil analisis di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura Pontianak menunjukkan bahwa busukan ikan memiliki kandungan C-organik yang cukup tinggi yaitu mencapai 33,64% dengan C/N rasio 11,64 sehingga diharapkan mampu memperbaiki sifat tanah baik secara fisik, kimia maupun biologinya. 201 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Pemberian busukan ikan memerlukan dosis yang tepat dalam pemakaiannya, karena bila dosis yang diberikan terlalu rendah maka akan menyebabkan kurangnya daya hasil tanaman dan bila pemberiannya dengan dosis yang terlalu tinggi maka akan menjadi tidak efisien. Oleh karena itu, perlu dicari dosis optimal agar penggunaannya lebih efisien dan mendapatkan hasil yang terbaik. Tujuan penelitan adalah untuk mengetahui pengaruh dan dosis terbaik dari busukan ikan terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai pada tanah alluvial. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di kebun yang beralamat di jalan Perintis, Kelurahan Akcaya, Kecamatan Pontianak Selatan, selama 5 bulan yaitu dari Bulan Juli sampai dengan Desember 2015 . B. Bahan dan Alat Penelitian 1. Bahan Penelitian a. Benih kedelai Benih kedelai yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih kedelai varietas Anjasmoro (deskripsi terlampir). Benih berasal dari Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Malang. b. Tanah Tanah yang digunakan sebagai media tanam adalah tanah alluvial yang diambil pada kedalaman 0-20 cm. Tanah alluvial diambil dari tanah yang beralamat di jalan Wonobaru, gang Wonodadi 1, Kecamatan Pontianak Selatan. c. Pupuk Dasar Pupuk dasar yang diberikan berupa urea, SP-36 dan KCl. d. Pupuk Organik Pupuk organik yang digunakan adalah busukan ikan. e. Inokulan Bradyrhizobium japonicum. Tanah yang digunakan dalam penelitian ini belum pernah ditanami kedelai sehingga perlu dilakukan inokulasi Bradyrhizobium japonicum pada benih. Inokulan yang digunakan adalah legin yang diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. f. Polybag Polybag yang digunakan adalah polybag yang berukuran 40 cm x 50 cm dan berwarna hitam. Setiap polybag diisi tanah alluvial sebanyak 10 kg. g. Kapur Kapur yang digunakan adalah kapur dolomit (CaMg(CO3)2) dengan daya netralisasi 104%. h. Pestisida Pestisida yang digunakan adalah tembakau dan serai untuk mengendalikan kutu, belalang dan Lamprosema indicata. 2. Alat Penelitian Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini meliputi arit, cangkul, ayakan tanah, palu, gergaji, pisau tajam, hand sprayer, gembor, sekop, timbangan, termometer, higrometer, oven, ember, alat tulis menulis, peralatan dokumentasi, dan alat-alat lain yang diperlukan. C. Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 6 taraf perlakuan dan 4 ulangan, setiap perlakuan terdiri dari 3 sampel tanaman. Perlakuan yang dimaksud adalah : b0 = tanpa busukan ikan / polybag b1 = 132 g busukan ikan / polybag b2 = 264 g busukan ikan / polybag 202 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 b3 = 396 g busukan ikan / polybag b4 = 528 g busukan ikan / polybag b5 = 660 g busukan ikan / polybag Sehingga jumlah keseluruhan tanaman adalah 72 tanaman. Keterangan : Setiap polybag berisi 10 kg tanah alluvial D. Pengamatan 1. Jumlah bintil akar (butir ) Perhitungan jumlah bintil akar tanaman dilakukan pada fase vegetatif maksimum yaitu pada saat 60 % populasi tanaman sudah mengeluarkan bunga yaitu saat tanaman berumur 39 hari setelah tanam, dimana setiap perlakuan diambil satu tanaman. 2. Volume akar (cm3) Pengukuran volume akar dilakukan pada fase vegetatif maksimum. Volume akar diukur dengan menggunakan metode penggantian volume (displacement), yaitu gelas ukur diisi dengan air sampai volume tertentu kemudian akar yang telah dibersihkan dan dikeringanginkan dimasukkan ke dalam gelas ukur tersebut. Penambahan volume yang terjadi merupakan volume dari akar yang diamati. Dilakukan pada satu tanaman tiap perlakuan saat vegetatif maksimum dengan umur 39 hari setelah tanam. 3. Bobot Kering Tanaman (g) Perhitungan bobot kering tanaman dilakukan pada fase vegetatif maksimum yaitu pada saat 60 % populasi tanaman sudah mengeluarkan bunga yaitu saat tanaman berumur 39 hari setelah tanam, dimana setiap perlakuan diambil satu tanaman. 4. Jumlah polong isi (butir) Jumlah polong isi dihitung pada akhir penelitian yang diambil dari setiap tanaman perlakuan. Polong yang dianggap berisi adalah apabila polong tersebut berisikan satu atau lebih, sedangkan polong hampa tidak dihitung. 5. Bobot biji kering per tanaman (g) Perhitungan bobot biji kering per tanaman dilakukan pada akhir penelitian yaitu dengan menimbang semua biji kering yang dihasilkan tiap tanaman dalam setiap perlakuan. 6. Bobot 100 butir biji kering (g) Bobot 100 butir biji kering diukur dengan menimbang 100 biji kering yang diambil secara acak dalam setiap ulangan per perlakuan, kemudian ditimbang menggunakan timbangan elektrik. Selain pengamatan terhadap variabel pertumbuhan dan hasil, juga dilakukan pengamatan terhadap kondisi lingkungan penelitian, yaitu : 1. Suhu dan kelembaban udara Suhu dan kelembaban udara diukur setiap hari dengan menggunakan termometer dan higrometer yaitu pada pagi hari pukul 07.00 WIB, siang hari pukul 12.00 WIB dan sore hari pukul 17.00 WIB. 2 xSuhupagi SuhuSiang SuhuSore 4 2 xKelembaba nPagi Kelembeban Siang Kelembaban Sore Kelembaban 4 Suhu 2. Curah hujan Curah hujan diukur setiap hari dengan menggunakan aplikasi sederhana yaitu wadah untuk menampung air yang diatasnya diberi corong dengan diameter mulut corong 13,3 cm. Perhitungan curah hujan dilakukan dengan rumus sebagai berikut: CH = Volume air yang tertampung Luas mulut corong E. Analisis Statistik Model matematika untuk metode eksperimen lapangan dengan satu faktor dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) menurut Gaspersz (1991:35) adalah sebagai berikut : 203 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 Yij =µ + Ơi + ∑ij Keterangan : Yij = nilai pengamatan µ = nilai tengah populasi Ơi = pengaruh aditif dari perlakuan busukan ikan ke-i ∑ij = pengaruh galat percobaan dari perlakuan busukan ikan ke-i pada Tabel .1. Analisis Keragaman Rancangan Acak Lengkap Sumber Derajat Jumlah Kuadarat Keragam F Hitung Bebas Kuadrat Tengah an Perlakuan t–1 JKP KTP KTP/KTG Galat t(r - 1) JKG KTG Total t.r–1 JKT Sumber : Gaspersz (1991 : 39). ISSN1 693-5225 pengamatan ke-j F Tabel Setelah didapat F hitung, maka hasilnya dibandingkan dengan F tabel taraf 0,05 sehingga jika : 1. F hitung ≤ F tabel 0,05 maka perlakuan berpengaruh tidak nyata 2. F hitung > F tabel 0,05 maka perlakuan berpengaruh nyata Untuk mengukur keragaman dari hasil penelitian dilakukan perhitungan koefisien keragaman (KK) yang dinyatakan dalam % dengan rumus : KK = √KTG x 100% x Dimana x : = rerata data Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan masing-masing perlakuan mana yang menunjukkan perbedaan nyata dari perlakuan maka dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 0,05 dengan rumus : BNJ 5% = Q 5% x KTG / r Dimana : Q = Nilai yang dipakai dalam tabel Q 0,05% db = Derajat Bebas KTG = kuadrat tengah galat r = jumlah ulangan HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil 1. Jumlah bintil akar (butir) Dari hasil pengamatan jumlah bintil akar terhadap masing-masing perlakuan di lapangan, bintil akar hanya ditemukan pada perlakuan b0 (tanpa busukan ikan) sedangkan pada perlakuan yang lain bintil akar sama sekali tidak terbentuk. Data hasil pengamatan terhadap jumlah bintil akar dapat dilihat pada tabel 2. Hasil pengamatan jumlah bintil akar tidak dapat dilanjutkan ke analisis keragaman karena banyak data kosong akibat bintil akar tidak terbentuk pada setiap perlakuan, sedangkan bintil akar yang terbentuk pada perlakuan b0 (tanpa busukan ikan) tidak aktif. 204 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 Tabel 2. Perlakuan Hasil Pengamatan Terhadap Jumlah Bintil Akar Ulangan I II III IV 3 2 2 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 2 4 ISSN1 693-5225 Total b0 11 b1 0 b2 0 b3 0 b4 0 b5 0 Jumlah 11 2. Volume akar (cm3) Hasil analisis keragaman pengaruh busukan ikan terhadap volume akar dapat dilihat pada Tabel 3 Tabel 3. Analisis Keragaman Pengaruh Busukan Ikan Terhadap Volume Akar SK DB JK KT F Hit F Tabel 5% Perlakuan 5 2.21 0.44 1.41tn 2.77 Galat 18 5.63 0.31 Total 23 7.83 KK =23,96% Keterangan : tn = berpengaruh tidak nyata Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 3. Bobot Kering Tanaman (gram) Hasil analisis keragaman pengaruh busukan ikan terhadap bobot kering tanaman kedelai dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Analisis Keragaman Busukan Ikan Terhadap Bobot Kering tanaman. SK DB JK KT F Hit F Tabel 5% Perlakuan 5 23.61 4.72 2.89* 2.77 Galat 18 29.44 1.64 Total 23 53.05 KK = 32,01% Keterangan : * = berpengaruh nyata Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 Berdasarkan hasil analisis keragaman, perlakuan busukan ikan berpengaruh nyata terhadap bobot kering tanaman. Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar taraf pemberian dosis busukan ikan, dilakukan uji lanjut dengan uji BNJ yang hasilnya dapat dilihat pada tabel 5. Uji BNJ pada tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan b4 berbeda nyata terhadap b0, sedangkan antar perlakuan lainnya berbeda tidak nyata. Tabel 5.Uji BNJ Pengaruh Busukan Ikan Terhadap Bobot Kering Tanaman Kedelai (gram) Perlakuan(busukan ikan) Rata-rata Notasi BNJ0,05 b0 (tanpa busukan ikan/polybag) 2.65 a b1 (132 g /polybag) 3.55 ab b2 (264 g /polybag) 3.73 ab b3 (396 g /polybag) 3.78 ab b5 (660 g /polybag) 4.38 ab b4 (528 g /polybag) 5.90 b BNJ 5% = 2,87 Keterangan = angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama berbeda tidak nyata pada taraf uji BNJ 5% Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 4. Jumlah Polong Isi (butir) 205 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Hasil analisis keragaman pengaruh busukan ikan terhadap jumlah polong isi tanaman kedelai dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Analisis Keragaman Busukan Ikan Terhadap Jumlan Polong Isi per Tanaman. SK DB JK KT F Hit F Tabel 5% Perlakuan 5 1354.83 270.97 3.24* 2.77 Galat 18 1507.63 83.76 Total 23 2862.46 KK = 17,34% Keterangan : * = berpengaruh nyata Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 Berdasarkan hasil analisis keragaman, perlakuan busukan ikan berpengaruh nyata terhadap jumlah polong isi per tanaman. Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar taraf pemberian dosis busukan ikan, dilakukan uji BNJ yang hasilnya dapat dilihat pada tabel 7. Uji BNJ pada tabel 7 menunjukkan bahwa perlakuan b4 berbeda nyata terhadap b0, sedangkan antar perlakuan lainnya berbeda tidak nyata. Tabel 7. Uji BNJ Pengaruh Busukan Ikan Terhadap Jumlah Polong Isi Tanaman Kedelai (butir) Perlakuan (busukan ikan) Rata-rata Notasi BNJ0,05 b0 (tanpa busukan ikan/polybag) 41.13 a b1 (132 g /polybag) 47.88 ab b2 (264 g /polybag) 48.63 ab b3 (396 g /polybag) 57.88 ab b5 (660 g /polybag) 58.13 ab b4 ( 528 g /polybag) 63.13 b BNJ 5% = 20,54 Keterangan = angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama berbeda tidak nyata pada taraf uji BNJ 5% Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 5. Bobot Biji Kering Per Tanaman (gram) Hasil analisis keragaman pengaruh busukan ikan terhadap bobot biji kering per tanaman dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Analisis Keragaman Busukan Ikan Terhadap Bobot Biji Kering per Tanaman SK DB JK KT F Hit F Tabel 5% Perlakuan 5 169.40 33.88 3.38* 2.77 Galat 18 180.27 10.02 Total 23 349.67 KK = 16,08% Keterangan : * = berpengaruh nyata Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 Berdasarkan hasil analisis keragaman, perlakuan busukan ikan berpengaruh nyata terhadap bobot biji kering per tanaman. Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar taraf pemberian dosis busukan ikan, dilakukan uji BNJ yang hasilnya dapat dilihat pada tabel 9. Uji BNJ pada tabel 9 menunjukkan bahwa perlakuan b4 berbeda nyata terhadap b0, sedangkan antar perlakuan lainnya berbeda tidak nyata. Tabel 9. Uji BNJ Pengaruh Busukan Ikan Terhadap Bobot Biji Kering per Tanaman (gram) 206 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Perlakuan(busukan ikan) Rata-rata Notasi BNJ0,05 b0 (tanpa busukan ikan /polybag) 16.89 a b1(132 g /polybag) 17.49 ab b2(264 g /polybag) 17.54 ab b3(396 g /polybag) 20.66 ab b5(660 g /polybag) 21.10 ab bP4( 528 g /polybag) 24.39 b BNJ 5% = 7,10 Keterangan = angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama berbeda tidak nyata pada taraf uji BNJ 5% Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 6. Bobot 100 Butir Biji Kering (gram) Hasil analisis keragaman pengaruh busukan ikan terhadap bobot 100 butir biji kering dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10. Analisis Keragaman Busukan Ikan Terhadap Bobot 100 Butir Biji Kering SK DB JK KT F Hit F Tabel 5% Perlakuan 5 15.13 3.03 5.34* 2.77 Galat 18 10.20 0.57 Total 23 25.33 KK = 4,54 % Keterangan : * = berpengaruh nyata Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 Berdasarkan hasil analisis keragaman, perlakuan busukan ikan berpengaruh nyata terhadap bobot 100 butir biji kering. Selanjutnya untuk mengetahui perbedaan antar taraf pemberian dosis busukan ikan dilakukan uji BNJ yang hasilnya dapat dilihat pada tabel 11. Uji BNJ pada tabel 11 menunjukkan bahwa perlakuan b4 berbeda nyata terhadap b0 b1, b2, dan b5, sedangkan pada perlakuan b3 berbeda tidak nyata terhadap b4. Pada perlakuan b0 berbeda tidak nyata terhadap b1, b2, b3 dan b5. Tabel 11. Uji BNJ Pengaruh Busukan Ikan Terhadap Bobot 100 Butir Biji Kering (gram) Perlakuan (busukan ikan) Rata-rata Notasi BNJ0,05 b0 (tanpa busukan ikan/polybag) 15.83 a b1 (132 g /polybag) 15.90 a b2 (264 g /polybag) 16.07 a b5 (396 g /polybag) 16.14 a b3 (528 g /polybag) 16.62 ab b4 ( 660 g /polybag) 18.14 b BNJ 5% = 1,69 Keterangan = angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama berbeda tidak nyata pada taraf uji BNJ 5% Sumber : Hasil Analisa Data, 2009 B. Pembahasan Pengamatan terhadap pertumbuhan tanaman dilakukan dua tahap yaitu pada fase pertumbuhan vegetatif saat tanaman berumur 39 hari setelah tanam dan fase generatif saat tanaman berumur 96 hari setelah tanam. Variabel pengamatan pada fase vegetatif adalah jumlah bintil akar, volume akar dan bobot kering tanaman, sedangkan variabel pengamatan pada fase generatif adalah jumlah polong isi, bobot biji kering per tanaman dan bobot 100 biji kering. Hasil pengamatan pada fase vegetatif terhadap jumlah bintil akar menunjukkan pada perlakuan b0 (tanpa busukan ikan), bintil akar terbentuk namun tidak efektif dan pada perlakuan yang lainnya bintil akar tidak terbentuk sama sekali. Bintil akar yang efektif dapat dilihat dengan 207 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 cara membelah bintil akar untuk melihat warna pada bagian tengahnya. Jika bagian tengah bintil akar berwarna merah maka dapat dikatakan aktif sedangkan pada pengamatan yang dilakukan, bagian tengah bintil akar berupa cairan yang berwarna coklat muda. Bintil akar pada tanaman kedelai tidak terbentuk dengan efektif. Hal ini menunjukkan ketidakserasian pada proses pembentukan bintil akar. Pembentukan bintil akar dipengaruhi oleh beberapa faktor baik dari varietas tanaman kedelai itu sendiri, strain Rhizobium maupun dari lingkungan hidupnya. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Ratna, Nurul dan Lilik (2015) menunjukkan bahwa penggunaan rhizobium dan penambahan mulsa organik jerami padi berpengaruh nyata terhadap bintil akar. Varietas tanaman kedelai sangat mempengaruhi dalam pembentukkan bintil akar. Menurut Yutono (1993:218), pada kedelai terdapat galur-galur yang berbakat tidak berbintil akar dan keserasian hubungan antara strain Rhizobium dan varietas kedelai yang berbintil akar menentukan efektivitas fiksasi N2. Diduga faktor lain yang mempengaruhi pembentukkan bintil akar adalah kondisi tanah baik sifat fisik, kimia maupun biologinya. Penambahan busukan ikan yang digunakan sebagai sumber bahan organik pada tanah akan mengubah komposisi dan aktivitas yang ada di dalamnya. Penambahan busukan ikan dalam bentuk pasta pada tanah perlakuan b1, b2, b3, b4 dan b5 mengakibatkan terjadinya penggumpalan–penggumpalan. Kondisi ini bertambah buruk akibat curah hujan pada awal penanaman hingga tanaman berumur 39 hari mencapai 244,88 mm yang telah melebihi kondisi optimal yang dibutuhkan tanaman kedelai yaitu 100- 200 mm mengakibatkan struktur tanah menjadi teguh dan konsistensinya lebih lekat. Pada perlakuan b0 sifat fisik tanahnya juga jelek, meskipun tanpa penambahan busukan ikan. Hal ini disebabkan oleh curah hujan yang cukup tinggi mengakibatkan struktur tanah menjadi teguh karena tekstur tanah alluvial yang digunakan didominasi oleh debu mencapai 90,34%. Curah hujan yang cukup tinggi juga akan mempengaruhi sifat biologi tanah karena kandungan air tanah akan meningkat sehingga kelembaban tanah menjadi tidak optimal dan dapat menghambat bakteri untuk melakukan proses fisiologi dalam tubuhnya sehingga bakteri tidak dapat berkembangbiak membentuk bintil akar. Kondisi tanah yang cukup banyak mengandung air dapat juga berpengaruh pada penurunan pH tanah, menghambat proses dekomposisi bahan organik dalam tanah dan aerasi tanah menjadi kurang baik sehingga pembentukkan akar terhambat mengakibatkan bintil akar juga terhambat. Pembentukkan bintil akar juga dipengaruhi kandungan N karena bila nitrogen terlalu banyak akan menekan jumlah dan ukuran bintil. Diduga kandungan N dalam tanah cukup banyak akibat penggunaan busukan ikan dan penambahan urea sebagai pupuk dasar. Selain itu, berdasarkan hasil analisis tanah alluvial yang digunakan pada penelitian ini menunjukkan kandungan N cukup tinggi mencapai 0,61%. Hasil analisis keragaman perlakuan busukan ikan terhadap volume akar berpengaruh tidak nyata, diduga karena sifat fisik tanah yang kurang baik sehingga berpengaruh terhadap pertumbuhan akar. Menurut Adisarwanto (2007:9) perkembangan akar kedelai sangat dipengaruhi oleh kondisi fisik dan kimia tanah, jenis tanah, cara pengolahan lahan, kecukupan unsur hara, serta ketersediaan air di dalam tanah. Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa perlakuan busukan ikan berpengaruh nyata terhadap bobot kering tanaman kedelai. Uji BNJ menunjukkan bahwa perlakuan terbaik terjadi pada perlakuan b4 (528 g/polibag). Hal ini diduga respons tanaman pada perlakuan b4 (528 g/polibag) lebih baik dibandingkan perlakuan yang lain karena ketersediaan unsur hara cukup optimal. Menurut Setyadi (1991:10) tanaman yang memperoleh unsur hara yang optimal bagi kebutuhan tanaman akan menyebabkan pertambahan bagian vegetatif berlangsung dengan baik. Pertumbuhan bobot kering tanaman ini sangat membutuhkan unsur hara yang cukup agar dapat berkembang dengan optimal. Unsur hara yang sangat dibutuhkan untuk fase vegetatif ini terutama unsur N, walaupun tetap juga harus ditunjang dengan unsur-unsur yang lain. Unsur N sangat diperlukan untuk pembentukkan dan pertumbuhan vegetatif terutama daun, mempertinggi kandungan protein, meningkatkan kemampuan tanaman untuk menyerap unsur hara lain seperti P, K dan lainlain (Jumin, 1991: 100). 208 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Faktor lain yang mempengaruhi bobot kering tanaman adalah faktor lingkungan terutama curah hujan dan naungan. Pada masa pertumbuhan fase vegetatif hujan sering terjadi, hal ini menyebabkan intensitas cahaya matahari dan lama penyinaran yang diterima tanaman kedelai rendah. Lama penyinaran dan intensitas cahaya matahari merupakan salah satu faktor penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman karena berpengaruh terhadap laju fotosintesis, pertumbuhan memanjang dan pertumbuhan ke arah datangnya sinar. Pertumbuhan memanjang dan pertumbuhan ke arah datangnya sinar, terjadi sebagai pengaruh intensitas cahaya. Peristiwa ini berkaitan dengan cara kerja distribusi auksin. Proses kerja auksin akan lebih baik apabila intensitas cahaya rendah sehingga menyebabkan pemanjangan sel akan lebih cepat. Menurut Sumarno (1994:51), kekurangan sinar matahari dapat mengakibatkan ruas tanaman menjadi lebih panjang, batang lebih tinggi, mudah rebah, dan polong sedikit. Penaungan saat penelitian terjadi karena didirikannya pagar yang cukup tinggi sehingga menghalangi datangnya sinar matahari bagi tanaman. Selain itu, disekitar tanaman kedelai terdapat tanaman tinggi yang dapat menaungi kedelai. Hal tersebut mengakibatkan sinar matahari yang diterima tanaman tidak merata. Menurut Goldsworthy dan Fisher (1992 : 178) bahwa paling sedikit 90% bahan kering tanaman adalah hasil fotosintesis. Jadi semakin besar bahan kering tanaman yang dihasilkan maka hasil tanaman kedelai semakin baik pula. Hal ini terlihat dari korelasi yang cukup besar antara bobot kering tanaman dengan bobot biji kering (r = 0,61) dan bobot 100 butir biji kering (r = 0,77) yang berarti semakin tinggi bobot kering tanaman yang dihasilkan maka semakin tinggi pula bobot biji kering dan bobot 100 butir biji kering. Hasil analisis menunjukkan bahwa pemberian busukan ikan yang semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai dan akan menurun lagi setelah melewati batas optimum. Kondisi ini ditunjukkan pada perlakuan b5 (528 g/polybag) dimana hasil rerata semua variabel pengamatan lebih rendah dari b4 (660 g/polybag). Pengamatan pada fase generatif dilakukan terhadap variabel jumlah polong isi, bobot biji kering dan bobot 100 butir biji kering. Hasil analisis keragaman menunjukkan busukan ikan memberikan pengaruh nyata terhadap semua variabel tersebut. Busukan ikan digunakan sebagai sumber bahan organik. Berdasarkan hasil pengamatan busukan ikan memberikan pengaruh