(s kripsi) oleh rumse fitriana siraitdigilib.unila.ac.id/54633/4/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
PENGARUH APLIKASI BIOCHAR DAN PEMUPUKAN NITROGENTERHADAP KETERSEDIAAN NPK TANAH PADA
PERTANAMAN JAGUNG MANIS(Zea mays L.)
(Skripsi)
Oleh
RUMSE FITRIANA SIRAIT
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
2018
Rumse Fitriana Sirait
ABSTRAK
PENGARUH APLIKASI BIOCHAR DAN PEMUPUKAN NITROGENTERHADAP KETERSEDIAAN NPK TANAH PADA
PERTANAMAN JAGUNG MANIS (Zea mays L.)
O leh
RUMSE FITRIANA SIRAIT
Jagung merupakan komoditas pangan kedua yang memiliki permintaan tinggi
yang tidak diimbangi dengan produksi yang rendah. Kesuburan tanah yang rendah
menyebabkan pengelolaan tanah yang tidak sesuai sehingga perlu dilakukan usaha
untuk memperbaiki kesuburan tanah dengan upaya penambahan biochar dan
pemupukan N yang tepat. Penelitian ini bertujuan untuk: mempelajari pengaruh
biochar terhadap ketersediaan NPK tanah terhadap tanaman jagung manis,
mempelajari pengaruh biochar dan pemupukan N terhadap ketersediaan NPK
tanah terhadap tanaman jagung manis, dan mempelajari pengaruh antara biochar
dan pemupukan N terhadap ketersediaan NPK tanah terhadap tanaman jagung
manis. Penelitian ini dilakukan di Lahan Lapang Terpadu Unila, Bandar Lampung
dari Januari sampai September 2017. Penelitian ini dirancang dengan Rancangan
Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor dan tiga ulangan. Faktor
pertama adalah dosis biochar yaitu: 0 ; 2,5 dan 5 t ha-1. Faktor kedua adalah dosis
pupuk N yaitu 0 ; 45 ; 90 dan 135 kg N ha-1. Homogenitas ragam data diuji
Rumse Fitriana Sirait
dengan Uji Bartlett dan aditivitas data diuji dengan Uji Tukey. Data diolah dengan
analisis ragam dan dilanjutkan dengan Uji BNJ pada taraf nyata 1%. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pemberian biochar nyata mempengaruhi kadar
C-organik, dan pemberian biochar sangat nyata mempengaruhi K-dd, N-total dan
P-tersedia dan pH tanah, Pemupukan N sangat nyata mempengaruhi K-dd,
N-total, pH tanah dan P-tersedia, namun tidak mempengaruhi kadar C-organik
pada tanah, selain itu tidak terjadi interaksi antara pemberian biochar dan
pemupukan N terhadap P-tersedia dan pH pada tanah, namun terjadi interaksi
pemberian biochar dan pemupukan N terhadap C-organik tanah, K-dd tanah dan
N-total tanah.
Kata Kunci: biochar, jagung manis, ketersediaan N, P,dan K dan pemupukan N.
PENGARUH APLIKASI BIOCHAR DAN PEMUPUKAN NITROGENTERHADAP KETERSEDIAAN NPK TANAH PADA
PERTANAMAN JAGUNG MANIS(Zea mays L.)
Oleh
RUMSE FITRIANA SIRAIT
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai GelarSARJANA PERTANIAN
Pada
Jurusan AgroteknologiFakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan Kelurahan Way Huwi Kecamatan Jati Agung Bandar Lampung
pada tanggal 14 Maret 1994. Penulis adalah putri pertama dari tiga bersaudara
dari pasangan Papa Mudin Sirait (Alm) dan Mama Mesra Sinaga, S.Pd.
Penulis menyelesaikan pendidikan formal pertama di TK Xaverius Way Halim
Permai, Bandar Lampung pada tahun 2000, kemudian penulis melanjutkan
pendidikan di SD Xaverius 3 Way Halim Permai, Bandar Lampung pada tahun
2000-2006. Penulis melanjutkan jenjang pendidikan di SMP Xaverius 4 Way
Halim Permai, Bandar Lampung pada tahun 2006-2009. Penulis melanjutkan
jenjang pendidikan di SMA YP Unila Tanjung Karang, Bandar Lampung dan
diselesaikan pada tahun 2012.
Pada tahun 2012 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Bersama Masuk
Perguruan Tinggi (SBMPTN). Pada Januari-Maret tahun 2016, penulis
menyelesaikan KKN (Kuliah Kerja Nyata) di Desa Paku Kecamatan Kelumbayan
Kabupaten Tanggamus. Pada Juli tahun 2016, penulis menyelesaikan PU (Praktik
Umum) dengan Judul “Aplikasi Pemberian Kapur (CaCO3) terhadap Sifat Kimia
Tanah pada Tanah Ex Nanas Tanaman Nanas di Plant Group 1 PT. Great Giant
Food Terbanggi Besar, Lampung Tengah”.
Penulis pernah aktif sebagai anggota dalam kegiatan kemahasiswaan Himpunan
Mahasiwa Jurusan Agroteknologi (HMJ AGT) Fakultas Pertanian Universitas
Lampung. Penulis juga pernah aktif sebagai anggota dalam kegiatan POMPERTA
(Persekutuan Oikumene Mahasiswa Pertanian) Universitas Lampung.
Selama menjadi mahasiswa, Penulis pernah terpilih menjadi penerima Beasiswa
Bidik Misi pada tahun Akademik 2012/2013. Penulis juga pernah menjadi asisten
Praktikum di mata Kuliah Dasar-Dasar Ilmu Tanah pada Semester Ganjil Tahun
2015/2016 dan Genap Tahun 2016/2017 dan Pengelolaan Kesuburan Tanah dan
Analisis Tanah dan Tanaman pada Semester Genap Tahun 2017/2018.
PERSEMBAHAN
Puji dan Syukur atas berkat dan anugrah Tuhan Yesus Kristus,
saya dapat menyelesaikan skripsi ini.
Karya kecilku ini kupersembahkan kepada:
Papaku Mudin Sirait (Alm) yang sudah membesarkanku dengan perjuangan,
kasih sayang, kesabaran dan motivasi yang diberikan untukku selama Papa hidup
di dunia ini dan meninggalkan kenangan manis selamanya.
Mamaku Mesra Sinaga, S.Pd yang sudah melahirkan dan membesarkanku dengan
perjuangan, kesabaran, kasih sayang tulus, selalu mendukung, mendoakan
dan menjadi sumber semangat dalam setiap perjalanan hidupku.
Adikku Lilis Oktaviani Sirait, S.Kom dan Goklas Anderson Sirait
yang selalu menemani, memberi motivasi dan mendoakan.
Sahabat-sahabatku yang selalu memberikanku semangat, motivasi dan doa dalam
setiap perjalanan hidupku
Almamater tercinta
Universitas Lampung
MOTTO
Dalam segala perkara, Tuhan turut bekerja. Mengucap syukur dalam segala
hal, sebab itulah yang dikehendaki Allah di dalam Tuhan Yesus bagi kamu
(1 Tesalonika 5:8)
Jangan biarkan siapapun meruntuhkan mental Anda dan membuat percaya
diri Anda hilang. Berhentilah memandang pada manusia, tetapi arahkanlah
pandanganmu Kepada Tuhan Yesus. Ketahuilah alasan dan apa yang
menjadi rencana bagi Anda dibalik penciptaanNya
(Find out your calling and do your best in it, with God on your side!)
(Rumse Fitriana Sirait)
Tuhan membuat segala sesuatu indah pada waktunya,bahkan Tuhan
memberikan kekekalan dalam hati mereka, tetapi manusia tidak dapat
menyelami pekerjaan yang dilakukan Allah dari awal sampai akhir
(Pengkhotbah 3:11)
Sukses bukanlah kebetulan. Ia terbentuk dari kerja keras, ketekunan,
pembelajaran, pengorbanan dan yang paling penting, cinta akan hal yang
sedang atau ingin kau lakukan.
