Penelitian ini dilaksanakan di lahan rumah kasa dan laboratorium Riset Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan April 2018 sampai November 2018.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah contoh tanah Ultisol yang diambil di Desa Kampung Dalam, Kecamatan Silangkitan, Kabupaten Labuhan Batu Selatan, Provinsi Sumatera Utara, benih jagung, amelioran berupa pupuk kandang ayam dan pupuk kandang sapi, biochar kotoran ayam dan biochar kotoran sapi, pupuk SP-36 dan pupuk dasar. Kandungan hara N,P, % C serta pH pada biochar kotoran ayam, biochar kotoran sapi, pupuk kandang ayam, dan pupuk kandang sapi dapat dilihat pada Lampiran 1.
Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah pH meter, spektrofotometer, dan biuret skala 50 ml.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial dengan 2 faktor perlakuan dan 3 ulangan yaitu :
Faktor I : Amelioran
A0 : Kontrol 0 ton / ha = 0 g / polybag
A1 : Biochar Kotoran Ayam 30 ton / ha setara 150 g / polybag A2 : Biochar Kotoran Sapi 30 ton / ha setara 150 g / polybag A3 : Pupuk Kandang Ayam 30 ton / ha setara 150 g / polybag A4 : Pupuk Kandang Sapi 30 ton / ha setara 150 g / polybag
Faktor II : Pupuk SP-36 (P)
P0 : 0 kg P2O5 / ha setara 0 g SP-36 / polybag P1 : 100 kg P2O5 / ha setara 1,38 g SP-36 / polybag P2 : 200 kg P2O5 / ha setara 2,77 g SP-36 / polybag Sehingga diperoleh kombinasi perlakuan sebagai berikut : A0P0 A1P0 A2P0 A3P0 A4P0
A0P1 A1P1 A2P1 A3P1 A4P1
A0P2 A1P2 A2P2 A3P2 A4P2
Kombinasi perlakuan diatas diulang sebanyak 3 ulangan, sehingga diperoleh jumlah unit percobaan adalah 45 unit percobaan, dengan bagan percobaan seperti terlampir pada Lampiran 2.
Model linier Rancangan Acak Kelompok Faktorial.
Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij+ €ijk
Dimana :
Yijk : Data pengamatan pada satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi perlakuan percobaan ke-i dari faktor amelioran dan percobaan ke-j dari faktor pupuk SP-36
µ : Nilai tengah umum
αi : Pengaruh percobaan ke-i dari faktor amelioran βj : Pengaruh percobaan ke-j dari faktor pupuk SP-36
(αβ)ij : Pengaruh percobaan ke-i dari faktor amelioran dan percobaan ke-j dari faktor pupuk SP-36
€ijk : Pengaruh pengacakan dari satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi perlakuan amelioran dengan pupuk SP-36.
Pelaksanaan Penelitian Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan contoh tanah Ultisol dilakukan di Desa Kampung Dalam, Kecamatan Silangkitan, Kabupaten Labuhan Batu Selatan. Tanah diambil secara zigzag dengan kedalaman 0-20 cm kemudian dikomposit. Kemudian di kering udarakan dan diayak dengan menggunakan ayakan 10 mesh.
Analisis Tanah Awal
Tanah yang telah di kering udarakan dan telah diayak lalu dianalisis %KA dan %KL untuk mengetahui kebutuhan air.
Analisis awal dilakukan terhadap tanah meliputi tekstur tanah, pH H2O (Metode Elektrometri), pH KCl (Metode Elektrometri), P-tersedia tanah (Metode Bray II), Al-dd (Metode Titrimetry), N-total (Metode Kjeldahl), C-organik (Walkley and Black), dan P-total (Spectrophotometry) dapat dilihat pada Lampiran 1.
Persiapan Media
Media percobaan yang digunakan berupa polybag yang diisi dengan tanah Ultisol yang telah di kering udarakan sebanyak 10 kg tanah kering udara per polybag.
Pembuatan Biochar
Kotoran ayam dan kotoran sapi yang sudah kering dibakar di dalam sebuah lubang dengan menggunakan pemanasan auto thermal. Kotoran sapi dan kotoran ayam dipanaskan di dalam drum berdiameter 56 cm dan tinggi 42 cm dan drum diisi 10 kg kotoran ayam dan kotoran sapi yang sudah kering dan ditutup rapat sewaktu pemanasan. Suhu berfluktuasi antara 200 –
330oC dan pengarangan berlangsung selama ± 4 jam sampai berbentuk arang hitam.
Pengomposan
Pupuk kandang ayam diperoleh dari lokasi peternakan ayam di kecamatan Simalingkar. Pupuk kandang ayam dibuat dengan cara pengumpulan kotoran ayam terlebih dahulu, lalu diletakkan ke wadah dalam keadaan terbuka dan di bolak – balik setiap 3 hari sekali. Kemudian dibiarkan selama 20 hari sampai rasio C/N pupuk kandang ayam turun hingga mencapai ± 20% dan pupuk kandang sudah tidak berbau lagi.
Pupuk kandang sapi diperoleh dari lokasi peternakan sapi di kecamatan Simalingkar. Pupuk kandang sapi dibuat dengan cara pengumpulan kotoran sapi terlebih dahulu, lalu diletakkan ke wadah dalam keadaan terbuka dan di bolak – balik setiap 3 hari sekali. Kemudian dibiarkan selama ± 30 hari sampai rasio C/N pupuk kandang sapi turun hingga mencapai ± 20% dan pupuk kandang sudah tidak berbau lagi.