nyata terhadap semua variabel hasil, diduga karena busukan ikan ini dapat memperbaiki sifat fisik, kimia maupun biologi tanah pada fase pertumbuhan generatif. Kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara di dalam tanah yang tersedia bagi tanaman dipengaruhi oleh sifat fisik tanah yang baik. Sifat fisik tanah yang baik akan mempengaruhi aktivitas mikroorganisme, sehingga semakin baik sifat fisik tanah maka akan semakin baik pula aktivitas mikroorganisme di dalam tanah. Mikroorganisme yang berada di tanah akan menguraikan unsur hara yang sulit diserap menjadi bentuk yang mudah diserap bagi tanaman. Hal ini akan menyebabkan tersedianya unsur hara bagi tanaman yang menyebabkan pertumbuhan tanaman kedelai semakin meningkat. Suhu sangat berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Baharsjah, Suardi dan Las (1993:89) suhu optimal saat pengisian polong adalah 26,6-32 0C dan suhu pada saat tanaman berumur 39 hari setelah tanam hingga akhir penelitian ini berkisar 27-32 0C sehingga kondisi optimal tersebut terpenuhi. Pada suhu optimal proses fotosintesis berjalan lancar sehingga fotosintat dapat ditimbun pada bagian vegetatif kemudian akan ditranslokasikan kebagian yang sedang aktif tumbuh yaitu polong. Jumlah polong isi memberikan korelasi yang cukup besar terhadap bobot biji kering tanaman (r = 0,95). Semakin tinggi jumlah polong isi yang terbentuk maka bobot biji kering juga meningkat, begitu pula sebaliknya. Menurut Garner, Pearce dan Mitchell (1991:323) menyatakan bahwa fotosintesis dalam periode pengisian biji biasanya menjadi sumber berat hasil panen karena sebagian besar asimilat yang terbentuk maupun yang tersimpan digunakan untuk meningkatkan bobot isi. 209 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Menurut Baharsjah, dkk (1993:89) lama penyinaran yang panjang dan suhu tinggi sampai batas tertentu mengakibatkan terbentuknya biji-biji yang besar. Lama penyinaran yang pan 2jang terjadi karena saat tanaman berumur 39 hari setelah tanam hingga akhir penelitian curah hujan berkurang sehingga cahaya matahari lebih banyak yang tembus ke bumi dan suhu juga mencapai optimum. Hal ini menyebabkan proses metabolisme tanaman berjalan lancar sehingga biji yang terbentuk besar. Hasil pengamatan bobot 100 butir biji kering pada penelitian ini lebih besar dari deskripsi tanaman yang digunakan sebagai benih. Bobot 100 butir biji kering hasil penelitian berkisar antara 15,83-18,14 dan yang terbesar diperoleh pada perlakuan b4 dengan berat 18,14 g, sedangkan pada deskripsi berkisar antara 14,78-15,3 g. PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis data dan pengamatan selama penelitian berlangsung, maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut : 1. Pemberian busukan ikan dalam bentuk pasta ke dalam tanah alluvial mengakibatkan bintil akar tidak terbentuk dan memberikan pengaruh tidak nyata terhadap volume akar, sedangkan pada bobot kering tanaman, jumlah polong isi, bobot biji kering per tanaman dan bobot 100 butir biji kering memberikan pengaruh nyata. 2. Penggunaan busukan ikan dengan dosis 528 g/ polybag (b 4) merupakan dosis terbaik yang dapat digunakan dalam budidaya kedelai di tanah alluvial. B. Saran 1. Untuk mendapatkan hasil yang maksimal, sebaiknya hindari naungan dalam budidaya kedelai varietas Anjasmoro. 2. Sebaiknya inkubasi busukan ikan pada media tanam minimal 1 minggu sebelum penanaman agar tidak menganggu perakaran tanaman. 3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk di lapangan. 4. Busukan ikan pada penelitian ini masih dalam bentuk pasta maka perlu dilakukan pengenceran dalam aplikasi di lapangan agar hasilnya lebih baik dan lebih efisien. REFERENSI Adisarwanto, T.,2005, Bertanam Kedelai, Penebar Swadaya, Jakarta Baharsjah, J.S., D. Suardi dan I.Las, 1985, Hubungan Iklim Dengan Pertumbuhan Kedelai dalam Kedelai, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor Gasperz, V., 1994, Metode Perancangan Percobaan, Armico, Bandung Golswarthy dan N.M. Fisher, 1992, Fisiologi Lingkungan Tanaman Budidaya, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Hakim, N., M.Y. Nyakpa, A, M. Lubis, S. G. Nugroho, M. R. Saul, M. A.Diha, B.H.Go dan H. Biley., 1986, Dasardasar Ilmu Tanah, Universitas Lampung, Lampung Jumin, H.B., 1991, Ekologi Tanaman Suatu Pendekatan Fisiologi, Rajawali Press, Jakarta Ratna, Nurul, dan Lilik, 2015, Pengaruh Penggunaan Rhizobium Dan Penambahan Mulsa Organik Jerami Padi Pada Tanaman Kedelai Hitam (Glycine max (L) Merril) Varietas Detam 1, Jurnal Produksi Tanaman, Volume 3, Nomor 8, 2015, hlm 689-696. Salisbury, F.B., dan C.W Ross, 1995, Fisiologi Tumbuhan Jilid III, Institut Teknologi Bandung, Bandung Setyamidjaja, D., 1986, Pupuk dan Cara Pemupukan, Simplex, Jakarta Sumarno, 1994, Kedelai dan Cara Budidayanya, Yasaguna, Jakarta Yutono., 1993, Inokulasi Rhizobium pada Kedelai, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Departemen Pertanian, Bogor 210 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PEMUPUKAN KALIUM UNTUK PERBAIKAN HASIL DAN UKURAN UMBI TANAMAN UBIJALAR Sri Umi Lestari1) dan Nur Basuki2) 1) Fakultas Pertanian, Universitas Tribhuwana Tunggadewi, Malang 2) Fakultas Pertanian, Univ. Merdeka Pasuruan e-mail: [email protected] ABSTRACT Budidaya ubijalar untuk penyediaan pangan dan pakan (dual purpose) penting bagi pembangunan pertanian berkonsep bio-industri, namun hasil umbi dan brangkasanya selama ini masih rendah, diduga diakibatkan oleh ketersediaan kalium pada tanah yang sangat rendah. Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan mengevaluasi respon ubijalar terhadap peningkatan dosis pemupukan kalium. Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Universitas Brawijaya, berlokasi di Desa Jatikerto, Kec. Kromengan, Kab. Malang. Rancangan percobaan strip plot dengan 3 ulangan digunakan dalam penelitian ini. Dua faktor percobaan meliputi tiga klon (D67, 73 OP-8, 73 OP-5) dan 2 varietas (Boko dan Sari) sebagai faktor pertama dan diletakkan sebagai vertical-strip; faktor kedua adalah dosis pupuk kalium sebagai horizontal-strip, terdiri dari 4 level KCl, yaitu K0 (0 kg KCl/Ha), K1 (133 kg KCl/Ha), K2 (333 kg KCl/Ha) dan K3 (533 kg KCl/Ha). Seluruh tanaman diberikan pupuk dasar 100 kg N dan 75 kg P2O dalam bentuk Urea dan SP-36. Tanaman dipanen pada umur empat bulan setelah tanam. Jumlah umbi, bobot umbi, bobot brangkasan, bobot per umbi, bobot kering umbi, bobot kering brangkasan, bobot kering biomass dan indeks panen (IP) diamati. Hasil penelitian menunjukkan bahwa respon kelima kultivar berbeda-beda terhadap pemberian dosis kalium, terlihat pada parameter bobot umbi dan brangkasan (segar maupun kering), bobot kering biomass, dan IP. Peningkatan pemupukan kalium mampu meningkatkan hasil umbi dan ukuran umbi pada ubijalar melalui mekanisme peningkatan jumlah translokasi hasil fotosintat ke umbi yang ditandai dengan meningkatnya ratio root/shoot dan korelasi positif antara ratio root/shoot terhadap nilai indeks panen. Kata kunci: dosis kalium, dual purpose, hasil umbi, hasil brangkasan, ubijalar Pendahuluan Tanaman ubijalar berpotensi dimanfaatkan untuk menyelesaikan berbagai masalah pangan, pakan dan energi pada abad 21 (Islam, 2007). Tanaman ini dapat diusahakan pada tanah-tanah marginal yang tidak subur. Dalam konsep pertanian bio-industri (Kementan, 2013), selain penghasil pati dan tepung, ubijalar mampu menghasilkan hijauan (brangkasan) dalam jumlah besar yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber pakan ternak. Menurut Ahmed et al. (2012) memproduksi ubijalar untuk tujuan ganda (dual purpose, untuk pangan dan pakan) perlu ditingkatkan, namun informasi praktek-praktek agronomis untuk menghasilkan produksi umbi maupun hijauan/brangkasan secara optimum masih terbatas. Hasil penelitian Lestari dan Basuki (2013; 2014), hasil yang dicapai dari penelitian ubijalar di lokasi Malang dan Blitar pada tahun 2012-2013 masih dibawah potensi hasil. Beberapa kultivar ubijalar yang dapat diklasifikasikan sebagai dual purpose mampu menghasilkan hasil umbi segar berkisar antara 2 – 6 t/ha dan brangkasan segar berkisar antara 6 – 13 t/ha pada kondisi tanah dengan kandungan C-organik, N-total maupun K yang sangat rendah (Lestari dan Hapsari, 2015). Kandungan C-organik dan kalium tanah yang rendah menjadi gambaran tanah-tanah pertanian yang telah mengalami degradasi akibat praktek pertanian yang intensif dalam jangka panjang (Husnain et al., 2010; Roy et al., 2003). Bahkan hasil penelitian Husnain et al. (2010) pada lahan-lahan pertanian padi sawah di wilayah DAS Citarum telah menunjukkan terjadinya nilai kesetimbangan negatif pada hara kalium yang diakibatkan oleh pengangkutan melalui hasil panen padi tanpa penggantian melalui pemupukan kalium yang cukup. Menurut Agus dan Ruijter (2004) setiap ton hasil panen padi, unsur kalium yang bisa terangkut berkisar antara 2.5 – 3.7 kg K. Dijelaskan pula bahwa tanaman ubijalar mampu mengangkut jumlah kalium yang lebih besar dari pengangkutan oleh padi, yaitu sebesar 5.2 kg K dari setiap ton hasil panen umbi. Dengan demikian diperkirakan pengurasan unsur hara, terutama kalium akan sangat besar ketika tanah-tanah pertanian ditanami ubijalar. Mempertimbangkan kondisi ini maka dilakukan percobaan yang bertujuan mengevaluasi respon hasil umbi dan brangkasan beberapa kultivar ubijalar terhadap peningkatan dosis kalium. 211 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Metode Percobaan Rancangan percobaan strip plot dengan 3 ulangan digunakan dalam penelitian ini. Dua faktor percobaan meliputi 5 kultivar ubijalar yang terdiri dri 3 klon (D67, 73 OP-8, dan 73 OP-5) dan 2 varietas (Boko dan Sari) sebagai faktor pertama dan diletakkan sebagai vertical strip; sebagai faktor kedua adalah dosis pupuk kalium, terdiri dari 4 level KCl, yaitu K0 (0 kg KCl /Ha), K1 (133 kg KCl /Ha), K2 (333 kg KCl /Ha) dan K3 (533 kg KCl /Ha) diletakkan sebagai horizontal strip. Seluruh tanaman diberikan pupuk dasar 100 kg N dan 75 kg P2O dalam bentuk Urea dan SP-36. Penelitian menggunakan plot percobaan berukuran 5m x 1,5m, terdiri dari 5 gulud, ditanami dengan stek yang berukuran panjang + 25 cm, dengan jarak tanam dalam baris (gulud) 25 cm. Dengan demikian setiap plot percobaan terdiri dari 30 tanaman. Populasi tanaman per Ha yang digunakan untuk konversi hasil umbi per hektar sebesar 40 000 tanaman. Panen dilakukan setelah tanaman berumur 4 bulan setelah tanam. Parameter pengamatan yang dievaluasi meliputi: jumlah umbi, bobot umbi, bobot brangkasan, bobot per umbi, bobot kering umbi, bobot kering brangkasan, bobot kering biomass dan indeks panen (IP) serta ratio root/shoot. Ratio root/shoot dihitung dengan rumus bobot kering umbi dibagi dengan bobot kering brangkasan, digunakan untuk memperkirakan jumlah fotosintat yang ditranslokasikan dari daun ke organ penyimpanan tanaman ubijalar, yakni umbi (storage root). Analisis ragam dikerjakan untuk semua parameter pengamatan (Gomez dan Gomez, 1984). HASIL DAN PEMBAHASAN Ketersedian kalium pada lahan pertanian Hasil analisis tanah pada lahan percobaan disajikan pada Tabel 1. Ketersediaan C-organik, N-total dan unsur K yang sangat rendah (kriteria Balittanah, 2005) mencirikan kondisi lahan pertanian yang telah mengalami degradasi tanah secara intensif. Kualitas kesuburan tanahnya sangat menurun, secara biologi maupun kimiawi. Seperti dikemukakan oleh Husnain et al. (2010) bahwa Corganik dan kalium tanah yang rendah menjadi gambaran tanah-tanah pertanian yang telah mengalami degradasi akibat praktek pertanian yang intensif dalam jangka panjang. Pada konsisi ketersediaan kalium yang sangat rendah dapat berdampak terhadap tingkat produksi tanaman yang memerlukan kalium dalam jumlah yang tinggi seperti halnya pada tanaman ubijalar (George et al., 2002). Tabel 1. Hasil Analisis Tanah di Lokasi Percobaan pH 1:1 Lokasi peneliti an Malang Jenis tana h Alfisol Sifat*) H2O 5.4 Masam Ntot al (% ) KCl 1 N C-org (%) 4.5 0,59 0.05 Sangat ren dah Sanga t ren dah P (mg/kg) Bray 1 12.6 5 tingg i Olse n - K Ca NH4OAC 1 N pH 7 Fe HCl 0.1 N me/100 g 0.09 0.06 Sangat ren dah Sanga t ren dah Zn ppm 172. 