SANWACANA
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus, karna anugrah
dan kasih-Nya skripsi ini dapat diselesaikan.
Skripsi dengan judul “Pengaruh Aplikasi Biochar Dan Pemupukan Nitrogen
Terhadap Ketersediaan NPK Tanah Pada Pertanaman Jagung Manis (Zea
Mays L.)” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Jurusan Agroteknologi dengan minat Tanah Fakultas Pertanian Universitas
Lampung. Dalam kesempatan ini dengan segenap kerendahan hati dan rasa
hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Lampung.
2. Prof. Dr. Ir. Sri Yusnaini, M.Si., selaku Ketua Jurusan Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Lampung.
3. Ir. Sarno, M.S., selaku dosen pembimbing pertama atas kesediaannya untuk
memberikan bimbingan, motivasi, saran dan kritik yang membangun selama
penulis merencanakan dan melaksanakan penelitian hingga penyelesaian
skripsi ini.
4. Nur Afni Afrianti, S.P., M.Sc., selaku pembimbing dua atas kesediaannya
memberikan bimbingan, saran dan dukungan kepada penulis dalam proses
penyelesaian skripsi ini.
5. Prof. Dr. Ir. Ainin Niswati, M.S., M.Agr.Sc. selaku penguji dan Ketua bidang
Ilmu Tanah atas segala saran dan nasihat kepada penulis dalam penyelesaian
skripsi ini.
6. Ir. Sugiyatno, M.S., selaku dosen Pembimbing Akademik yang selalu
memberikan nasehat dan motivasi yang membangun bagi penulis.
7. Seluruh dosen-dosen Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas
Lampung yang telah memberikan ilmu pengetahuan kepada penulis selama
menempuh pendidikan di Universitas Lampung.
8. Papa M.Sirait (Alm) dan Mama Mesra Sinaga, S.Pd yang telah mencurahkan
segala perhatian, kasih sayang, doa yang tulus dan dorongan materi di
sepanjang hidupku ini.
9. Adek Lilis Oktaviani Sirait, S.Kom dan adek Goklas Anderson Sirait yang
telah mendukung melalui motivasi, doa dan kasih sayang yang selalu mengalir
selama ini.
9. Partner penelitian dan sahabat-sahabat penulis yaitu: Maulina Malik, S.P,
Rahajeng Minanti, S.P, Nurulia Fadillah, S.P, Yurlia Pitasari, S.P , Krisna
Yolanda Napitupulu, S.P, Denni Marini Sihite, S.P yang setia menemani,
memberikan motivasi, saran dan kritik dalam penyelesaian skripsi.
10. Temen temen penulis yaitu: Ratna Andita, S.P, Novita Desri, S.P,
Rani Alfa, S.P, Tartilla Fajar, S.P dan Kiki Afriliyanti, S.P yang selalu
memberikan bantuan, dukungan moral, saran dan kritik dalam penyelesaian
skripsi.
11. Temen-temen Jurusan Agroteknologi Angkatan 2012 dan 2013
12. Almamater Universitas Lampung yang turut mendewasakanku dalam
berpikir,bertindak dan bertutur kata serta pengalaman yang sangat berharga.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena
itu, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan terinspirasi bagi
pembaca.
Bandar Lampung, November 2018
Penulis
Rumse Fitriana Sirait
ii
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ...................................................................................... i
DAFTAR TABEL .............................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... v
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Masalah ..................................................... 11.2 Tujuan Penelitian ........................................................................ 51.3 Kerangka Pemikiran .................................................................. 61.4 Hipotesis ..................................................................................... 8
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ketersediaan Hara N, P dan K di Tanah .................................. 92.2 Biochar ..................................................................................... 112.3 Pupuk Nitrogen ....................................................................... 122.4 Pengaruh Biochar terhadap Ketersediaan Hara N, P dan K..... 132.5 Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Jagung Manis ................ 16
2.5.1 Morfologi Jagung Manis ................................................ 16a. Akar............................................................................. 16b. Batang dan Daun......................................................... 17c. Bunga .......................................................................... 17d. Tongkol....................................................................... 18
2.5.2 Syarat Tumbuh Jagung Manis........................................ 18
III. BAHAN DAN METODE
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................. 193.2 Alat dan Bahan......................................................................... 193.3 Metode Penelitian..................................................................... 193.4 Pelaksanaan Penelitian ............................................................. 20
ii
3.4.1 Pembuatan Biochar ...................................................... 203.4.2 Persiapan Tanah dan Polibag ....................................... 203.4.3 Aplikasi Pupuk Anorganik ........................................... 213.4.4 Aplikasi Biochar .......................................................... 213.4.5 Penanaman Jagung Manis ........................................... 213.4.6 Pemeliharaan Tanaman.................................................. 22
3.4.6.1 Penyiraman ....................................................... 223.4.6.2 Penyiangan Gulma............................................ 223.4.6.3 Penyulaman ...................................................... 223.4.6.4 Pembumbunan .................................................. 223.4.6.5 Pengendalian Hama dan Penyakit .................... 22
3.4.7 Panen ............................................................................ 233.4.8 Pengambilan Contoh Tanah ......................................... 233.4.9 Analisis Tanah................................................................. 23
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sifat Kimia Tanah Polinela dan Biochar ............................... 254.1.1 Sifat Kimia Tanah Polinela ......................................... 254.1.2 Sifat Kimia Biochar...................................................... 27
4.2 N-total Tanah ......................................................................... 274.3 P-tersedia Tanah .................................................................... 304.4 K-dd Tanah ........................................................................... 314.5 C-organik Tanah ................................................................... 334.6 pH Tanah ............................................................................... 354.7 Pembahasan ........................................................................... 36
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan ................................................................................ 405.2 Saran ...................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 42
LAMPIRAN........................................................................................ 45
TABEL ............................................................................................... 46-55
GAMBAR .......................................................................................... 56-57
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Analisis dan Kriteria Sifat Kimia Tanah Awal Polinela dan Biochar ........... 26
2. Pengaruh Interaksi Pemberian Biochar dan Pemupukan N terhadapN-total Tanah ................................................................................................ 28
3. Pengaruh Pemberian Biochar terhadap N-total Tanah .................................. 29
4. Pengaruh Pemupukan N terhadap N-total Tanah........................................... 29
5. Pengaruh Pemberian Biochar terhadap P-tersedia Tanah.............................. 30
6. Pengaruh Pemupukan N terhadap P-tersedia tanah ...................................... 31
7. Pengaruh Interaksi Pemberian Biochar dan Pemupukan N terhadapK-dd Tanah..................................................................................................... 32
8. Pengaruh Pemberian Biochar terhadap K-dd Tanah...................................... 33
9. Pengaruh Pemupukan N terhadap K-dd Tanah .............................................. 33
10. Pengaruh Interaksi Pemberian Biochar dan Pemupukan N terhadapC-organik Tanah............................................................................................. 34
11. Pengaruh Pemberian Biochar terhadap C-organik Tanah.............................. 35
12. Pengaruh Pemupukan N terhadap pH tanah ................................................. 36
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Proses Pembuatan Biochar............................................................................. 56
2. Tata Letak Percobaan...................................................................................... 57
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jagung manis (Zea mays L.) merupakan komoditas pangan penting kedua setelah
padi. Tanaman ini memiliki nilai jual tinggi karena sebagian masyarakat
Indonesia suka mengkonsumsi jagung manis sebagai campuran dalam masakan
bahkan dikonsumsi langsung dengan cara direbus dan bahan baku pakan ternak.
Permintaan pasar pada saat ini terhadap jagung manis terus meningkat seiring
dengan munculnya pasar-pasar modern yang senantiasa membutuhkannya dalam
jumlah cukup besar. Namun, permintaan yang tinggi ini tidak diimbangi dengan
ketersediaaan sehingga mengakibatkan permintaan tersebut tidak terpenuhi. Hal
ini tentunya memerlukan upaya untuk peningkatan kualitas dan kuantitas hasil
dengan tetap menjaga kelestarian lingkungan (Lestari, et al., 2010).
