Penelitian ini terdiri dari 2 percobaan yaitu percobaan I untuk mempelajari pengaruh penambahan arang batang kelapa sawit terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung serta percobaan II untuk mempelajari kecenderungan pergerakan dan perkembangan akar pada media tumbuh dengan dan tanpa arang batang kelapa sawit.
Proses pembuatan arang dilakukan di Pekanbaru, Riau pada bulan September 2010 sampai dengan Oktober 2010. Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah batang kelapa sawit yang berumur 25 tahun yang berasal dari kebun kelapa sawit Sei Tapung PTPN V Provinsi Riau. Arang batang kelapa sawit dianalisa sifat fisik dan kimia untuk mengetahui karakteristiknya.
Arang batang kelapa sawit pada penelitian ini dibuat dengan menggunakan metode tradisional lubang tanah (earth pit-kiln). Langkah-langkah pembuatan arang kelapa sawit terdiri dari:
a. Batang kelapa sawit ditebang menggunakan alat pemotong. Setelah itu, batang kelapa sawit dipotong dengan ketebalan 10-20 cm.
b. Batang kelapa sawit yang sudah dipotong-potong dikeringkan dengan cara dijemur dibawah sinar matahari untuk menurunkan kadar air. Proses pengeringan dilakukan selama 10 hari.
c. Potongan-potongan batang kelapa sawit disusun dalam lubang pembakaran. Sebelum disusun, terlebih dahulu pada dasar lubang diberi ganjal batang pohon yang diletakkan secara membujur dari bagian atas lubang ke bagian bawah (Gambar 3b). Selanjutnya batang kelapa sawit yang tebalnya 10-20 cm disusun melintang diatas ganjal batang pohon hingga memenuhi lubang (Gambar 3c). Pada batas bawah lubang, disediakan ruangan yang cukup untuk serasah dan daun kering sebagai umpan awal pembakaran. Pada batas atas lubang, disediakan tempat untuk meletakkan cerobong asap sebelum tumpukan kayu ditutup dengan serasah, daun, ranting kering, dan tanah. Setelah batang kelapa sawit disusun memenuhi lubang, di sela-sela antara batang kelapa sawit dengan dinding tanah diberi ranting, serasah, dan daun kering sebagai umpan awal
pembakaran. Sebelum ditutup tanah, dilapisi dengan lembaran daun basah yang disusun saling menyilang untuk mengurangi suhu panas yang keluar. d. Proses pembakaran diawali dengan pemberian sedikit minyak tanah untuk
memudahkan penyalaan. Setelah api dinyalakan, jaga agar bara tetap menyala dan merembet ke dalam lubang. Apabila dari cerobong sudah keluar asap, berarti di dalam lubang sudah ada proses pembakaran ranting dan daun. Selanjutnya ditunggu sampai asap yang keluar berwarna putih tebal. Selama proses pembakaran, perlu ada penambahan lapisan tanah agar tidak ada kebocoran lubang udara. Setelah proses pembakaran di dalam lubang sudah berjalan sempurna, kira-kira 5 sampai 6 jam akan ditandai dengan asap putih tebal dari cerobong, maka lubang udara di bagian depan perlu ditutup sebagian untuk membatasi suplai udara ke dalam tungku. Pada saat penutupan lubang udara, lapisan tanah penutup harus selalu ditambah pada bagian-bagian yang sudah mulai turun karena kayu di dalam tungku lubang sudah mulai terbakar. Lubang udara yang disisakan di bagian depan agar suplai udara dibatasi selama proses pengarangan berlangsung.
e. Setelah satu hari proses pembakaran berjalan, asap yang dihasilkan akan semakin tebal dan berwarna putih. Ketebalan lapisan tanah penutup perlu selalu dikontrol untuk mengurangi kebocoran. Setelah 3 hari, ketebalan tanah penutup terlihat turun (harus tetap dijaga ketebalannya). Setelah 5 sampai 6 hari proses pembakaran, asap dari cerobong mulai terlihat menipis dan berwarna tipis kebiru-biruan. Hal ini menunjukkan bahwa proses pengarangan sudah hampir selesai.
f. Apabila permukaan lapisan tanah penutup terlihat kering, maka proses pendinginan bisa dilakukan. Hal pertama yang harus dilakukan adalah menutup lubang udara, mencabut cerobong asap dan menutup dengan tanah. Untuk mempercepat proses pendinginan bisa dilakukan penyiraman apabila tidak terdapat hujan. Setelah 1 sampai 2 hari proses pendinginan berjalan dan suhu permukaan tanah tidak panas, lubang bisa dibongkar untuk mengeluarkan arang batang kelapa sawit.
Percobaan I
Percobaan I dilaksanakan di rumah kaca University Farm Institut Pertanian Bogor, Cikabayan pada bulan Januari-Juni 2011. Percobaan I terdiri dari 6 perlakuan yang diulang sebanyak 4 kali. Perlakuan tersebut terdiri dari:
A0 : kontrol (0 gram arang/pot percobaan)
A1 : 4% dari berat tanah (480 gram/ pot percobaan) A2 : 8% dari berat tanah (960 gram/ pot percobaan) A3 : 12% dari berat tanah (1440 gram/ pot percobaan) A4 : 16% dari berat tanah (1920 gram/ pot percobaan) A5 : 20% dari berat tanah (2400 gram/ pot percobaan)
Data pengamatan dianalisis secara statistika dengan menggunakan Analisis of Variance (ANOVA) model linier sebagai berikut:
Yij = μ+ αi+ εij
Dimana :
Yij = Hasil pengamatan sampel ke-j pada dosis arang ke-i μ = Nilai tengah
αi = Pengaruh perlakuan pada taraf ke-i εij = Galat percobaan
Hasil ANOVA kemudian diuji lanjut dengan menggunakan uji Duncans Multiple Range Test (DNMRT) pada taraf 5%.
Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah arang dari batang kelapa sawit, tanah latosol yang diambil dari Cikabayan pada kedalaman 0-20 cm sebagai media tanam, benih jagung varietas Philippine Supersweet(Lampiran 2), pupuk dasar (urea, TSP dan KCl). Alat yang digunakan adalah pot percobaan.
Tanah latosol dikeringudarakan kemudian ditumbuk dan disaring lolos ayakan 2 mm. Setelah itu, tanah sebanyak 12 kg BKM dimasukkan ke dalam pot, kemudian diberi arang sesuai dengan dosis perlakuan. Aplikasi pupuk dasar yaitu pupuk urea, TSP dan KCl masing-masing sebanyak 7,82 g, 3,34 g dan 1,2 g dan dilakukan sebanyak dua kali yaitu 2 minggu sebelum tanam dengan cara mencampurkan pupuk ke dalam tanah sesuai dengan dosis yang telah ditetapkan. Pemberian pupuk dasar tahap dua dilakukan pada 28 hari setelah tanam (HST).
Penanaman dilakukan setelah tanah yang diberi perlakuan diinkubasi selama 2 minggu. Setiap lubang tanam terdiri dari 2 tanaman jagung. Pemeliharaan tanaman terdiri dari pemberian air dan penyiangan gulma. Penyiraman dilakukan pada pagi dan sore hari dengan mempertahankan kadar air di sekitar kapasitas lapang. Penyiangan untuk menekan pertumbuhan gulma yang mengganggu pertumbuhan tanaman dilakukan setiap saat dengan cara mencabut rumput dengan menggunakan tangan.
Pengamatan dilakukan pada masa vegetatif, generatif serta pada saat panen. Parameter yang diamati pada masa vegetatif adalah tinggi tanaman, pada masa generatif adalah hari muncul malai, sementara pada saat panen (77 HST) dilakukan pengukuran panjang akar, berat buah, diameter buah dan biomassa tanaman jagung.
Bagian tanaman jagung yang sudah selesai diukur kemudian di oven setelah itu dilakukan analisa kadar hara tanaman yang meliputi kadar hara N, P, K, Ca, Mg, Na, Cu dan Zn. Bagian tanaman jagung yang diukur kadar haranya adalah daun dekat bunga betina. Contoh tanaman dikeringkan, digiling, disaring kemudian dianalisis dengan metode pengabuan basah. Unsur N diukur dengan metode kjeldahl, unsur P diukur dengan spektrofotometer, unsur Na dan K diukur dengan flame photometer, unsur Ca, Mg, Cu dan Zn diukur dengan AAS.
Percobaan II
Percobaan II juga dilaksanakan di rumah kaca University Farm Institut Pertanian Bogor, Cikabayan pada bulan Mei-Juni 2011. Percobaan II terdiri dari 2 perlakuan yang diulang sebanyak 3 kali. Perlakuan tersebut terdiri dari B0= arang dan tanah tanpa pupuk dasar serta B1= arang dan tanah+pupuk dasar.
Persiapan media tanam yang digunakan pada percobaan II sama seperti pada percobaan I, yang membedakan adalah jumlah tanah yang digunakan dan wadah percobaan (Gambar 5). Tanah yang digunakan pada percobaan II sebanyak 18 kg BKM (bagian b dan c), kemudian diberi arang dengan dosis yang telah ditentukan. Arang yang digunakan pada penelitian ini berjumlah 2,5 kg/kotak plastik. Arang sebanyak 2,5 kg/kotak plastik dicampur dengan tanah sebanyak 5 kg BKM (bagian a). Perlakuan B0 tidak diberi penambahan pupuk urea, TSP dan
KCl, sementara perlakuan
masing-masing sebanyak 11,72 g, 5 g dan 1,
Keterangan:
= Arang+tanah (a)
Penanaman dilakukan selama 2 minggu. Pada setiap
pemeliharaan tanaman sama seperti pada perc Pengamatan yang
Kering Oven (BKO) akar,
struktur pori arang serta tanah+arang dengan menggunakan
b
a
perlakuan B1 mendapat penambahan pupuk urea, TSP masing sebanyak 11,72 g, 5 g dan 1,8 g.
= Tanah tanpa pupuk dasar (b) = Tanah+pupuk da Gambar 5 Percobaan II (B0 dan B1)
dilakukan setelah tanah yang diberi perlakuan diinkubasi minggu. Pada setiap lubang tanam disisakan 1 tanaman jagung.
raan tanaman sama seperti pada percobaan I.
Pengamatan yang dilakukan adalah Berat Kering Udara (BKU) akar, (BKO) akar, panjang akar dari tanaman jagung serta pengamatan struktur pori arang serta tanah+arang dengan menggunakan SEM.
b
c
a
urea, TSP dan KCl = Tanah+pupuk dasar (c) perlakuan diinkubasi anaman jagung. Kegiatan(BKU) akar, Berat pengamatan