8 8.8 9 *) Menurut Balittanah (2005) Pada lahan-lahan pertanian yang telah dikelola secara intensif seperti di wilayah DAS Citarum telah menunjukkan terjadinya nilai kesetimbangan negatif pada hara kalium yang diakibatkan oleh pengangkutan melalui hasil panen padi tanpa penggantian melalui pemupukan kalium yang cukup (Husnain et al. (2010). Besarnya unsur kalium yang diangkut oleh setiap ton hasil panen padi berkisar antara 2.5 – 3.7 kg K (Agus dan Ruijter, 2004). Oleh karena itu diduga apabila lahan pertanian dengan ketersediaan kalium yang sangat rendah ditanami dengan tanaman ubijalar akan memerlukan dosis kalium yang tinggi agar tidak terjadi kesetimbangan negatif untuk kalium tersebut. 212 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Keragaan hasil dan ukuran umbi beberapa kultivar ubijalar Jumlah umbi, bobot umbi per plot dan estimasi hasil umbi segar per ha disajikan pada Tabel 2. Demikian pula untuk parameter ukuran umbi yang dinyatakan dengan bobot (g) per umbi yang dihitung dari bobot segar umbi per plot dibagi dengan jumlah umbi per plot yang dipanen, disajikan pada kolom terakhir Tabel 2. Hasil analisis ragam dari parameter-parameter tersebut disajikan pada Tabel 3. Tabel 2. Keragaan hasil dan ukuran umbi pada beberapa kutivar bijalar Jumlah umbi Bobot umbi segar Estimasi hasil Kultivar (buah/plot) (kg/plot) umbi (t/ha) D67 31 3.11 4.16 73 OP-8 68 11.38 15.42 73 OP-5 52 4.96 6.79 Boko 62 8.33 11.10 Sari 64 7.12 9.49 Ukuran umbi (g/umbi) 100.72 165.03 103.61 131.99 114.13 Dari Tabel 3 terlihat bahwa terdapat perbedaan jumlah umbi dan bobot umbi diantara kelima kultivar yang dievaluasi, namun tidak berbeda dalam hal ukuran per umbinya. Kisaran ukuran per umbi diantara kelima kultivar yang dievaluasi berkisar antara 100 – 165 g per umbi, semuanya tergolong pada ukuran umbi sedang. Tabel 3.Hasil Analisis Ragam pada parameter jumlah umbi, bobot umbi dan berat per umbi pada percobaan pemupukan lima kultivar ubijalar dengan pemberian beberapa dosis kalium jumlah Sumber Keragaman db bobot umbi/plot berat/umbi (g/umbi) umbi/plot Kelompok 2 1354.85 53.64 13206.09 Pemupukan Kalium (K) 3 133.91 ns 6.92 ns 1667.28 ns Galat a 6 339.96 11.73 1290.38 Varietas (V) 3 3605.86 * 293.40 * 11194.11 ns Galat b 6 606.86 60.23 5895.04 VxK 9 134.49 ns 23.06 * 3314.85 * Galat c 18 150.56 8.77 1382.38 Keterangan: ns = tidak berbeda nyata; * = berbeda nyata pada level 5 Keragaan hasil brangkasan segar dan kering beberapa kultivar ubijalar Bobot segar brangkasan, estimasi hasil brangkasan per hektar maupun bobot keringnya disajikan pada Tabel 4. Terlihat bahwa terdapat perbedaan nyata bobot segar brangkasan diantara kelima kultivar yang dievaluasi, namun dalam hal bobot kering brangkasannya tidak berbeda nyata (Tabel 5). Oleh karena itu pada parameter bobot kering biomass maupun nilai indeks panen juga tidak berbeda nyata diantara kelima kultivar tersebut (Tabel 5). Varietas Boko mampu menghasilkan hasil brangkasan yang berlimpah, hampir mencapai 11 t/ha, jumlah ini berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan substitusi pakan ternak. Menurut Sirait dan Simanihuruk (2010) bahwa limbah pertanian berupa daun ubijalar sangat potensial dimanfaatkan untuk pakan ternak ruminansia ditinjau dari ketersediaan maupun kandungan nutrisi. Daun ubi jalar mempunyai kandungan karbohidrat yang rendah namun mempunyai kandungan protein tinggi (hingga 29%) dan vitamin sehingga dapat dijadikan sebagai sumber pakan yang dapat meningkatkan kualitas daging (Adewolu, 2008; Peters, 2008; Abonyi et al., 2012). 213 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Tabel 4. Keragaan hasil brangkasan segar dan kering pada beberapa kutivar bijalar Estimasi hasil Estimasi bobot Bobot Bobot kering brangkasan kering Kultivar brangkasan brangkasan segar (t/ha) bragkasan segar (kg/plot) (kg/plot) (t/Ha) D67 2.63 3.50 0.71 1.59 73 OP-8 5.30 7.07 1.47 4.69 73 OP-5 3.71 4.94 0.90 2.21 Boko 8.22 10.96 1.81 4.23 Sari 3.25 4.33 0.70 2.40 Tabel 5. Hasil Analisis Ragam pada parameter bobot brangkasan segar, bobot umbi dan berat per umbi pada percobaan pemupukan lima kultivar ubijalar dengan pemberian beberapa dosis kalium Bobot Bobot Bobot Kering Kering Indeks Panen Sumber Keragaman db Brangkasan Brangkasan Biomass (IP) per plot per plot per plot Kelompok 2 4.99 2.95 5.81 879.35 Pemupukan Kalium (K) 3 6.05 ns 1.01 ns 0.87 ns 452.86 ns Galat a 6 2.45 0.60 1.14 161.03 Varietas (V) 3 80.35 * 3.96 ns 29.24 ns 710.63 ns Galat b 6 12.32 1.61 6.85 428.46 VxK 9 5.03 * 0.97 * 2.09 * 306.81 * Galat c 18 2.00 0.37 0.86 78.07 Keterangan: ns = tidak berbeda nyata; * = berbeda nyata pada level 5% Respon hasil dan ukuran umbi terhadap peningkatan dosis kalium Hasil analisis ragam untuk hasil umbi dan ukuran umbi (Tabel 3) memperlihatkan adanya interaksi antar kultivar (varietas) dengan dosis kalium secara nyata. Hasil pengamatannya disajikan pada Tabel 6 dan 7. Respon diantara kelima kultivar terhadap pemberian kalium berbeda-beda. Secara rata-rata terjadi peningkatan hasil umbi segar/ha akibat peningkatan dosis pupuk kalium yang diberikan sampai dengan dosis 133 kg KCl/ha. Pemberian dosis sebanyak 333 kg KCl/ha atau yang lebih tinggi lagi secara rata-rata tidak memberikan hasil yang berbeda dengan dosis 133 kg KCl/ha, bahkan ada kecenderungan menurunkan hasil umbi segar. Tabel 6. Respon bobot segar umbi (t/ha) beberapa kultivar ubijalar terhadap pemberian kalium Bobot umbi segar (t/ha) Pemberian dosis pupuk KCl Kultivar K0 (0kg/Ha) D67 73 OP-8 73 OP-5 Boko Sari Rerata 2.80 14.01 4.92 9.78 10.62 8.43 K1 (133 kg/Ha) 4.48 14.74 9.31 16.00 5.33 9.97 K2 (333 kg/Ha) K3 (533 kg/Ha) 4.45 17.40 7.24 8.89 10.67 9.73 4.93 15.54 5.71 9.73 11.33 9.45 Rerata ukuran umbi (g/umbi) dari kelima kultivar pada berbagai dosis pemberian kalium disajikan pada Tabel 7. Terlihat bahwa ada variasi respon kultivar terhadap pemberian dosis kalium diantara kelima kultivar yang dikaji, namun ada kecenderungan peningkatn bobot per umbi ketika 214 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 diberikan peningkatan dosis kalium. Peningkatan ukuran per umbi disebabkan oleh peningkatan ratio root/shoot (Tabel 8). Tabel 7. Respon ukuran umbi (g/umbi) beberapa kultivar ubijalar terhadap pemberian kalium Ukuran umbi (g/umbi) Kultivar Pemberian dosis pupuk KCl K0 (0kg/Ha) K1 (133 kg/Ha) K2 (333 kg/Ha) K3 (533 kg/Ha) D67 86.46 97.48 110.85 108.08 73 OP-8 159.83 160.33 180.68 159.29 73 OP-5 65.34 162.69 112.45 73.97 Boko 121.69 166.92 125.31 114.04 Sari 132.77 65.90 138.86 118.97 Rerata 113.22 130.66 133.63 114.87 Tabel 8. Ratio root/shoot beberapa kultivar ubijalar terhadap pemberian kalium Ratio root/shoot Kultivar Pemberian dosis pupuk KCl K0 (0kg/Ha) K1 (133 kg/Ha) K2 (333 kg/Ha) D67 0.93 1.00 1.25 73 OP-8 2.16 2.73 1.31 73 OP-5 0.62 1.88 2.66 Boko 1.58 1.67 0.74 Sari 2.31 1.01 3.52 Rerata 1.52 1.66 1.90 K3 (533 kg/Ha) 2.02 3.96 2.23 1.72 4.04 2.79 Tabel 9. Keragaan nilai IP (%) beberapa kultivar ubijalar terhadap pemberian kalium Kultivar D67 73 OP-8 73 OP-5 Boko Sari Rerata K0 (0kg/Ha) 45.04 71.29 36.26 64.73 77.86 59.04 IP (%) Pemberian dosis pupuk KCl K1 (133 kg/Ha) K2 (333 kg/Ha) 57.91 49.31 72.54 76.96 74.35 78.10 65.20 49.49 56.84 83.17 65.37 67.40 K3 (533 kg/Ha) 57.41 79.14 77.85 64.97 75.90 71.05 Dengan demikian peningkatan hasil umbi dan ukuran umbi tanaman ubijalar diakibatkan oleh meningkatnya ratio root/shoot akibat peningkatan dosis kalium. Hasil ini sejalan dengan hasil penelitian George et al. (2002). Meningkatnya pemberian kalium akan meningkatkan jumlah fotosintat yang ditranslokasikan ke organ-organ penyimpanan yang berada di dalam umbi (storage root). Ketika dihitung nilai korelasi antara ratio root/shoot terhadap nilai IP diperoleh nilai sebesar + 0.78 (data tidak disajikan). Nilai IP diantara kelima kultivar tidak berbeda nyata, namun nilai IP tersebut meningkat sejalan dengan peningkatan dosis kalium dan perilaku kelima kultivar bervariasi terhadap pemberian kalium (Tabel 9). KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan di atas, dapat ditarik beberapa kesimpulan, sebagai berikut: 1. Hasil ubijalar sangat rendah ketika ditanam pada kondisi lahan dengan tingkat ketersediaan kalium rendah 215 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 sampai sangat rendah 2. Hasil umbi dari lima kultivar ubijalar yang ditanam pada lahan dengan tingkat ketersediaan kalium yang sangat rendah hanya berkisar antara 3 kg – 11 kg/plot (7.5 m2) atau hasil estimasi berkisar antara 4 t – 15 t/ha. Klon 73 OP-8 mampu menghasilkan umbi segar sebesar 15 t/ha, lebih tinggi dari varietas Boko yang mencapai hasil estimasi sebesar 11 t/ha. 3. Hasil brangkasan dari kelima kultivar berkisar antara 2.63 – 8.22 kg/plot atau hasil brangkasan estimasi berkisar antara 3.5 t – 11 t/ha. Varietas Boko mampu menghasilkan brangkasan segar sebesar 11 t/ha, cukup potensial menyediakan bahan hijauan pakan ternak. 4. Respon hasil umbi meningkat dengan peningkatan pemberian dosis kalium. Peningkatan hasil umbi ini diakibatkan oleh peningkatan ukuran umbi (g/umbi). 5. Peningkatan hasil umbi dan ukuran umbi dapat dijelaskan melalui hasil pengukuran ratio root/shoot akibat peningkatan kalium. Dengan demikian peningkatan kalium mendorong jumlah fotosintat yang ditranslokasikan ke organ-organ penyimpanan tanaman ubijalar yang berada di dalam akar (storage root). UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada FP-UB yang mengijinkan penulis melaksanakan penelitian dan menyimpan koleksi klon-klon ubijalar hasil penelitian yang digunakan dalam penelitian ini. REFERENSI Abonyi, F.O., E. O. Iyi and N. S. Machebe. 