Salah satu faktor pembatas pertumbuhan tanaman adalah hara. Unsur hara
merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tanaman. Kebutuhan hara yang tersedia diperlukan untuk
mencapai hasil yang optimum pada budidaya tanaman jagung manis. Keadaan
hara di dalam tanah juga sangat menentukan hasil jagung manis. Budidaya
tanaman yang intensif menyebabkan ketersediaan unsur-unsur hara dalam tanah
2
semakin berkurang, terutama unsur hara makro seperti: nitrogen, fosfor dan
kalium. Kandungan hara pada tanah semakin lama semakin berkurang karena
seringnya digunakan oleh tanaman yang hidup di atas tanah tersebut. Bila keadaan
seperti ini terus dibiarkan maka suatu saat tanaman dapat kekurangan unsur hara
dan pertumbuhan serta produksinya akan terganggu. Kekurangan unsur hara yang
diperlukan oleh tanaman dapat diatasi dengan penambahan unsur hara yang
disebut dengan pemupukan (Hariswantoro, et al., 2012 dalam Sutoro, et al.,
1988). Pemupukan bertujuan untuk memperbaiki kesuburan tanah sehingga
tanaman dapat tumbuh lebih cepat, subur dan sehat. Roesmarkam dan Yuwono
(2002), menyatakan bahwa pemupukan dimaksudkan untuk mengganti kehilangan
unsur hara pada media atau tanah dan merupakan salah satu usaha yang penting
untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman.
Selain pemupukan, diperlukan upaya pemberian bahan pembenah tanah. Salah
satu bahan pembenah tanah yang dapat digunakan yaitu biochar. Biochar
merupakan produk sampingan dari hasil pembakaran limbah pertanian dan
perkebunan seperti potongan ranting pohon, tandan kelapa sawit, tongkol jagung,
batang singkong dan hasil produk pertanian yang dibuat dengan memaparkan
biomassa menggunakan suhu tinggi tanpa adanya oksigen sehingga dapat
dihasilkan gas sintetik dan bio-oil serta arang hayati yang dikenal dengan biochar
(Haryadi, 2016).
Biochar memiliki manfaat diantaranya yaitu dapat meningkatkan kesuburan
tanah, mampu menyerap serta menyimpan karbon (C) dalam tanah dan menjaga
keseimbangan ekosistem tanah dan bisa bertindak sebagai pupuk sehingga dapat
meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman dengan menyediakan dan
3
mempertahankan hara (Glasser, et al., 2002). Menurut Prasetyo (2012), biochar
terbukti stabil dan efektif sebagai cadangan karbon dan kualitasnya tergantung
dari jenis bahan dan karakteristik bahan yang digunakan.
Biochar menjadi bahan pembenah tanah karena memiliki kemampuan untuk
mempertahankan keberadaan unsur hara yang berguna bagi tanaman dengan cara
berikatan dengan unsur hara dan persisten yang tinggi dan mampu mengurangi
terjadinya aliran permukaan akibat air berlebih (Haryadi, 2016). Menurut Laird
(2008), karbon berada dalam bentuk arang di dalam tanah memiliki waktu paruh
sekitar 1000 tahun dan sekitar 50% akan mulai terurai saat umur 1000 tahun.
Penelitian yang telah dilakukan oleh Suryani (2013), menunjukkan bahwa biochar
dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman caisim. Niswati (2013) dalam Harini
(2017) melaporkan pada penelitian yang dilakukan dengan menggunakan tanah
Ultisol dan tanaman jagung sebagai indikator menunjukkan bahwa penambahan
5% biochar ke dalam tanah dapat meningkatkan kesuburan tanah dan
mempengaruhi pertumbuhan dan serapan hara oleh tanaman jagung. Penelitian
yang telah dilakukan Gani (2009) menunjukkan bahwa adanya pengaruh biochar
terhadap produktivitas tanaman bergantung pada jumlah yang ditambahkan.
Pemberian biochar dengan dosis 0,4-8,0 ton C ha-1 pada berbagai tanaman terjadi
peningkatan produktivitas yang nyata berkisar antara 20-220%, dengan produksi
biomassa mencapai 120-320% dibanding kontrol. Keterbatasan N merupakan
alasan utama berkurangnya respon tanaman dengan pemberian biochar dalam
jumlah yang banyak. Lehmann, et al. ( 2007) menyimpulkan bahwa
bertambahnya jumlah pemberian biochar, respon tanaman di daerah tertentu
positif sampai mencapai tingkat maksimum. Namun respon pertumbuhan tanaman
4
menjadi negatif, sebagaimana terlihat pada tanaman kacang-kacangan dengan
pemberian dosis 31-93 ton C ha-1. Pupuk organik dan anorganik yang
ditambahkan dapat meningkatkan produktivitas dan memberikan respon positif
terhadap pemberian biochar.
Penelitian yang telah dilakukan Gani (2009) menunjukkan bahwa pemberian
biochar dengan dosis 10, 50 dan 100 t ha-1 dan tanpa tambahan pupuk N pada
tanaman radish menunjukkan penurunan hasil tanaman bahkan sampai pemberian
100 t ha-1. Namun interaksi terlihat nyata antara biochar dengan pupuk N.
Penambahan biochar dan pupuk N terjadi peningkatan hasil yang lebih besar
sehingga peran biochar dalam meningkatkan efisiensi pemupukan N pada
tanaman.
Menurut Gani (2009), pengaplikasian biochar menjadikan suatu penampung bagi
CO udara dalam jangka panjang pada ekosistem darat. Respon positifnya untuk
mengurangi emisi dan menambah pengikatan gas rumah kaca melalui beberapa
mekanisme yaitu: 1) karbon dihasilkan dari siklus hidup tumbuhan dan terkubur
dalam tanah; 2) pada tanah yang mengandung biochar dapat mengurangi
penggunaan pupuk dan kebutuhan irigasi; dan 3) mengurangi pembusukan sisa-
sisa tanaman dan limbah pertanian yang mengeluarkan gas metana (CH4) yang
dipercaya lebih berbahaya dibanding CO2 sebagai gas rumah kaca.
Hal ini menunjukkan bahwa biochar lebih efektif menahan unsur hara untuk
ketersediaan hara bagi tanaman dibandingkan bahan organik lain seperti sampah
dedaunan, kompos atau pupuk kandang (Gani, 2009).
5
Hara Nitrogen merupakan salah satu unsur hara makro essensial yang dibutuhkan
tanaman dan dapat menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman. Hara N
berperan dalam pertumbuhan vegetatif tanaman seperti akar, batang dan daun.
Peningkatan ketersediaan hara N dalam tanah akibat penambahan pupuk dapat
bermanfaat untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Sutejo, 2002).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian biochar dan pupuk
N terhadap ketersediaan NPK tanah pada pertanaman jagung manis.
Rumusan masalah penelitian ini adalah:
1. Bagaimana pengaruh biochar terhadap beberapa ketersediaan NPK tanah
terhadap pertanaman jagung manis (Zea mays L.)?
2. Bagaimana pengaruh pemupukan Nitrogen terhadap ketersediaan NPK tanah
pada pertanaman jagung manis (Zea mays L.)?
3. Bagaimana pengaruh pengkombinasian antara biochar serta pemupukan
Nitrogen yang mampu memperbaiki ketersediaan NPK tanah pada pertanaman
jagung manis (Zea mays L.)?
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh biochar terhadap ketersediaan NPK tanah terhadap
tanaman jagung manis (Zea mays L.).
2. Mengetahui pengaruh pemupukan Nitrogen terhadap ketersediaan NPK tanah
pada tanaman jagung manis (Zea mays L.).