Analisis Biochar Kotoran Ayam dan Kotoran Sapi
Sebelum dilakukan pengaplikasian biochar, dilakukan analisis terlebih dahulu terhadap biochar kotoran ayam dan biochar kotoran sapi berupa %KA, pH H2O, %C, %N, rasio C/N, dan P-total (Lampiran 1).
Analisis Pupuk Kandang Sapi dan Pupuk Kandang Ayam
Sebelum dilakukan pengaplikasian pupuk, dilakukan analisis terlebih dahulu terhadap pupuk kandang sapi dan pupuk kandang ayam berupa %KA, pH H2O, %C, %N, rasio C/N, dan P-total (Lampiran 1).
Aplikasi Perlakuan
Biochar dan Pupuk Kandang sesuai perlakuan dicampur merata dengan tanah di dalam polybag lalu di inkubasi selama 4 minggu. Kemudian diaplikasikan pupuk SP-36 sesuai dengan dosis perlakuan. Setelah 1 minggu pemberian pupuk SP-36 dilakukan pengambilan sampel tanah pada setiap perlakuan untuk dilakukan analisis tanah awal berupa analisis pH H2O, Al-dd, C-Organik, P-tersedia.
Penanaman dan Pemeliharaan
Penanaman dilakukan dengan menanam benih jagung sebanyak 2 benih /polybag. Pemupukan dasar diberikan berupa pupuk Urea dengan dosis 300 kg/ha (1,5 g/polybag) dan pupuk KCl dengan dosis 100 kg/ha (0,5 g/polybag). Setelah berumur 2 minggu dilakukan penjarangan dengan hanya meninggalkan satu tanaman yang paling baik. Tanaman ditanam selama 7 minggu atau hingga akhir masa vegetatif. Penyiraman dilakukan setiap hari sampai mencapai kondisi kapasitas lapang.
Pemanenan
Pemanenan dilakukan setelah tanaman berumur 6-7 minggu. Bagian tajuk dipotong dan bagian akar diambil lalu dibersihkan dan dikeringkan untuk selanjutnya diovenkan pada suhu 70oC selama ±48 jam guna mendapatkan berat konstan. Dihitung berat kering tajuk dan berat kering akarnya setelah dikeringkan dengan oven.
Parameter Pengamatan
Peubah amatan yang di ukur meliputi : Tanah (setelah 3 minggu inkubasi)
1. pH H2O metode Elektrometri (1:2,5)
10 gr tanah kering udara dimasukkan kedalam botol kocok berukuran 50 ml dan ditambahkan 25 ml aquades kemudian diguncang dengan alat shaker selama 30 menit kemudian di ukur dengan alat pH meter.
2. % C - organik metode Walkley & Black
0,25 gr tanah kering udara dimasukkan kedalam erlenmeyer kemudian ditambahkan 10 ml kalium dichromat (K2CrO7), 20 ml H2SO4 kemudian dikocok 1 menit dan di diamkan selama 30 menit. Ditambahkan 200 ml H2O, 5 ml Asam fosfat (H3PO4), 1 ml Dipenilamin kemudian di titrasi dengan Ferosulfat (FeSO4) sampai warna menjadi hijau dan ditambah 0,5 ml Kalium dichromat (K2CrO7) lalu warna hijau hilang, dititrasi dengan Ferosulfat (FeSO4) sampai warna kembali hijau.
3. P- tersedia metode Bray II
2 gr tanah kering udara dimasukkan kedalam botol kocok dan ditambahkan 20 ml larutan Bray II dan dikocok dengan alat shaker selama 2 jam.
Disaring dengan kertas saring whatman nomor 42 ke dalam erlenmeyer 250 ml. 5 ml ekstrak dimasukkan kedalam tabung rekasi 50 ml dan ditambahkan 10 ml asam ascorbat yang telah dilarutkan dengan reagent posfat A. Kemudian di homogenkan dengan rota mixer lalu dibiarkan 30 menit dan diukur dengan alat spectrometry.
4. Al-dd metode Titrimetry
10 gr tanah kering udara dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml dan ditambahkan 100 ml KCl kemudian dikocok dengan shaker lalu didiamkan selama 15 menit. Di saring dengan kertas saring whatman nomor 42 dan menghasilkan
filtrat jernih. Ditambahkan 3 tetes penolpthalein dan dititrasi dengan NaOH sampai warna merah jambu kemudian diberi 3 tetes HCl sampai warna merah jambu hilang lalu ditambahkan 10 ml NaF sampai warna merah jambu kembali (jika tetap jernih maka Aldd = 0) dan dititrasi dengan HCl perubahan warna merah menjadi putih jernih.
Tanaman (pada akhir vegetatif)
1. Tinggi tanaman (cm) diukur pada akhir vegetatif yaitu pada umur 8 – 9 MST.
2. Bobot kering tajuk (g) ditimbang setelah dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 70oC selama ±48 jam.
3. Bobot kering akar (g) ditimbang setelah dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 70oC selama ±48 jam.
4. Serapan P (mg / tanaman) :
% P tanaman x berat kering tanaman