2012. Effects of feeding sweet potato (Ipomoea batatas) leaves on growth performance and nutrient digestibility of rabbits. African Journal of Biotechnology Vol. 11(15), pp. 3709-3712. Adewolu, M.A. 2008. Potentials of Sweet Potato (Ipomoea batatas) Leaf Meal as Dietary Ingredient for Tilapia zilli Fingerlings. Pakistan Journal of Nutrition 7 (3): 444-449 Agus, F. dan J. Ruijter. 2004. Perhitungan kebutuhan pupuk. World Agroforestry Centre. http://old.icraf.org/sea/Publications/files/leaflet/LE0018-04.pdf Ahmed, M., R. Nigussie-Dechassa, and B. Abebie. 2012. Effect of planting methods and vine harvesting on shoot and tuberous root yields of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) in the Afar region of Ethiopia. African J. Agric. Res. Vol 7 (7): 1129-1141. Balittanah. 2005. Petunjuk Tenis Analisis tanah, Tanaman, Pupuk dan air. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Departemen Pertanian. George, M.S., G. Lu, and W. Zhou. 2002. Genotypic vaiation for potassium uptake and utilization efficiency in sweet potato (Ipomoea batatas L.). Field Crops Research 77: 7-15. http://www.proper.edu.cn. Gomez, K. A. and A.A. Gomez. 1984. Statistical procedures for Agricultural Research. 2nd Edition. John Wiley & Sons. New York. Husnain, H., T. Masunaga, and T. Wakatsuki. 2010. Field assessment of nutrient balance under intensive ricefarming systems, and its effects on the sustainability of rice production in Java Island, Indonesia. J. Agric. Food and Environmental Sci. Vol 4 (1): 1-11. Islam, S. 2007. Nutritional and Medicinal Qualities of Sweetpotato Tops and Leaves. Cooperative Extension Program. University of Arkansas at Pine Bluff. SA6135. Kementan. 2013. Pertanian Bioindustri Berkelanjutan, Solusi Pembangunan Indonesia Masa Depan (Konsep Strategi Induk Pembangunan Pertanian 2013 – 2045). Biro Perencanaan Sekretariat Jenderal Kementerian Pertanian. Jakarta. Lestari, S.U. and R.I. Hapsari. 2015. Dual-purpose Assessment for Sweet Potato. Agrivita, Vol 37, No 2: 123-129. Lestari, S.U. dan N. Basuki. 2013. Variabilitas Kandungan Besi pada Beberapa Varietas Ubijalar di Indonesia. Seminar Nasional 3 in 1 Agronomi, Hortikultura dan Pemuliaan Tanaman di FP-UB, 21-22 Agustus 2013. Lestari, S.U. dan N. Basuki. 2014. Stabilitas Kandungan Besi pada Klon/Varietas Ubijalar. Seminar Nasional Hasil Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian 2014. Malang. 216 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Peters, D. 2008. Assessment of the Potential of Sweetpotato as Livestock Feed in East Africa: Rwanda, Uganda, and Kenya. A report presented to The International Potato Center (CIP) in Nairobi. Roy, R.N., R.V. Misra, J.P. Lesschen and E.M. Smaling. 2003. Assessment of soil nutrient balance. Approaches and methodologies. FAO Fertilizer and Plant Nutrition Bulletin 14. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 101 pp. Available online at URL: http://www.fao.org/docrep/006/ y5066e/y5066e00.htm. Sirait, J. Dan K. Simanihuruk. 2010. Potensi Dan Pemanfaatan Daun Ubikayu Dan Ubijalar Sebagai Sumber Pakan Ternak Ruminansia Kecil. Wartazoa Vol. 20 No. 2 Th. 2010:75-84. 217 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PENGARUH BIOCHAR SEKAM PADI YANG DIPERKAYA HARA DAN KETEBALAN MULSA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN HASIL SELADA DARAT ( Lactuca sativa L.) Kristina Irna Sari Naikofi, Arnoldus Klau Berek dan Eduardus Yosef Neonbeni Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Timor; Jl. km 9, kelurahan Sasi, Kec. Kota, Kefamenanu, TTU, NTT; email : [email protected] ABSTRAK Sebuah percobaan pot telah dilakukan untuk menguji efek biochar sekam padi yang diperkaya hara dan ketebalan mulsa terhadap pertumbuhan dan hasil selada (Lactuca sativa L.) varietas Grand Rapids. Biochar sekam padi yang diperkaya (direndam dalam pupuk organik cair) diaplikasikan dalam 3 aras yakni 0, 0,2 dan 0,4% dikombinasikan dengan mulsa alangalang 0, 2 dan 4 cm. Biochar dicampur merata dengan tanah Vertisol dimasukan ke dalam pot-pot percobaan, disusun dalam sebuah rancangan acak lengkap faktorial dengan 3 ulangan, diinkubasikan pada kadar lengas 70% selama 2 minggu dan ditanami bibit selada, dipelihara dan diamati hingga pertumbuhan vegatatif maksimum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi biochar sekam padi dan mulsa berinteraksi positif (P≤0.01) dalam pengaruhi pertumbuhan selada (tinggi tanaman, jumlah daun, berat segar tajuk, dan berat segar tanaman) dan meningkat hasil 3-7 kali lipat dibandingkan dengan kontrol. Hasil tertinggi (berat segar tajuk) sebesar 37,2 g per tanaman diperoleh dari pemberian biochar sekam padi 2% yang dikombinasikan dengan mulsa 2 cm. Kata kunci :biochar sekam padi, mulsa lang-alang, selada PENDAHULUAN 2008) dan penurunan bobot volume tersebut dapat meningkatkan laju infiltrasi (Franzluebbers, 2002 Selada (Lactuca sativa L.) merupakan sayuran daun yang berumur pendek (30 hari), dan dapat ditanam di dataran tinggi atau dataran rendah (Edi dan Yusri, 2010). Sayuran ini biasa dikonsumsi sebagai lalap mentah, salad, dan hamburger (Sastradiharja, 2011), atau dijadikan penghias hidangan karena daunnya yang hijau segar dan bergerigi atau berombak. Kandungan mineral selada cukup tinggi termasuk fosfor, zat besi, kalsium, kalium, natrium, magnesium, vitamin A, B dan C sehingga berkhasiat dalam menjaga keseimbangan cairan elektrolit tubuh manusia (Wahyudi, 2005). Di lahan kering penanaman selada di tanah Vertisol pada musim hujan dapat menjamin ketersedian air, namun kondisi air yang berlebihan dan kondisi tanah Vertisol yang mengembang, dapat menghambat perkembangan dan respirasi akar selada yang dangkal dan halus. Oleh karena itu, upaya untuk memperbaiki aerasi tanah Vertisol agar dapat ditanami selada pada musim hujan perlu dilakukan. Biochar sekam padi yang diperkaya hara merupakan biochar sekam padi yang direndam di dalam larutan hara. Luas dan muatan permukaan biochar yang tinggi diproyeksikan dapat meretensi hara selama perendamannya di dalam larutan hara. Ketika biochar sekam diberikan ke dalam tanah diharapkan unsur-unsur hara yang telah diikat tersebut dilepaskan secara perlahan-lahan ke dalam tanah dan dapat diserap oleh tanaman. Hal tersebut didukung oleh hasil-hasil penelitian bahwa pemberian biochar ke dalam tanah dapat menurunkan kehilangan hara (Major et al., 2012, Venture et al., 2012, Liu et al., 2014). Sebagai contoh, pemberian biochar campuran kayu keras 20 g/kg yang dikombinasikan dengan pupuk kandang babi 5 g/kg pada tanah Molisol menekan pelindian total N dan total P terlarut masing-masing 11% and 69% (Laird et al., 2010). Biochar juga memiliki bobot volume yang rendah sehingga ketika diberikan ke dalam tanah dapat menurunkan bobot volume tanah dan memperbaiki kapasitas infiltrasi. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan penurunan bobot volume tanah setelah pemberian biochar karena rendahnya bobot volume biochar (Laird et al., 2010b; Oguntunde et al.,). Aplikasi biochar di tanah Vertisol pada musim hujan diharapkan dapat memperbaiki aerasi dan memperkaya hara tanaman. Selain itu, mulsa juga dapat berperan ganda ketika diaplikasikan pada musim hujan, yakni menjaga fluktasi suhu tanah, mengurangi pemadatan tanah dan menutup permukaan tanah sehingga menghindari daun-daun selada dari percikan tanah yang boleh jadi membawa-serta soil-born pest, disamping fungsi-fungsi lainnya. Permasalahannya adalah belum tersedia informasi tentang takaran biochar sekam padi yang diperkaya hara dan ketebalan mulsa yang 218 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 tepat yang dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil selada, sehingga tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui takaran biochar sekam padi yang diperkaya hara bagi tanaman selada darat jika dikombinasikan dengan pemberian mulsa. BAHAN DAN METODE Penelitian telah dilaksanakan pada Desember 2015 sampai Februari 2016 di kebun percobaan Fakultas Pertanian, Universitas Timor, Kelurahan Sasi, Kecamatan Kota Kefamenanu, Kabupaten TTU. Rancangan percobaan yang diterapkan pada penelitian ini adalah rancangan acak lengkap berpola faktorial, yang terdiri dari 2 faktor yaitu : faktor pertama takaran biochar sekam padi yang diperkaya terdiri dari 3 aras yaitu 0, 2 dan 4%; faktor kedua adalah ketebalan mulsa terdiri dari 3 aras yaitu 0, 2 dan 4 cm selanjutnya disusun secara acak 3 x 3 yang diulang sebanyak 3 kali. Variabel yang diamati dalam penelitian ini antara lain sebagai berikut: tinggi tanaman, jumlah daun, berat segar berangkasan, berat kering berangkasan dan berat kering akar. Data pengamatan dianalisis menggunakan sidik ragam (Anova) Rancangan Acak lengkap. Rata-rata perlakuan selanjutnya diuji lanjut dengan menggunakan Tukey test atau HSD dengan tingkat signifikasi 5% sesuai Gomez, ( 2010). Analisis data menggunakan program SAS 9. HASIL DAN PEMBAHASAN Tinggi tanaman Tinggi tanaman (cm) Aplikasi biochar sekam padi yang dikombinasikan dengan mulsa berinteraksi secara positif (P<0.05) dalam mempengaruhi tinggi tanaman selada. Tinggi tanaman selada yang dihasilkan secara signifikan lebih tinggi dari pada kontrol (Tabel 4). Tinggi tanaman yang tertinggi hingga pertumbuhan vegetatif maksimum adalah 8,22 cm yang diperolah dari kombinasi biochar 2% dan mulsa 2 cm. 9 8 b 7 bc b b 6 5 d cd 4 Grafik 1. Tinggi tanaman 35 HST Rerata perlakuan yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata berdasarkan uji tukey α = 5% ; HST= hari setelah tanam ; = A= arang sekam; P= ketebalan mulsa; angka 0,2 dan 4 pada A: takaran Jumlah daun Aplikasi biochar sekam padi yang dikombinasikan dengan mulsa berinteraksi secara positif (P<0.05) dalam mempengaruhi jumlah daun selada. Jumlah helai daun yang dihasilkan secara signifian 219 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 lebih banyak dari pada kontrol ( Tabel 2). Jumlah helai daun terbanyak hingga pertumbuhan vegetatif maksimum adalah 7 helai diperoleh dari komibinasi biochar 2% dan mulsa 2 cm. Tabel 2. Jumlah daun (cm). Jumlah daun 35 HST 8 a 7 6 b 5 Grafik 2. jumlah daun 35 hari setelah tanam Rerata perlakuan yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata berdasarkan uji tukey α = 5% ; HST= hari setelah tanam ; = A= arang sekam; P= 4.7 Berat segar trubus Aplikasi biochar sekam padi yang dikombinasikan dengan mulsa Tabel 7. Berat Segar Trubus (g) berinterkasi secara nyata positif (P<0.05) dalam mempengaruhi berat segar trubus tanaman selada. Berat segar trubus yang terbanyak hingga pertumbuhan vegetatif maksimum adalah 22,16 yang diperoleh da ri kombinasi biochar 2% dan mulsa 2 cm. 220 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 Berat segar trubus (g) 50 ISSN1 693-5225 a 45 40 35 b 30 b 25 bcd 20 15 10 cd b cbd d 5 0 Grafik 3. berat segar trubus Rerata perlakuan yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata berdasarkan uji tukey α = 5% ; HST= hari setelah tanam ; = A= arang sekam; P= ketebalan mulsa; angka 0,2 dan 4 pada A: takaran arang (%), angka 0,2 dan 4 pada P= ketebalan mulsa ( cm). 