3. Mengetahui interaksi antara biochar dan pemupukan Nitrogen terhadap
ketersediaan NPK tanah pada tanaman jagung manis (Zea mays L.).
6
1.3 Kerangka Pemikiran
Saat ini petani tidak lagi memanfaatkan bahan organik untuk di lahan
pertaniannya. Bahan organik tanah merupakan salah satu kunci yang menentukan
kesuburan dan produktivitas tanah. Bahan organik mengandung unsur hara
tanaman yang lengkap terutama N, P, K dan S. Pemberian bahan organik harus
diberikan secara berulang dan tepat dosis setiap musim. Sebagian besar sisa-sisa
tanaman diangkut keluar untuk pakan ternak atau dibakar yang mengakibatkan
kandungan bahan organik tanah terus menurun dan menyebabkan lahan-lahan
menjadi kritis. Dampak terjadi penurunan bahan organik tanah adalah efisiensi
pemupukan dan produksi pertanian.
Mahalnya harga pupuk akibat pengurangan subsidi oleh pemerintah menyebabkan
diperlukannya upaya untuk meningkatkan efisiensi pemupukan. Efisiensi
pemupukan dapat ditingkatkan apabila sifat-sifat tanah baik fisik, kimia dan
biologinya diperbaiki terlebih dahulu. Perbaikan sifat-sifat tanah tersebut dapat
dilakukan dengan penggunaan bahan pembenah biochar.
Salah satu bahan pembenah tanah yang dapat digunakan adalah biochar. Biochar
merupakan bahan padatan yang terbentuk melalui proses pembakaran bahan
organik tanpa oksigen (pyrolysis) pada temperatur 250-300oC. Menurut Laird
(2008), bahan baku biochar tergolong murah dan mudah diperoleh di lingkungan
sekitar yaitu potongan kayu, tongkol jagung, sekam padi,tempurung kelapa, dan
kulit kayu. Biochar memiliki kemampuan untuk menyerap hara tinggi dan
menjaga persisten dalam tanah sebagai bahan amelioran tanah bukan sebagai
pupuk (Gani, 2009).
7
Menurut Prasetyo, et al., (2012), biochar memiliki kandungan C-organik (g Kg-1)
94%, kadar N-total 1,33% dan C/N rasio dari biochar adalah 70,7. Rasio C/N
akan menentukan laju proses dekomposisi, jika rasio C/N rendah maka aktivitas
mikroorganisme bertambah sehingga proses dekomposisi relatif cepat. Namun
rasio C/N tinggi maka aktivitas mikroorganisme berkurang sehingga proses
dekomposisi relatif lambat. Nurida, et al. (2010) menyatakan bahwa biochar
yang berasal dari cangkang kelapa sawit memiliki kandungan C-organik tinggi
sebesar 41,83% sehingga dapat digunakan sebagai bahan pembenah tanah.
Menurut Laird (2008), keberadaan biochar dalam bentuk karbon di dalam tanah
memiliki 6 waktu paruh sekitar 1000 tahun dan sekitar 50% nya akan terurai lebih
dari 1000 tahun. Hal ini menunjukkan bahwa biochar memiliki ketahanan yang
tinggi.
Menurut Gani (2009), pengaplikasian biochar (arang kayu yang didapat dari
biomassa) ke dalam tanah dianggap sebagai suatu pendekatan yang baru dan unik
untuk menjadikan suatu penampung (sink) bagi CO2 udara dalam jangka panjang
pada ekosistem darat. Dari perspektif iklim, penggunaan biochar dipercaya
sebagai karbon negatif yang mengurangi konsentrasi karbon di atmosfer, beberapa
mekanisme yang terjadi yaitu : 1) Siklus hidup pada tumbuhan terdapat karbon
yang terkubur dalam tanah; 2) Biochar dalam tanah berperan dalam mengurangi
penggunaan pupuk dan kebutuhan irigasi, dan 3) Gas metana yang dihasilkan dari
limbah pertanian lebih berbahaya dibandingkan CO2 menjadi penyebab gas rumah
kaca dan terjadi penurunan pembusukan sisa-sisa tanaman.
Pemupukan adalah salah satu usaha untuk meningkatkan kembali hara dalam
tanah dengan cara menambahkan unsur-unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman
8
untuk peningkatan produksi dan mutu hasil tanaman. Unsur hara N termasuk
unsur yang dibutuhkan dalam jumlah paling banyak. Sumber unsur N dapat
diperoleh dari bahan organik, mineral tanah, maupun penambahan dari pupuk
organik (BPTP kaltim, 2015). Hara N dari pupuk Urea mengandung N tinggi yaitu
sekitar 45-46%. Unsur hara N berperan dalam pembentukan daun, namun unsur
ini mudah tercuci sehingga diperlukan bahan organik dan bahan pembenah tanah
untuk meningkatkan daya menahan air dan kation-katon tanah (Ramadhani, et al.,
2016).
Bila biochar digunakan sebagai pembenah tanah bersama pupuk N, kedua bahan
ini dapat meningkatkan produktivitas, retensi dan ketersediaan hara dalam tanah
bagi tanaman (Gani, 2009). Oleh karena itu, pengaruh pengkombinasian biochar
dan pupuk N diharapkan mampu memperbaiki ketersediaan NPK pada
pertanaman jagung manis (Zea mays L.).
1.4 Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah :
1. Pemberian biochar dapat meningkatkan ketersediaan hara N, P, dan K tanah
pada pertanaman jagung manis (Zea mays L.).
2. Pemupukan Nitrogen dan biochar dapat meningkatkan ketersediaan hara N, P,
dan K tanah pada pertanaman jagung manis (Zea mays L.).
3. Terdapat interaksi antara pemberian biochar dan pemupukan Nitrogen terhadap
ketersediaan hara N, P, dan K tanah pada pertanaman jagung manis
(Zea mays L.).
9
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ketersediaan hara N, P, dan K di Tanah
Nitrogen merupakan salah satu unsur hara utama yang sangat diperlukan oleh
tanaman dan dalam jumlah yang banyak untuk proses fisiologis seperti
fotosintesis. Sumber hara N dapat diperoleh dari bahan organik, mineral tanah
maupun penambahan dari pupuk organik (BPTP kaltim, 2015). Ketersedian
Nitrogen erat hubungan dengan kandungan bahan organik dan kecepatan
mineralisasi yang dipengaruhi oleh ketersedian organisme heterotof aerob.
Hilangnya hara N dalam tanah disebabkan oleh: 1) digunakan tanaman dan
mikroorganisme, 2) hara N dalam bentuk NH4+ (ammonium) dapat diikat oleh
mineral liat jenis illit sehingga tidak dapat digunakan oleh tanaman, 3) hara N
dalam bentuk NO3- (nitrat) mudah tercuci oleh air hujan, dan 4) proses
denitrifikasi, yaitu proses reduksi nitrat menjadi N2 gas (Hakim, et al., 1995).
N-total yang berada dalam tanah terjadi fiksasi N-organik mencapai 95% kadar N
(Hanafiah, 2005).
Sumber hara P dalam tanah diperoleh dari bahan organik dan mineral (batuan)
fosfat, seperti apatit dan kalium-fosfat (Ca3(PO4)2). Unsur hara P diambil oleh
tanaman dalam bentuk ion HPO42- atau H2PO4
-. Ketersediaan P di dalam tanah
pada umumnya rendah. Hal ini disebabkan P terikat menjadi Fe-fosfat dan Al-
fosfat pada tanah masam dan sangat erat hubungannya dengan pH tanah.
10
Ketersediaan P maksimum dijumpai pada kisaran pH antara 5,5 – 7. Ketersediaan
P minimum bila pH tanah lebih rendah dari 5,5 atau lebih tinggi dari 7.
Kemasaman tanah makin rendah maka ketersediaan P akan berkurang oleh fiksasi
Ca dan Mg yang terdapat pada tanah-tanah alkalis. Pada kondisi masam dan
alkali, unsur hara P sangat rentan diikat. Semakin lama antara P dan tanah
bersentuhan maka semakin banyak P terfiksasi (Hanafiah, 2005).
Kalium merupakan unsur hara essensial bagi tanaman bahkan semua makhluk
hidup. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan fungsi unsur ini yang
spesifiknya dalam tanaman dan merupakan satu dari tiga unsur makro yang
utama, selain N dan P. Sumber hara K dalam tanah diperoleh dari bahan organik
berupa seraasah tanaman, mineral ortoklas, pupuk kandang dan pupuk KCl. Unsur
K diserap tanaman dalam bentuk ion K+. Ketersediaan K terkait dengan reaksi
tanah dan status kejenuhan basa (KB). Pada pH dan kejenuhan basa yang rendah
berarti ketersediaan K juga rendah. Nilai kritis K adalah 0,10 me per 100 g tanah
(setara 3,9 mg per 100 g) atau sekitar 2 -3% jumlah basa tertukar (Hanafiah,
2005). Kehilangan hara K dari tanah disebabkan oleh kehilangan tanaman yang
diangkut tanaman dikarenakan sifat kalium yang dapat diserap tanaman secara
berlebihan melebihi kebutuhan yang sebenarnya, kehilangan hara K akibat tercuci
tergantung pada faktor tanah seperti tekstur tanah, kapasitas tukar kation, pH
tanah, dan jenis tanah (Lehmann, 2007), kehilangan hara K melalui erosi relatif
lebih besar, curah hujan tinggi dan kelerengan yang besar.
11
2.2 Biochar
Biochar merupakan bahan padatan yang terbentuk melalui proses pembakaran
bahan organik tanpa oksigen (pyrolysis) pada temperatur 250 – 500°C. Biochar
telah terbukti bertahan dalam tanah hingga >1000 tahun dan mampu
menyimpan karbon dalam tanah (Lehmann, 2007). Penambahan biochar dapat
meningkatkan kesuburan tanah dan mampu memulihkan kualitas tanah yang telah
terdegradasi. Bahan baku biochar tergolong murah dan mudah diperoleh yaitu
berupa limbah pertanian terutama yang sulit terdekomposisi atau dengan rasio
C/N tinggi. Biochar dibuat dengan memanfaatkan sisa-sisa kegiatan pertanian
seperti: potongan kayu, tempurung kelapa, tandan kelapa sawit dan bermacam
produk sisa dari hasil pertanian. Biochar dibuat dengan menggunakan teknik
pirolisis, yaitu memaparkan biomassa menggunakan suhu tinggi tanpa adanya
oksigen sehingga dihasilkan produk berupa biooil dan gas sintetik serta arang
hayati (biochar) sebagai produk sampingannya. Aplikasi biochar ke dalam lahan
merupakan suatu konsep baru (Mann, 2005 dalam Haryadi, 2016).
Jenis biomassa yang dijadikan bahan baku biochar sangat menentukan kualitas
biochar yang dihasilkan. Sehingga terjadi perbedaan hasil antara beberapa jenis
biochar ketika diaplikasikan ke lahan. Biochar tersimpan hingga 50% karbon
dengan bahan baku dalam bentuk arang kayu berpori. Pada kondisi produksi
terkontrol, biomassa karbon diikat dalam biochar dengan produk samping berupa
bioenergi dan bio-product lainnya (Gani, 2009).
Menurut Lehmann (2007), tiga keutamaan dari biochar adalah: (1) kestabilannya
dalam tanah yang tahan terhadap perombakan, (2) kemampuannya
12
mempertahankan nutrien dalam tanah, dan (3) mengandung karbon yang tinggi
sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan pemanasan global.
Mekanisme biochar dalam memperbaiki kondisi tanah dengan mengaplikasikan
biochar ke dalam tanah dekat permukaan tanah di daerah perakaran tanaman saat
terjadi siklus unsur hara dan penyerapan oleh tanaman, namun ketika melakukan
landscaping (suatu tempat yang sengaja dibuat untuk berbagai tujuan yang di
dasari fungsi, bentuk dan estetika), biochar dapat diaplikasikan di lapisan bawah
daerah perakaran dengan tujuan untuk mengikat karbon atau penggunaan biochar
sebagai kelembaban tanah (Sihotang, 2016).
2.3 Pupuk Nitrogen (N)
Pupuk Nitrogen dikenal dengan singkatan yaitu N. Sama halnya dengan pupuk
ZA (Zwavelzure Amoniak) dan Urea. Pada penelitian ini menggunakan pupuk
nitrogen yaitu Urea. Pupuk N memiliki 3 macam, yaitu: Ammonium Sulfat (ZA),
Ammonium Nitrat (NH4NO3) dan Urea (CO(NH2)2. ZA memiliki kadar N yaitu
97% , NH4NO3 memiliki kadar N yaitu 33% dan CO(NH2)2 / Urea memiliki kadar
N yaitu 45-46%. Pupuk Urea larut sempurna di dalam air, dan tidak mengasamkan
tanah (Hasibuan, 2004).
Sifat Urea yang tidak menguntungkan adalah sangat higrokopis (kemampuan
menyerap molekul air yang baik) dan mulai menarik air dari udara pada
kelembaban nisbi 73% (Hasibuan, 2004). Pupuk yang ditambahkan ke dalam
tanah akan mengalami perubahan dalam bentuk fisik dan sifat kimianya.
Perubahan-perubahan ini terjadi apabila pupuk itu bereaksi dengan air tanah.
Persediaan Nitrogen di dalam tanah disebabkan oleh: hilangnya melalui proses
13
denitrifikasi, pencucian nitrogen oleh air, erosi tanah, penguapan (volatilisasi),
sebagian ada terfiksasi menjadi bentuk tidak tersedia untuk tanaman, dan sebagian
pupuk akan diserap akar tanaman (Hasibuan, 2004).
Nitrogen merupakan unsur hara makro seperti kalium dan fosfor. Unsur ini
diserap oleh tanaman dalam bentuk ion NH4+ (ammonium) dan NO3
- (nitrat).
Nitrogen dalam tanah sering ditemui sebagai faktor pembatas karena hara N
termasuk unsur hara yang mobil dan sangat peka terhadap pencucian, terutama di
daerah tropik dengan curah hujan yang tinggi (Hakim, et al., 1986).
Beberapa peran nitrogen yang perlu diketahui adalah: 1) afinitas fotosintesis yang
tinggi, 2) meningkatkan pertumbuhan vegetatif , 3) pewarna hijau tua pada daun
4) menambahkan kandungan protein hasil panen, 5) meningkatkan pH tanah yang
sangat dibutuhkan tanaman, 6) memberikan umur panjang pada tanaman
7) meningkatkan aktivitas organisme dalam tanah (BPTP Kaltim, 2015).
Tanaman yang tumbuh pada tanah yang kekurangan unsur nitrogen akan
memperlihatkan gejala-gejala seperti daun-daun muda masih berwarna hijau,
sedangkan daun tua muncul klorosis. Selanjutnya daun akan mengering,
pertumbuhannya kerdil dan mati (BPTP Kaltim, 2015).
2.4 Pengaruh Biochar Terhadap Ketersediaan Hara N, P dan K
Biochar merupakan bahan padatan yang terbentuk melalui proses pembakaran
bahan organik tanpa oksigen (pyrolysis) pada temperatur 250 – 500°C. Biochar
telah terbukti bertahan dalam tanah hingga umur 1000 tahun dan mampu
menyimpan karbon dalam tanah (Lehmann, et al., 2009). Penambahan biochar
14
dapat meningkatkan kesuburan tanah dan mampu memulihkan kualitas tanah yang
telah terdegradasi (Glasser, et al., 2002). Bahan baku biochar tergolong murah
dan mudah diperoleh yaitu berupa limbah pertanian terutama yang sulit
terdekomposisi atau dengan rasio C/N tinggi.