4.8 Berat kering trubus Aplikasi biochar sekam padi dan yang dikombinasikan dengan mulsa Tabel 7. Berat kering trubus (g) berinterkasi secara nyata positif (P<0.05) dalam mempengaruhi berat kering trubus tanaman selada. Berat kering trubus yang tertinggi hingga pertumbuhan vegetatif maksimum adalah 1,44 yang diperoleh dari kombinasi biochar 2% dan mulsa 2 cm. 221 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Tabel 8. Berat Kering Trubus(g) berat kering trubus (g) 3 a 2 ba bcd 1 bc d 0 Grafik 4. Berat kering trubus Rerata perlakuan yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata berdasarkan uji tukey α = 5% ; HST= hari setelah tanam ; = A= arang sekam; P= ketebalan mulsa; angka 0,2 dan 4 pada A: takaran arang (%), angka 0,2 dan 4 pada P= ketebalan mulsa ( cm). 4.10 Berat kering akar Aplikasi biochar sekam padi yang dikombinasikan dengan mulsa Tabel 10. Berat kering akar berinterkasi secara positif (P<0.05) dalam mempengaruhi berat kering akar tanaman selada. Berat kering akar yang terberat hingga pertumbuhan vegetatif maksimum adalah 0,61 g yang diperoleh dari kombinasi biochar 2% dan mulsa 2 cm. 222 berat segar akar (g) Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 ISSN1 693-5225 a b Grafik 3. berat kering akar Rerata perlakuan yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata berdasarkan uji tukey α = 5% ; HST= hari setelah tanam ; = A= arang sekam; P= ketebalan mulsa; angka 0,2 dan 4 pada A: takaran arang (%), angka 0,2 dan 4 pada P= ketebalan mulsa Tanah vertisol dengan pori mikro yang banyak menyebabkan aerasinya sangat kurang, apabila tidak diberikan biochar akan menghambat penyerapan hara oleh akar dan pertumbuhan tanaman. Ini terbukti pada rerata berat segar akar pada control (tanpa biochar) yang lebih rendah dibandingkan perlakuan 2% dan 4% biochar. Demikian pula bila pemberian biochar yang dikombinasikan dengan mulsa juga menunjukkan bahwa pemberian biochar dengan mulsa menyebabkan berat kering akar lebih tinggi dari pada perlakuan kombinasi tanpa arang dengan semua taraf mulsa (0, 2 dan 4 cm). Demikian pula pemberian mulsa dengan ketebalan lebih dari 2 cm menyebapkan aerasi dalam tanah tidak baik, berdampak pada respirasi akar yang tidak baik pula. Mulsa yang lebih tebal dari 2 cm menyebabkan kelembaban tanah semakin tinggi, sekalipun diberikan bersama biochar yang lebih dari 2% justeru semakin mengganggu pertumbuhan akar dan menyebapkan pertumbuhan serta produksi tanaman tidak maksimal. Pemberian arang dan mulsa memberikan pertumbuhan tanaman yang paling baik berupa tinggi tanaman (8,22 cm), jumlah daun yang cukup banyak (7 helai), berat segar trubus (23,49), berat kering tanaman (2,39), berat kering akar (0,61). Pemberian biochar sekam padi dan mulsa meningkatkan pertumbuhan dan hasil selada dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Hal ini disebabkan pemberian Biochar 2% lebih optimum dalam memperbaiki porositas tanah vertisol, sehingga perakaran tanaman dapat tumbuh dan berkembang dengan baik, penyerapan air dan unsur hara pun menjadi lebih baik untuk pertumbuhan dan produksinya. Kesimpulan Dari analisis hasil dan pembahasan yang dilakukan maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Pemberian biochar dan mulsa meningkatkan pertumbuhan dan hasil selada dibandingkan dengan kontrol. 2. Biochar sekam padi 2% dan mulsa alang-alang 2 cm memberikan pertumbuhan dan hasil terbaik bagi selada REFERENSI Ashari, S. 1995, Hortikultura Aspek Budidaya : Universitas Indonesia. Atkison, C. J. J. D. Fitzgerald, and N. A. Hipps. 2010. Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperae soils: a review.Plant and soil 337:1-8. 223 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Berek, A. K. 2015. Biochars as an amendment to acid soils. Dissertation. University of Hawaii at Manoa, Hawaii, USA. Dariah, A. dan N. L. Nurida. 2012. Pemanfaatam biochar untuk meningkatkan produktivitas lahan kering beriklim kering. Buana Sains, Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Kealaman, 12(1). Dariah, A., N. L. Nurida, dan Sutono. 2013. The effect of biochar on soil quality and maize productivity in upland in dry climate region. 11th International Conference The East and South East Asia Federation of Soil Science Societies. 21-24 Octocer. Bogor Indonesia. Demank. 2012. Mikro Organisme Lokal Dari Buah-Buahan. Jambi: Universitas Jambi Fakultas Pertanian Jurusan Agroekoteknologi. Edi dan Yusri. 2010. Budidaya Sawi Hijau. Jurnal Agrisistem. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jambi. Jambi. Franzluebbers, A. J. 2002 . Water infiltration and soil structure related to organic matter and its stratification with depth. Soil & Tillage Research 66 : 197-205. Gomez, K. A. dan A. A. Gomes. 1995. Prosedur Statistik untuk Penelitian Pertanian. Edisi ke 2. Jakarta:UI Press. Glaser, B., J. Lehmann, and W. Zech. 2002. Ameliorating physical and chemical properties of higly weathered soils in the tropic with charcoal: A review. Biol. Fertil. Soils 35:219-230. Hanolo, W. 1997. Tanggapan Tanaman Selada dan Sawi Terhadap Dosis dan Cara Pemberian Pupuk Cair Stimulan. Jurnal Agrotropika Vol. 1 (1): 25-29 Hardjowinego, S. 2007. Ilmu Tanah. Akademik Presido. Jakarata. Harist, A. 2000. Petunjuk penggunaan mulsa. Penebar Swadaya. Jakarta. Haryanto, E., E. Rahayu, T. Suhartini. 1995. Sawi dan selada. Penebar Swadaya, Jakarta. Indrakusuma. 2000. Pupuk Organik Cair Supra Alam Lestari. PT Surya Pratama Alam.Yogyakarta. Laird, D. A. 2008. The charcoal vision: a winewinewin scenario for simultaneously producing bioenergy, permanently,sequestering carbon, while improving soil and water quality, Agronomy Journal 100,178181. Laird, D., P. Fleming, B. Wang, R. Horton, & D. Karlen. 2010a. Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil. Geoderma, 158 : 436-442. Laird, D., P. Fleming, D. Davis, R. Horton, B. Wang, & D. L. Karlen. 2010b. Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil. Geoderma, 158 : 443-449. Lingga, P. dan Marsono. 2001. Petunjuk Penggunaan Pupuk. Jakarta : Penebar Swadaya. Major, J. 2010. Soil Improvement from Application of Biochar. International Biochar Inititive. IBI Research Summaries are intended to provide answers about biochar science for the general public. Soil Improvement. 8 June 2010. Marsono dan P. Sigit. 2008. Pupuk Akar: Jenis dan Aplikasi. Penebar Swadaya, Jakarta. Matarirano, L. 1994. Liquid manure is good fertilizer. Developing Countries Farm Radio Network. Oktober 1994, Paket 34, Naskah 3 (Unpublished). Ogawa, M. 1994. Sybiosis of people and nature in tropics. Farming. Japan 28:10-34. Oguntunde, P. G., B. J. Abiodun, A. E. Ajayi, & N. van de Giesen. 2008. Effects of charcoal production on soil physical properties in Ghana. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 171: 591-596. Rukmana, R. 1994. Bertanam Selada dan Andewi, PT Kanisius, Jakarta. Saparinto, C. 2013. Gown Your Own Vegetables-Paduan Praktis Menenam Sayuran Konsumsi Populer di Pekaranagan. Lily Publisher. Yogyakarta. 180 hal. Sastradiharja, S. 2011. Praktis Bertanam Selada dan Ansewi Secara Hidroponik. Bandung: Penerbit Angkasa Bandung. Hal. 1-17. Sipahutar, D. 2010. Teknologi Briket Sekam Padi. Riau: Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP). Soares, B. 2002. Pengaruh Dosis Pupuk Kascing dan Jenis Mulsa terhadap Pertumbuhan dan Hasil Bawang Putih (Allium sativum L.). Varietas Lokal Sanur. Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana, Denpasar. Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Tanah, Faperta, IPB. Bogor. Sunarayono, 1998. Kunci Bercocok Tanam Sayur-sayuran Penting, Mulia, Jember. 224 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Suprayitno. 1996. Selada Bertanam dan Pengolahan, Pascapanen. Kanisius.Yogyakarta. Sukartono, W.H. Utomo, Z. Kusuma, and W.H. Nugroho. 2011. Soil fertility status, nutriend uptake, and maize (zea mays L) yield following biochar and cattle manure application on sandy soils of lombok, Indonesia. Journal of Tropical Agryculture 49(1-2):47-52. Thomas, R. S., R.L. Franson, & G.J. Bethlenfalvay.1993. Separation of VAM Fungus and Root Effects on Soil Agregation. Soil Sci. Am. J. Edition:57:77-31. USDA. 2010. National Nutrient Database for Standart Reference. United States Departement of Agriculture. Yuniati. 2008. Pertumbuhan Tanaman Anthurium plowmanii Pada Media Biochar Sekam Dan Cocopeat Dengan Pemberian Starbio. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Surakarta. http:// etd.eprints.ums.ac.id/1197/. Diakses tanggal 27-02-2016. 225 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 PENGELOLAAN AIR DAN PEMBERIAN BAHAN ORGANIK UNTUK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS PADI DI LAHAN PASANG SURUT Muhammad Hatta Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Barat Jl. Budi Utomo No 45 Pontianak, 78241. Fax: 0561883883. HP: 0816 4983449. e-mail : [email protected] ABSTRAK Lahan rawa pasang surut mempunyai tingkat kesuburan tanah rendah. Kandungan Al3+, Fe3+, Mn dan ion H+ yang tinggi bersifat toksik pada tanaman padi dan menyebabkan kondisi tanah menjadi masam. Kendala lainnya adalah kelarutan fosfat rendah, kejenuhan basa rendah, kekahatan unsur hara, salinitas tinggi, pada kondisi tergenang menyebabkan toksisitas Fe2+, H2S, CO2, dan bahan organik tanah yang masih lunak, dan drainase tanah sangat buruk. Sistem pengairan satu arah dan pemberian bahan amelioran berupa bahan organik merupakan teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan produktivitas tanaman padi di lahan sawah pasang surut. Penelitian bertujuan untuk mengkaji teknologi pengairan satu arah dan pemberian bahan organik yang dapat meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut. Metoda yang digunakan adalah percobaan lapang di lahan sawah pasang surut dengan Rancangan Acak Kelompok (RAK), diulang 5 kali. Perlakuan yang dicobakan antara lain: pengairan sistem satu arah, pemupukan berimbang, pemberian bahan organik berupa kompos jerami dan pupuk organik granule. Hasil kajian menunjukkan bahwa teknologi pengairan sistem satu arah, pemupukan berimbang (N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1), pengapuran 500 kg ha-1 dan pemberian kompos jerami padi 5 t ha-1 memberikan hasil gabah kering giling sebesar 5,4 t ha-1, atau meningkat 64 % dari hasil yang dilakukan petani yang sebesar 3,3 t ha-1 dan memberikan keuntungan sebesar Rp. 10.900.000,- per hektar per musim tanam. Kata Kunci : Padi, sawah, pasang surut, tata air, amelioran, bahan organik PENDAHULUAN Peningkatan produktivitas lahan pasang surut untuk tanaman padi sangat layak diprioritaskan karena kebutuhan pangan terus meningkat rata-rata sekitar 3,5 persen per tahun (Dirjen Tanaman Pangan. 