Dua hal yang menjadi pilar bagi pemanfaatan biochar di bidang pertanian adalah
afinitasnya yang tinggi terhadap hara dan keberadaan hara cukup lama (Lehmann,
2007). Semua bahan organik termasuk biochar yang ditambahkan ke tanah
mampu meningkatkan fungsi tanah, termasuk retensi beberapa unsur hara yang
esensial bagi tanaman dan ketersediaannya bagi tanaman dibanding bahan organik
lain seperti kompos atau pupuk kandang.
Biochar bertahan lama di dalam tanah dibandingkan bahan organik lain.
Ketahanan biochar yang lama dalam tanah juga membuatnya menjadi pilihan
untuk mengurangi dampak perubahan iklim sebagai sink yang sangat potensial
bagi CO2 udara. Menurut Lehmann, et al., (2009) dalam Harini (2017), walaupun
biochar dapat digunakan sebagai arang kayu untuk bahan bakar, namun manfaat
lingkungannya jauh lebih besar bila disimpan di dalam tanah, dan dengan seiring
berjalannya waktu kesuburan tanah akan meningkat.
Nitrogen (N) merupakan salah satu unsur hara makro bagi pertumbuhan tanaman,
yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan vegetatif tanaman seperti akar, batang
dan daun (Sutejo, 2002). Namun ketersediaan N sangat sedikit di tanah
dikarenakan hara N bersifat sangat mobil baik di tanah maupun di dalam tanaman.
Selain itu, hara N bersifat sangat mudah larut dan mudah hilang ke atmosfir.
Biochar yang diberikan ke dalam tanah dapat mengikat hara N di dalam tanah
15
(Rondon et al., 2007). Pencucian N dapat dikurangi secara signifikan dengan
pemberian biochar ke dalam media tanam, sehingga N tersedia baik bagi tanaman
dan tidak mengalami kekurangan (Harini, 2017).
Hara P berperan dalam beberapa proses seperti pembentukan klorofil,
penyimpanan dan pemindahan energi hasil metabolisme dalam tanaman,
pembentukan lemak dan albumin, proses respirasi dan fotosintesis, serta bahan
pembentuk asam nukleat (DNA dan RNA) (Sihotang, 2016). Taisa (2015)
melaporkan pada penelitian yang dilakukan menggunakan biochar asal kulit buah
kakao dan tempurung kelapa sawit menyatakan bahwa semakin tinggi takaran
biochar yang diberikan menyebabkan nilai P-tersedia semakin tinggi. Hal ini
disebabkan hasil analisis sifat kimia kedua jenis biochar menunjukkan kandungan
P-tersedia yang sudah sangat tinggi, sehingga dapat diduga bahwa peningkatan
P-tersedia di dalam tanah akibat dari sumbangan dari P-tersedia yang terkandung
dalam biochar.
Hara K berperan dalam beberapa proses seperti metabolisme karbohidrat,
aktivator enzim, mengatur tekanan osmotik, mengatur efisiensi air, serapan N dan
sintesis protein, dan translokasi dari asimilat (Haryadi, 2016). Ketersediaan hara
K di dalam tanah dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti pH tanah. Tanah
yang ber-pH rendah, hara K sangat mudah hilang karena pencucian hara. Nilai
kapasitas tukar kation (KTK) yang tinggi juga sangat mempengaruhi ketersediaan
hara K karena dapat meningkatkan kemampuan tanah untuk menahan K sehingga
menurunkan potensi pencucian hara (Widowati, et al., 2012). Oleh karena itu,
penambahan biochar dapat berfungsi sebagai bahan pembenah tanah yang
16
kekurangan unsur hara dengan cara memasok sejumlah nutrisi yang berguna bagi
tanaman serta meningkatkan sifat fisika dan biologi tanah (Haryadi, 2016).
2.5 Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Jagung Manis
Klasifikasi tanaman jagung manis ada sebagai berikut dalam (Putri, 2016):
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Divisio : Spermatophyta (Tumbuhan berbiji)
Subdivisio : Angiospermae (Berbiji tertutup)
Class : Monocotyledone (Berkeping satu)
Order : Graminae (Rumput- rumputan)
Family : Graminaceae
Genus : Zea
Species : Zea mays saccharata L.
2.5.1 Morfologi Jagung Manis
a. Akar
Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu (a) akar seminal,
(b) akar adventif, dan (c) akar kait atau penyangga. Akar seminal adalah akar
yang berkembang dari radikula dan embrio. Akar adventif adalah akar yang
semula berkembang dari buku di ujung mesokotil, kemudian set akar adventif
berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke atas antara 7-10 buku,
semuanya di bawah permukaan tanah. Akar kait atau penyangga adalah akar
adventif yang muncul pada dua atau tiga buku di atas permukaan tanah. Fungsi
dari akar penyangga adalah menjaga tanaman agar tetap tegak dan mengatasi
17
rebah batang. Akar ini juga membantu penyerapan hara dan air. Akar jagung
dapat dijadikan indikator toleransi tanaman terhadap cekaman aluminium
(Subekti, et al., 2008).
b. Batang dan Daun
Tanaman jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk silindris,
dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas terdapat tunas yang
berkembang menjadi tongkol. Dua tunas teratas berkembang menjadi tongkol
yang produktif. Sesudah koleoptil muncul di atas permukaan tanah, daun jagung
mulai terbuka. Setiap daun terdiri atas helaian daun, ligula, dan pelepah daun
yang erat melekat pada batang. Jumlah daun sama dengan jumlah buku batang.
Jumlah daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata munculnya daun yang
terbuka sempurna adalah 3-4 hari setiap daun.
c. Bunga
Jagung manis tergolong tanaman monokotil yang berumah satu (monoecious)
artinya benang sari (tassel) dan putik (tongkol) terletak pada bunga yang berbeda,
tetapi dalam satu tanaman yang sama. Bunga jantan tumbuh sebagai perbungaan
ujung pada batang utama (poros atau tangkai) dan bunga betina tumbuh sebagai
perbungaan samping yang berkembang pada ketiak daun. Tepung sari yang
diproduksi oleh bunga jantan jumlahnya sangat banyak sehingga sehingga tersedia
jutaan tepung sari untuk menyerbuki setiap calon biji (kernel) pada tongkol
jagung manis. Penyebaran serbuk sari dibantu oleh angin dan gaya gravitasi.
Penyebaran tepung sari juga dapat dipengaruhi oleh suhu dan varietas jagung
manis serta dapat berakhir dalam 3-10 hari. Rambut tongkol biasanya muncul 1-3
18
hari setelah serbuk sari mulai tersebar dan siap diserbuki keluar dari kelobot
(Subekti, et al., 2008).
d. Tongkol
Tanaman jagung manis mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas.
Tongkol jagung manis diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung manis yang
terletak pada bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar
dibanding yang terletak pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-16
baris biji yang jumlahnya selalu genap (Subekti, et al., 2008).
2.5.2 Syarat Tumbuh Tanaman Jagung Manis
Jagung manis baik ditanam awal musim hujan atau menjelang musim kemarau,
curah hujan ideal 85-200 mm/bln dan harus merata, pada fase pembungaan dan
pengisian biji perlu mendapatkan cukup air. Suhu optimum pertumbuhan jagung
manis berkisar antara 23 – 30oC. Jagung manis akan memberikan produksi
optimum pada tanah yang gembur, subur, kaya humus, aerasi dan ketersediaan air
baik, kemiringan tanah kurang dari 8% serta pH tanah antara 5,6 – 7,5
(Sipahatur, 2010).
19
III. BAHAN DAN METODE
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di lahan Laboratorium Lapang Terpadu Fakultas
Pertanian, Universitas Lampung dari bulan Januari sampai September 2017.
Analisis tanah dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah, Jurusan Agroteknologi,
Fakultas Pertanian, Universitas Lampung, Bandar Lampung.
3.2 Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain: benih jagung manis Jawara
Bimmo, batang singkong, pupuk Urea, pupuk SP-36, pupuk KCl, pestisida
Regent, Ridomil 35 SD, amplop coklat, dan polibag. Alat yang digunakan pada
penelitian ini antara lain: cangkul, mortal, hand sprayer, kaleng, oven, timbangan,
meteran, sabit, saringan 500 µm, saringan 1 mm, saringan 2 mm,
spektrofotometer, AAS, flamefotometer,dan centrifius.
3.3 Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang disusun
secara faktorial, dengan 2 faktor terdiri atas dosis biochar dan pupuk N.
20
Faktor pertama yakni dosis pupuk biochar terdiri dari: B0 = 0 t ha-1, B1= 2,5 t
ha-1 dan B2 = 5 t ha-1. Faktor kedua yakni dosis pupuk N terdiri dari: N0 = 0 kg N
ha-1, N1 = 45 kg N ha-1, N2 = 90 kg N ha-1 dan N3 = 135 kg N ha-1
Perlakuan diatas diperoleh 12 kombinasi perlakuan dan masing-masing perlakuan
diulang sebanyak 3 kali. Homogenitas ragam diuji dengan Uji Bartlett dan
aditivitas data diuji dengan Uji Tukey. Data diperoleh dianalisis dengan analisis
ragam dan dilanjutkan uji BNJ pada taraf 1% .
3.4 Pelaksanaan Penelitian
3.4.1 Pembuatan Biochar
Biochar dalam penelitian ini dibuat dengan bahan baku kayu batang singkong.
Kayu batang singkong dipotong kecil-kecil kira-kira 2 cm. Selanjutnya batang
kayu tersebut dikeringkan dalam oven pada suhu 65oC selama 48 jam. Sebuah
kaleng logam yang tertutup dengan memiliki lubang kecil diisi dengan bahan
kayu singkong, ditimbang dan dimasukkan ke dalam tungku. Kemudian kaleng
tersebut dipanaskan pada suhu 300oC selama 4 jam. Setelah dingin dibuka dan
dihaluskan dan disaring dengan ayakan 1 mm.
3.4.2 Persiapan Tanah dan Polibag
Tanah yang digunakan untuk media tanam berasal dari Kebun Percobaan (KP)
Polinela, Bandar Lampung. Persiapan tanah dimulai dari tanah dibersihkan dari
akar yang terbawa, dikeringudarakan dan diayak dengan ayakan 2 mm dan
dilakukan analisis tanah awal. Tanah sebanyak 10 kg dimasukkan ke dalam
polibag sebanyak 36 pot dan disusun di laboratorium lapang terpadu terpadu
Universitas Lampung.
21
3.4.3 Aplikasi Pupuk Anorganik
Pupuk anorganik yang diberikan pada penelitian ini yaitu pupuk SP-36, KCl dan
Urea. Dosis pupuk Urea diaplikasikan disesuaikan dengan perlakuan yang
diberikan dosis secara berurutan yaitu: 0 kg N ha-1, 45 kg N ha-1, 90 kg N ha-1, dan
135 kg N ha-1. Pupuk SP-36 dan KCl diaplikasikan sama untuk semua perlakuan
dengan dosis masing-masing per polibag yaitu: 150 kg ha-1 dan 100 kg ha-1.
Aplikasi ketiga pupuk ini dilakukan pada saat 1 mst (minggu setelah tanam),
kecuali pupuk Urea yakni setengah dosis saat 1 mst dan setengah dosis pada 6 mst
pada tanaman jagung. Cara aplikasi pupuk tersebut dilakukan dengan cara
ditugal.
3.4.4 Aplikasi Biochar
Bahan pembenah tanah yang diberikan pada penelitian ini yaitu biochar. Biochar
diberikan ke dalam tanah dengan cara mencampurkan secara merata ke dalam
tanah seminggu sebelum tanah diberikan dengan dosis perlakuan. Tanah yang
sudah bercampur dengan biochar kemudian kadar airnya dipertahankan pada
keadaan kapasitas lapang dengan cara memberikan air secukupnya ke dalam
tanah. Biochar diaplikasikan sesuai perlakuan yang diberikan dengan dosis per
polibag secara berurutan yaitu : 0 t C ha-1 ; 2,5 t C ha-1 dan 5 t C ha-1 pada
tanaman jagung manis.
3.4.5 Penanaman jagung manis
Penanaman dilakukan secara manual menggunakan koret sedalam 3 cm pada
masing-masing polibag. Sebelum dilakukan penanaman terlebih dahulu dibuat
lubang tanam pada polibag dengan kedalaman 3 cm. Tiap lubang tanam ditanami
22
dua benih jagung manis. Kemudian penjarangan dilakukan setelah 1 minggu
setelah tanam sehingga tersisa hanya satu tanaman yang tumbuh sehat.
3.4.6 Pemeliharaan Tanaman
a. Penyiraman
Penyiraman dilakukan setiap hari pada tanaman jagung yang berusia 1-11
minggu. Selanjutnya penyiraman dilakukan pada pagi dan sore hari.
b. Penyiangan gulma
Penyiangan gulma dilakukan sekali seminggu secara rutin saat tanaman berusia
1-11 minggu. Setelah tanaman berumur 11 minggu, penyiangan gulma tidak
dilakukan. Penyiangan gulma dilakukan secara mekanis dengan mencabut gulma
secara langsung menggunakan tangan atau menggunakan alat koret dan sabit.
c. Penyulaman
Penyulaman dilakukan apabila ada benih tanaman jagung yang tidak tumbuh
atau tumbuh abnormal. Penyulaman dapat dilakukan saat umur tanaman 7-10 hst
(hari setelah tanam).
d. Pembumbunan
Pembumbunan dilakukan saat tanaman berumur 4 mst dengan cara menimbun
barisan tanaman jagung dengan menggunakan tanah, sehingga membentuk
guludan memanjang. Tujuannya untuk memperkokoh akar tanaman dalam tanah.
e. Pengendalian Hama dan Penyakit
Pengaplikasian pestisida untuk hama bibit dilakukan pada saat tanam dengan
menggunakan furadan 3G kurang lebih 5 butir per lubang. Pengendalian hama
23
selanjutnya adalah menggunakan insektisida Regent dan fungisida Dithane M-45
dengan dosis 2 g per liter yang diaplikasikan pada 3 dan 6 mst.
3.4.7 Panen
Pemanenan dilakukan setelah 75 hari tanam. Pemanenan dilakukan secara manual
dengan cara dipotong batang dengan golok. Jagung manis yang siap dipanen
ditandai oleh rambutnya yang telah berwarna coklat kehitaman, kering dan tidak
dapat diurai, ujung tongkol sudah terisi penuh serta biji sudah padat berwarna
kuning.
3.4.8 Pengambilan Contoh Tanah
Jumlah sampel tanah diambil secara keseluruhan pada penelitian ini sebanyak 36
unit percobaan (12 kombinasi perlakuan dengan 3 ulangan). Sampel tanah diambil
pada waktu sebelum tanam dan sesudah pemanenan. Pengambilan contoh tanah
dilakukan sedemikian rupa sehingga benar-benar mewakili contoh tanah dalam
polibag. Contoh tanah dikeringudarakan dan diayak dengan ayakan 2 mm. Contoh
tanah disimpan dalam botol untuk dianalisis.
3.4.9 Analisis Tanah
Analisis tanah dilakukan pada saat sebelum dan sesudah pemanenan tanaman
jagung manis dengan cara mengambil contoh tanah dari setiap perlakuan yang
dilakukan.
Analisis tanah yang dilakukan meliputi:
1. Variabel utama adalah:
- C-organik (%) (metode Walkey dan Black).
- N-total (%) (metode Kjehdahl).
24
- K-dd (cmol.kg-1) (pengekstrak ammonium asetat pH 7).
- P-tersedia (ppm) (metode P-Bray 1).