2011). Hal ini disebabkan peningkatan produksi pangan di lahan pertanian non rawa melalui perluasan areal pangan maupun pemacuan produktivitas dirasakan tidak cukup (Balittra, 2011). Luas tanaman padi pasang surut di Kalimantan Barat mencapai 92.250 ha. Potensi lahan pasang surut yang cukup besar ini masih belum mampu memberikan kontribusi terhadap peningkatan produksi padi di Kalimantan Barat. Produktivitas padi lahan pasang surut di Kalimantan Barat masih tergolong rendah yaitu berkisar 2 – 2,5 t ha-1 (BPS Provinsi Kalimantan Barat, 2014). Rendahnya produktivitas padi tersebut antara lain disebabkan belum diperhatikannya teknologi spesifik lokasi pada agroekosistem lahan sawah pasang surut. Lahan rawa pasang surut mempunyai tingkat kesuburan tanah rendah sampai sangat rendah. Kandungan Al3+, Fe3+, Mn2+, dan ion H+ yang tinggi bersifat toksik pada tanaman padi dan menyebabkan kondisi tanah menjadi masam. Kendala lainnya adalah kelarutan fosfat rendah, kejenuhan basa rendah, kekahatan akan unsur hara yang dibutuhkan tanaman, salinitas tinggi, pada kondisi tergenang menyebabkan toksisitas Fe2+, H2S, dan CO2 (Dent, 1986; Noor, 2004). Sifat fisika tanah belum matang, lapisan lempung (clay) dan bahan organik tanahnya masih lunak, serta drainase tanah sangat buruk. Kendala dan permasalahan tersebut dapat diperbaiki dengan penerapan teknologi pengelolaan lahan dan air yang benar dan spesifik. Pengelolaan air secara spesifik di lahan pasang surut bertujuan untuk menyediakan air yang diperlukan untuk evapotranspirasi tanaman, membuang air berlebihan, mencegah terjadinya elemen toksik dan melindi (leaching) elemen toksik. Pengelolaan air di lahan pasang surut dapat berupa irigasi, drainase, konservasi ataupun intersepsi. Pengelolaan air tersebut dapat dilakukan 226 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 secara terpisah atau kombinasinya, dan dengan kultur teknis yang tepat dapat meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut. Sistem pengairan yang tepat untuk tanaman padi pasang surut di Kalimantan Barat masih belum banyak dilakukan. Demikian pula terhadap teknologi pemupukan dan ameliorasi yang berimbang masih jarang ditemui. Oleh karena itu diperlukan teknologi dalam menentukan sistem tata air dan ameliorasi padi sawah pasang surut yang lebih mudah, tepat, praktis, dan spesifik lokasi. Sistem pengairan satu arah dan pemberian bahan organik merupakan teknologi yang dapat dimanfaatkan untuk mengatur keluar dan masuknya air ke dalam petakan sawah secara satu arah dan menambahkan unsur hara ke dalam tanah yang dibutuhkan oleh tanaman. Teknologi ini cukup sederhana dan mudah diadopsi dan dapat meningkatkan produktivitas tanaman padi. Hasil penelitian yang telah dilakukan di lahan pasang surut di Bintang Mas, Kabupaten Kubu Raya, Provinsi Kalimantan Barat dengan pengelolaan lahan dan air yang baik dapat menghasilkan padi 5 - 6 t ha-1(Sutanto, 2009). Pemberian bahan amelioran pada lahan sawah pasang surut sangat diperlukan dalam upaya meningkatkan kesuburan tanah. Menurut Nursyamsi, et al. (2001), bahan organik merupakan parameter kesuburan tanah yang penting, karena di samping sebagai bahan amelioran, bahan organik dalam tanah dapat menghasilkan hara N, P, K, Ca, Mg dan S tanah. Sedangkan menurut Deturck dan Vlassak (1991), menyatakan bahwa dengan meningkatnya kadar bahan organik tanah akan meningkatkan kemampuan KTK tanah yang pada gilirannya akan meningkatkan daya pegang tanah terhadap hara sehingga terjadi kondisi yang baik disekitar perakaran Keadaan ini akan merangsang pertumbuhan akar dalam meningkatkan kemampuan mekanisme penolakan Fe (excluding Fe mechanishm) (Ottow et.al. 1991). Dengan membaiknya suplai hara di sekitar perakaran dan meningkatnya kemampuan oksidasi akar, maka serapan Fe yang berlebihan dapat teratasi. Lahan rawa pasang surut secara spesifik mempunyai beberapa kelebihan terutama dengan adanya air pasang yang dapat digunakan sebagai sumber irigasi dan adanya sumberdaya lokal yang tedapat pada agroekosistem lahan pasang surut dapat dimanfaatkan secara optimal. Pemberian bahan amelioran, berupa kapur dan bahan organik yang banyak terdapat disekitar lahan pasang surut dapat dimanfaatkan dengan baik. Oleh karena itu perlu model tata air dan ameliorasi tanah yang dapat meningkatkan produktivitas tanah di lahan rawa pasang surut. Penelitian ini bertujuan untuk menerapkan sistem pengairan satu arah dan pemberian bahan amioran berupa kapur dan bahan organik yang dapat meningkatkan produktivitas tanah dan sekaligus dapat meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut. BAHAN DAN METODE Pengkajian ini dilaksanakan di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang, Kabupaten Kubu Raya, Propinsi Kalimantan Barat pada bulan Januari – Desember 2013. Bahan yang digunakan antara lain : benih padi varietas Inpara 3, saprodi berupa pupuk Urea, Sp-36, KCl dan amelioran berupa kapur dan bahan organik, Perangkat Uji Tanah Rawa (PUTR), dan bahan penolong lainnya. Kajian dilakukan dengan metoda percobaan lapang di lahan sawah pasang surut milik petani dengan ukuran tiap petak percobaan seluas 100 m2 (5 m x 20 m). Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK), masing – masing perlakuan diulang 5 kali. Perlakuan tersebut antara lain adalah : T0 = Pemupukan N 67,5 kg ha-1, P2O5 22,5 kg ha-1, K2O 22,5 kg ha-1 (anjuran setempat) dan tanpa pemberian bahan organik T1 = Pemupukan N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 dan pengapuran 500 kg ha-1 (hasil uji tanah dengan Perangkat Uji Tanah Rawa/PUTR) dan tanpa pemberian bahan organik 227 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 T2 = Pemupukan N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 dan pengapuran 500 kg ha-1, pemberian kompos jerami 5 t ha-1 dan dengan sistem pengairan satu arah. T3 = Pemupukan N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 dan pengapuran 500 kg ha-1, pemberian pupuk organik granule (Pabrikan) 0,5 t ha-1 dan dengan sistem pengairan satu arah. Selanjutnya data hasil percobaan dianalisis dengan sidik ragam dan dilanjutkan dengan uji lanjut beda nyata. Parameter yang diamati antara lain tinggi tanaman, panjang malai, berat gabah per rumpun, berat gabah 1000 butir, dan produksi padi per hektar. Untuk mengetahui sejauh mana masing – masing perlakuan dapat menguntungkan, maka dilakukan analisis finansial dengan menggunakan analisis Input – Output, R/C ratio, dan efisiensi ekonomis dari masingmasing perlakuan (Cramer dan Jensen, 1979 dalam Margaretha et. al., 2004). HASIL DAN PEMBAHASAN Tinggi Tanaman Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tinggi tanaman antara perlakuan T1, T2, dan T3 tidak berbeda nyata, namun pada perlakuan T0 yang biasa dilakukan petani atau sesuai dengan anjuran setempat berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (Tabel 1). Sistem pengairan satu arah dan pemberian kapur dan bahan organik pada sawah pasang surut dapat meningkatkan tinggi tanaman padi rata-rata 8,2 cm (Gambar 1 Tinggi Tanaman (cm) 98 96 94 92 90 88 86 84 82 80 96,3 95,02 92,8 86,5 T0 T1 T2 T3 Gambar 1. Rata – rata tinggi tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya Panjang malai Hasil pengamatan panjang malai pada masing – masing perlakuan seperti pada Gambar 2. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa panjang malai pada masing – masing perlakuan T0, T1, T2, dan T3 tidak beda nyata (Tabel 1). Sistem pengairan satu arah dan pemberian kapur dan bahan organik pada sawah pasang surut tidak mempengaruhi panjang malai (Gambar 2). 228 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Panjang Malai (cm) 22,5 22,0 21,5 21,0 20,5 20,0 19,5 19,0 18,5 18,0 22,2 21,9 20,7 19,6 T0 T1 T2 T3 Gambar 2. Rata – rata panjang malai tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. Jumlah malai Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa jumlah malai pada masing – masing perlakuan T0 dan T1 tidak menujukkan beda nyata, namun perlakuan T0 dengan T2 dan T3 berbeda nyata. Perlakuan T1 tidak berbeda nyata dengan T3 akan tetapi berbeda nyata dengan T2. Perlakuan T3 tidak menunjukkan beda nyata dengan T2 (Tabel 1). Hal ini menunjukkan bahwa sistem pengairan satu arah dan pemberian amelioran berupa pemberian kapur dan kompos jerami sebanyak 5 t ha-1 pada sawah pasang surut dapat mempengaruhi jumlah malai tanaman padi. Hasil pengamatan jumlah malai pada masing – masing perlakuan seperti pada Gambar 3. Jumlah Malai 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 11,16 9,6 9,16 8 T0 T1 T2 T3 Gambar 3. Rata – rata jumlah malai tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. Berat Gabah per Rumpun Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa berat gabah per rumpun pada masing – masing perlakuan T0 dan T1 tidak beda nyata, namun T0 dengan T2 dan T3 berbeda nyata. Perlakuan T1 tidak berbeda nyata dengan T3, akan tetapi berbeda nyata dengan T2. Perlakuan T3 tidak menunjukkan beda nyata dengan T2 (Tabel 1). Hal ini menunjukkan bahwa sistem pengairan satu arah dan pemberian kapur dan bahan organik berupa kompos jerami sebanyak 5 t ha-1 pada 229 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 sawah pasang surut dapat mempengaruhi terhadap berat gabah per rumpun Hasil pengamatan berat gabah per rumpun masing – masing perlakuan seperti pada Gambar 4. Berat Gabah per Rumpun (gram) 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 56,92 43,52 35,38 29,78 T0 T1 T2 T3 Gambar 4. Rata – rata berat gabah per rumpun tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. Berat Gabah 1000 Butir Hasil pengamatan berat gabah 1000 butir pada masing – masing perlakuan seperti pada Gambar 5. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa berat gabah 1000 butir pada perlakuan T0 berbeda nyata dengan perlakuan lainnya, sedangkan antara perlakuan T1, T2, dan T3 tidak menunjukkan beda nyata (Tabel 1). Pengairan satu arah dan pemberian kapur dan bahan organik pada sawah pasang surut dapat meningkatkan penampilan padi pada berat gabah 1000 butir. Berat Gabah 1000 Butir (gram) 28,0 26,5 25,8 26,0 26,1 24,1 24,0 22,0 T0 T1 T2 T3 Gambar 5. Rata – rata berat gabah per rumpun tanaman padi dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. Hasil Gabah Kering Panen Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa hasil gabah kering panen pada perlakuan T0, T1, T2, dan T3 masing – masing berbeda nyata (Tabel 1). Pemupukan berimbang dan pemberian kapur 500 kg ha-1 dengan menggunakan perangkat uji tanah rawa (PUTR) dapat meningkatkan hasil gabah kering panen sebesar 13 % dari 3,8 t ha-1 menjadi 4,3 t ha-1. Hasil gabah kering panen tersebut meningkat menjadi 6,3 t ha-1 (66%) setelah dilakukan pengairan sistem satu arah dan pemberian kompos jerami 5 t ha-1. Sedangkan pemberian pupuk organik granule 0,5 t ha-1 dan sistem pengairan satu arah memberikan hasil 5,4 t ha-1 atau meningkat 42% (Gambar 7). 