2. Variabel pelengkap adalah pH tanah (H2O) (pH meter).
41
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan
adalah:
1. Pemberian biochar berpengaruh sangat nyata terhadap ketersediaan hara N, P
dan K dalam tanah, berpengaruh nyata terhadap kadar C-organik tanah dan
tidak berpengaruh nyata terhadap pH tanah.
2. Pemupukan N berpengaruh sangat nyata terhadap ketersediaan hara N, P , K
dan pH tanah dan tidak berpengaruh nyata terhadap kadar C-organik tanah.
3. Terdapat interaksi sangat nyata antara pemberian biochar dan pemupukan N
terhadap ketersediaan hara N dan K, namun tidak berinteraksi nyata terhadap
kadar P dalam tanah.
4. Dosis optimum pemberian biochar adalah 2,5 t ha-1, sedangkan dosis pupuk N
adalah 45 dan 90 kg N ha-1.
5.2. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, saran yang dapat diajukan adalah:
1. Pembuatan biochar menggunakan bahan baku lain seperti: tongkol jagung,
pelepah daun jagung, pelepah daun kelapa sawit, batang jagung manis dan
41
batang singkong sehingga diketahui BB (Bobot Basah) terbaik yang dapat
digunakan sebagai biochar dan penentuan diberikan pada tanah penelitian.
2. Penelitian selanjutnya disarankan untuk dilakukan pemberian biochar dengan
dosis terbaik yaitu 2,5 dan 5 t ha-1 untuk memperbaiki sifat kimia tanah dengan
meningkatkan ketersediaan hara di dalam tanah seperti kadar N-total, kadar
P-tersedia, kadar K-dd dan kadar C-organik yang tinggi pada tanah penelitian
sebelumnya. Pemupukan N dilakukan dengan pemberian dosis terbaik antara
dosis 45 dan 90 kg N ha-1 untuk meningkatkan ketersediaan hara N, P dan K
pada tanah penelitian dilahan lapangan terpadu sehingga mendukung
pertumbuhan dan perkembangan tanaman jagung manis dan tanaman pangan
lainnya.
40
DAFTAR PUSTAKA
Balai Pengkajian Teknologi Pertanian kaltim. 2015.Teknologi Budidaya JagungManis. Diakases dari http://kaltim.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php?option =com_content&view=article&id=707&Itemid=59.Pada tanggal 15 Juli 2018.
Gani, A. 2009. Biochar Penyelamat Lingkungan. Balai Penelitian Tanaman Padi.Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 31 : 15-16.
Glasser, B., J. Lehmann. dan W. Zech. 2002. Ameliorating physical and chemicalproperties of highly weathered soils in the tropics with charcoal –Areview. Biology and Fertility of Soils. 35 : 219 - 230.
Hakim, N., M.Y. Nyakpa, A.M. Lubis, S.G. Nugroho, M.R. Saul, M.A. Diha,G.B. Hong, dan H.H. Bailey. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. UniversitasLampung. Bandar Lampung.
Hanafiah, K. A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Jakarta. PT Raja GrafindoPersada.
Harini, N.V. 2017. Pengaruh Pemberian Kombinasi Pupuk Organonitrofos danPupuk Kimia dengan Penambahan Biochar terhadap AktivitasMikroorganisme Tanah Selama Pertumbuhan Jagung Manis (Zea maysSaccharata Sturt) Musim Tanam Kedua. (Thesis). Universitas Lampung.Bandar Lampung.
Haryadi, A. 2016. Pengaruh Residu Biochar Terhadap Pertumbuhan dan SerapanN dan K Tanaman Kedelai (Glycine max L.) pada Topsoil dan SubsoilTanah Ultisol. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Hasibuan, B. E. 2004. Pupuk dan pemupukan. Universitas Sumatera Utara Press.Medan.
Laird, D.A. 2008. The charcoal vision: a win–win–win scenario forsimultaneously producing bioenergy, permanently sequestering carbon,while improving soil and water quality. Agronomy Journal 100: 178-181.
43
Lehmann, J., J. Ramirez, M. Rondon, dan M. Hurtado. 2007. BiologicalNitrogen Fixation by Common Beans (Phaseolus vulgaris L.) Increaseswith Biochar additions. Biology and Fertility Soils 43: 699-708.
Lehmann, J. and S. Joseph. 2009. Biochar for Enviromental Management:Science and Technology. Earthscan-UK.
Lestari, A.P., S. Sarman, dan E. Indraswari. 2010. Substitusi Pupuk Anorganikdengan Kompos Sampah Kota Tanaman Jagung Manis (Zea maysSaccharata Sturt). Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains12(2): 1-6.
Nurida, N.L, dan A. Rachman. 2010. Alternatif Pemulihan Lahan Kering MasamTerdegradasi dengan Formula Pembenah Tanah Biochar di TypicKanhapludults Lampung. Balai Penelitian Tanah. Bogor.
Prasetyo, B.H, dan D.A. Suriadikarta. 2006. Karakteristik, Potensi, dan TeknologiPengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Keringdi Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian 25 (2): 1-9.
Prasetyo, Y., H. Djatmiko, dan N Sulistyaningsih. 2012. Pengaruh KombinasiBahan Baku dan Dosis Biochar terhadap Sifat Fisika Tanah Pasiran padaTanaman Jagung (Zea mays. L). Berkala Ilimiah Pertanian 1(1): 1-5.
Putri, N.T., 2016. Pengaruh Dosis Pupuk Organonitrofos Plus, PupukAnorganik, dan Biochar terhadap Pertumbuhan dan Produksi TanamanJagung Manis (Zea mays Saccharata L.) pada Tanah Ultisol Taman Bogo.(Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Ramadhani, R., M. Roviq. dan M. Dawan. 2016.Pengaruh Sumber PupukNitrogen dan Waktu Pemberian Urea pada Pertumbuhan dan HasilTanaman Jagung Manis (Zea mays Saccharata Sturt). JurnalProduksi Tanaman (4): 8-15.
Rosmarkam, A. dan N. Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius.Yogyakarta. 126 hlm.
Sipahatur, D. 2010. Teknologi Briker Sekam Padi, Balai Pengkajian TeknologiPertanian (BPTP), Riau. Diakses dari http://riau.litbang.deptan.go.id/ind/image/stories/PDF/teknologibriket.pdf. Pada tanggal 6 juli 2017.
Subekti, N.A., Syafruddin, R. Efendi, dan Sunarti. S. 2008. MorfologiTanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung. Balai Penelitian TanamanSerelia, Maros.
Sumarni, N, dan I. Firmansyah. 2013. Pengaruh Dosis Pupuk N dan VarietasTerhadap pH Tanah, N-total Tanah, Serapan N dan Hasil Umbi BawangMerah (Allium ascalanicum L.) pada Tanah Entisols Brebes Jawa Tengah.Jurnal Hortikultura 23 (4) : 358-364.
44
Suryani, M., M. Utomo, A. K. Salam, A. Niswati. 2013. Perubahan Sifat KimiaTanah dan Pertumbuhan Tanaman Caisim (Brassica Juncea L.) AkibatPemberian Biochar pada Topsoil dan Subsoil Ultisols.(Skripsi).Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Sutejo, M. 2002. Pupuk dan Cara Pemupukan. Jakarta. Rineka Cipta.
Haris Kriswantoro, H., E. Safriyani, dan S. Bahri. 2016. Pemberian PupukOrganik dan Pupuk NPK pada Tanaman Jagung Manis (Zea mays. L.Saccharata Sturt). Jurnal Penelitian Universitas Palembang Indonesia11(1): 1-2
Taisa, R. 2015. Perubahan Sifat Kimia Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Jagung(Zea mays L.) Akibat Aplikasi Beberapa Jenis Biochar pada TanahUltisols. (Thesis). Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Widowati, Asnah dan Sutoyo. 2012. Pengaruh Penggunaan Biochar dan PupukKalium terhadap Pencucian dan Serapan Kalium pada Tanaman Jagung.Universitas Tribhuwana Tunggadewi. Buana Sains 12(1) : 2.