230 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Hasil Gabah GKP (t/ha) 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 6,3 5,4 3,8 T0 4,3 T1 T2 T3 Gambar 7. Rata – rata berat gabah kering panen dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. Hasil Gabah Kering Giling Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa hasil gabah kering giling (Kadar Air 14%) pada perlakuan T0, T1, T2, dan T3 berbeda nyata (Tabel 1). Hasil gabah kering giling yang paling tinggi seperti pada perlakuan pemupukan N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 dan pengapuran 500 kg ha-1 dan pemberian kompos jerami 5 t ha-1 serta dengan sistem pengairan satu arah (T2) yaitu sebesar 5,4 t ha-1, sedangkan yang paling rendah perlakuan pemupukan N 67,5 kg ha-1, P2O5 22,5 kg ha-1, K2O 22,5 kg ha-1 (anjuran setempat) dan tanpa pemberian bahan organik (T0) yaitu sebesar 3,3 ha-1 (Gambar 8). Hasil Gabah Kering Kadar Air 14% (t/ha) 5,4 6,0 5,0 4,0 4,5 4,0 3,3 3,0 2,0 1,0 0,0 T0 T1 T2 T3 Gambar 8. Rata – rata berat gabah kering Kadar Air 14% dengan perlakuan T0 , T1, T2, dan T3 di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. Tabel 1. Beda nilai tengah DMRT (Duncan’s Multiple Range Test) pada taraf kepercayaan 5 % pada tinggi tanaman, panjang malai, jumlah malai, berat gabah pe rumpun, berat gabah 1000 butir, gabah kering panen dan gabah kering KA 14% (Gomez, K,A. and A.A. Gomez. 1995). 231 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 Perlakuan*) Tinggi Tanama n Panjang malai (cm) (cm) 86,50 a Jumlah malai ISSN1 693-5225 Berat Gabah/ rumpun (gram) Berat Gabah seribu butir (gram) Gabah kering panen Gabah kering KA14 % ( t ha-1) ( t ha-1) 3,3 a T0: N 67,5 kg ha-1, P2O5 22,5 19,6 a 8,00 a 29,78 a 24,1 a 3,8 a kg ha-1, K2O 22,5 kg ha-1 /cara petani T1: N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg 92,80 b 20,7 a 9,16 ab 35,38 25,8 b 4,3 b 4,0 b ha-1, K2O 75 kg ha-1 (PUTR) ab T2: N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg 96,30 b 22,2 a 11,16 56,92 26,5 b 6,3 c 5,4 c ha-1, K2O 75 kg ha-1 (PUTR) + bc bc kompos jerami 5 t ha-1+ pengairan satu arah T3: N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg 95,02 b 21,9 a 9,60 c 43,52 c 26,1 b 5,4 d 4,5 d ha-1, K2O 75 kg ha-1 (PUTR) + pupuk organik granule 0,5 t ha1 + pengairan satu arah *)Angka dalam kolom yang sama diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan tidak beda nyata pada uji DMRT taraf 5%. Tabel 1 menunjukkan bahwa dengan introduksi teknologi sistem pengairan satu arah, pemupukan berimbang dan pemberian bahan amelioran seperti kapur dan bahan organik menunjukkan hasil yang lebih baik terhadap tinggi tanaman, panjang malai, berat gabah per rumpun dan berat gabah seribu butir, dan hasil gabah kering panen maupun kering giling, apabila dibandingkan dengan sistem usahatani yang biasa dilakukan petani. Sedangkan hasil yang paling baik dari beberapa perlakuan tersebut di atas adalah teknologi sistem pengairan satu arah, pemupukan berimbang, pemberian kapur 500 kg ha -1 dan kompos jerami 5 t ha-1 pada lahan sawah pasang surut memberikan hasil gabah kering giling sebesar 5,4 t ha-1 atau dapat meningkatkan hasil sebesar 64%. Sistem pengairan satu arah bertujuan agar aliran air pasang dan surut dapat mengalir satu arah dan mengurangi unsur – unsur yang beracun bagi tanaman seperti H+, Al3+, Fe2+, dan Mn2+. Hal ini sesuai dengan yang dilaporkan oleh Widjaja Adhi dan Alihamsyah (1998) bahwa penerapan pengelolaan air satu arah pada lahan rawa pasang surut di Karang Aung Ulu, Sumatera Selatan dapat merubah kualitas air dari kondisi awal pH 4,2 dan Fe2+ larut sebesar 430 ppm menjadi pH 4,8 dan Fe2+ larut sebesar 160 ppm. Pemberian amelioran berupa kapur dolomit dengan takaran 500 kg ha-1 bertujuan untuk mengurangi kemasaman tanah. Beberapa hasil penelitian pada lahan sulfat masam dengan tipe luapan B di Unit Tatas Kalimantan Tengah bahwa pemberian kapur 1,5 t ha-1 dapat meningkatkan hasil padi sebesar 30 %, sedang pada lahan sulfat masam tipe luapan C di Barambai, Kalimantan Selatan pemberian kapur 2 t ha-1 dapat meningkatkan hasil padi sebesar 20 %. Petak percobaan yang tidak dikapur, tanahnya dalam kondisi ekstrim masam (pH 4,0). Pada tanah yang bereaksi masam terjadi interaksi antara ion Al dan P, dimana Al akan mengikat P tanah ataupun P dari hasil pemberian pupuk dalam bentuk persenyawaan yang tidak larut atau dalam ikatan yang sangat kuat (Noor, 2004). Pemberian bahan organik berupa kompos dari jerami padi berpengaruh positif terhadap pertumbuhan tanaman padi. Menurut Kertonegoro (2006) bahan organik mempunyai fungsi keharaan, fungsi biologis, fungsi fisika dan fisiko-kimia di dalam tanah sehingga memberikan sumbangan terhadap pertumbuhan tanaman. Fungsi keharaan, sebagai sumber hara N, P dan S melalui proses mineralisasi. Fungsi biologis sebagai sumber energi bagi makro dan 232 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 mikroorganisme tanah. Fungsi fisika dan fisiko-kimia berpengaruh nyata terhadap struktur tanah, aerasi, lengas dan permeabilitas tanah. Penambahan bahan organik cenderung menyebabkan terbentuknya senyawa-senyawa organik kompleks yang dapat mengikat partikel – partikel tanah dan membentuk agregat–agregat tanah. Agregat – agregat ini dapat membantu mempertahankan kondisi tanah yang remah, terbuka, dan berbutir-butir (granuler). Air akan mudah masuk ke dalam tanah dan mengalir meresap ke bawah di dalam tanah. Pasokan O 2 bagi akar-akar tanaman untuk pernafasan menjadi lebih baik dan pertumbuhan tanaman akan menjadi lebih baik pula. Pori - pori berukuran besar meningkat jumlahnya sehingga menyebabkan pertukaran gas – gas di dalam tanah dan di atmosfir menjadi lebih lancar. Pemberian pupuk berimbang N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 mengakibatkan pertumbuhan tanaman padi menjadi optimal dan memberikan komponen hasil yang lebih baik. N dan P diperlukan untuk sintesis protein dan asam nukleat, sedang K dan Mg untuk aktivasi enzim dalam proses metabolisme tanaman. Analisa Keuntungan Hasil analisis keuntungan usahatani padi pada masing – masing perlakuan seperti pada Gambar 9. Hasil analisis keuntungan menunjukkan bahwa takaran pemupukan N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 dan pengapuran 500 kg ha-1 dan kompos jerami 5 t ha-1 dan sistem pengairan satu arah memberikan hasil berat gabah kering giling paling menguntungkan yaitu sebesar Rp. 10.900.000,-. Nilai Keuntungan (Rp/ha/musim) 12.000.000 10.900.000 10.170.000 10.000.000 8.000.000 6.935.000 7.150.000 T0 T1 6.000.000 4.000.000 2.000.000 T2 T3 Gambar 9. Nilai keuntungan usahatani padi pada masing – masing petak percobaan (T0 , T1, T2, dan T3) di lahan sawah pasang surut di Sei Berembang. Kubu Raya. 233 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Tabel 2. Hasil Analisa Usahatani Padi Lahan Sawah Pasang Surut di Sei Berembang. Kubu Raya Perlakuan T0: N 67,5 kg ha-1, P2O5 22,5 kg ha-1, K2O 22,5 kg ha-1 /cara petani T1: N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 (PUTR) T2: N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 (PUTR) + kompos jerami 5 t ha-1+ pengairan satu arah T3: N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 (PUTR) + pupuk organik granule 0,5 t ha-1 + pengairan satu arah Pengeluaran (Rp) 5.225.000 Pendapatan (Rp) 12.160.000 Keuntungan (Rp) 6.935.000 R/C Ratio 1,33 Efisiensi (%) 133 6.610.000 13.760.000 7.150.000 1,08 108 9.260.000 20.160.000 10.900.000 1,18 118 7.110.000 17.280.000 10.170.000 1,43 143 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Teknologi sistem pengairan satu arah dan pemupukan berimbang N 90 kg ha-1, P2O5 18 kg ha-1, K2O 75 kg ha-1 serta pemberian kapur 500 kg ha-1 dan kompos jerami 5 t ha-1 pada lahan sawah pasang surut dapat meningkatkan hasil padi sebesar 64% atau memberikan hasil sebesar 5,4 t ha-1 gabah kering giling dan memberikan keuntungan sebesar Rp. 10.900.000,- per hektar per musim tanam. Saran Perlunya penelitian takaran pupuk organik yang berbeda mengingat potensi lahan sawah pasang surut masih dapat ditingkat produktivitasnya, sehingga dapat mencapai hasil padi yang optimal. REFERENSI Badan Pusat Statistik Propinsi Kalimantan Barat. 2014. Kalimantan Barat Dalam Angka. BPS Propinsi Kalimantan Barat. Balittra, 2011. State of teha Art dan Grand Design Pengembangan Lahan Rawa. Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa. Banjarbaru Dent, D., 1986. Acid Sulphate soils: a base line for research and development. ILRI Publication 44 Wageningen, The Netherlands. Deturck, P. and Vlassak. 1991. Potassium Management on wet Ultisols grown to rice. In: P. Deturck and F.N. Ponnamperuma (eds.). Rice produktion on acid soils of the tropics. P. 191-196. Institute of Fundamental Studies, Kandy, Sri Langka. Dirjen Tanaman Pangan. 2011. Kebijakan Peningkatan Produksi Beras Nasional (P2BN). Workshops P2BN dalam Rangka Mengahdapi Dampak Perubahan Iklim, 11-13 Januari 2011 di Jakarta. Gomez, K,A. and A. A. Gomez. 1995. Statistical Procedures for Agricultural Research. Second Edition. John Willey and Sons, New York. Kertonegoro B. D. 2006. Bahan Humus Tanah. Jurusan Ilmu Tanah, fakultas Pertanian UGM Yogyakarta. Noor M. 2004. Upaya Perbaikan Produktivitas Tanah Sulfat Masam. Disertasi Doktor Fakultas Pertanian bidang Studi Ilmu Tanah pada Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. 234 Prosiding Seminar Nasional Asosiasi Biochar Indonesia, Pontianak Mei 2016 ISSN1 693-5225 Noor M. 2004a. Lahan Rawa : Sifat dan Pengelolaan Tanah Bermasalah Sulfat Masam. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Nursyamsi, D., M.E. Suryadi, A. Hasanudin, dan S. Abdulah. 2001. Pengaruh Pengelolaan Tanah dan Air Terhadap Air Genangan dan Hasil Padi. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan. Vol. 20. N0. 1, 2001: 50 – 60. Margaretha S. L., Ningsih W., Subandi, dan Zubachtiroddin. 2004. Respon Pemupukan Jagung Terhadap Pupuk N, P Dan K Pada Lahan Kering Beriklim Kering di Sambelia, Lombok Timur. Balai Penelitian Tanaman Serealia. Maros. Ottow, J.C..G., K. Prade, W. Bertenbreiter, and V.A. Jack. 1991. Strategies to Alleviate Iron Toxicity of Wetland Rice on Nutritionally Poor and/or Acid Sulphate Soils. In: P. P. Deturck and F.N. Ponnamperuma (eds.). Rice Produktion on Acid Soils of the Tropics. P. 205-211. Institute of Fundamental Studies, Kandy, Sri Langka. Sutanto, R. H. 2009. Review Hasil Pembahasan Workshop Pengembangan dan Pengelolaan Rawa dalam Mendukung Upaya Ketahanan Pangan Nasional, 16 Desember 2009, Hotel Nikko Jakarta. Kadiputian Bidang Koordinasi Infrastruktur dan Pengembangan Wilayah Kementerian Koordinasi Bidang Perekonomian. Jakarta. 27 hal. Widjaja Adhi IPG dan Alihamsyah, T. 1998. Pengelolaan, Pemanfaatan dan Pengembangan Lahan Rawa untuk Usahatani dalam Pembangunan Berkelanjutan dan Berwawasan Lingkungan. dalam Proseding Seminar Nasional dan Petermuan Tahunan Komda HITI. Buku I. 235
