III. METODOLOGI PENELITIAN
3.4. Pengolahan Data Emisi
Gas CH4 yang diambil secara otomatik dan CO2 dan N2O yang diambil secara manual kemudian dihitung dengan menggunakan persamaan rumus berikut:
E =
× × ×
( . . )E = Emisi gas CH4dan CO2(mg/m2/hari) sedangkan N2O (µg/m2/hari)
dc/dt = Perbedaan konsentrasi CH4, CO2dan N2O per waktu (ppm/menit)
Vch = Volume boks (m3) Ach = Luas boks (m2)
mW = Berat molekul CH4, CO2dan N2O (g)
mV = Volume molekul CH4, CO2dan N2O (22.41 L)
T = Temperatur rata-rata selama pengambilan sampel (ºC) 3.5. Analisis Data
Data parameter-parameter tanaman dianalisis dengan menggunakan ANOVA (analysis of varian). Perbedaan dari masing-masing nilai tengah akan ditentukan dengan menggunakan uji Duncan pada P = 0.05. Analisis statistik menggunakan software SAS (system analysis statistic) versi 6.01.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Emisi Gas Rumah Kaca pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran
Gas rumah kaca yang dihasilkan dari lahan pertanian terutama lahan pasang surut mempunyai kontribusi dalam pemanasan global. Pemberian bahan amelioran pada tanah gambut dimaksudkan untuk menekan emisi yang dihasilkan dari lahan tersebut. Penelitian tentang “Neraca Karbon pada Pengelolaan Padi Gambut” ini dilakukan di Balingtan, tepatnya di Jakenan, Pati-Jawa Tengah.
Lokasi penelitian secara geografis terletak pada koordinat 6° 45’ LS dan 111° 40’
BT serta beriklim D menurut klasifikasi Schmidt dan Ferguson dengan curah hujan rata-rata kurang dari 1600 mm/tahun.
4.1.1. Emisi Gas CH4
Lahan sawah pasang surut banyak mengandung bahan organik yang dapat dimanfaatkan oleh bakteri metanogen untuk pembentukan CH4. Selain itu, kondisi lahan yang selalu tergenang (anaerobik) mendukung aktivitas bakteri metanogen untuk mendekomposisi bahan organik tersebut dalam proses pembentukan CH4.
Menurut Wassman et al., (2000), pengairan secara terus menerus dan pemberian pupuk anorganik memberikan nilai emisi yang bervariasi dari 15 sampai 200 kg CH4/ha/musim. Pada suhu rendah membatasi emisi CH4di daerah iklim sedang dan subtropik seperti di Cina Utara dan India Utara. Perbedaan pada daerah beriklim sedang (sampai iklim tropika) mengindikasikan bahwa pentingnya karakteristik tanah dalam mempengaruhi potensi emisi CH4. Neue dan Roger (1994), menyatakan bahwa suhu dan pH tanah tidak membatasi proses metanogenesis tetapi mengontrol intensitasnya.
Varietas padi yang digunakan dalam penelitian ini adalah pungur. Punggur merupakan varietas yang baik ditanam pada lahan potensial, gambut, dan sulfat masam (Suprihatno et al., 2007). Kondisi tanaman padi pada fase awal pertumbuhan terlihat sehat walaupun berada dalam boks penangkap gas. Hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Tanaman Padi di dalam Boks Penangkap Gas
Lokasi pengukuran emisi CH4 dilakukan di Kebun Percobaan Balai Penelitian Lingkungan Pertanian (Balingtan), Jakenan, Pati, Jawa Tengah.
Pengukuran dimulai pada 11 hari sebelum tanam pindah, tanam pindah dilakukan pada tanggal 1 Maret 2009. Pengukuran tersebut dimaksudkan untuk mengetahui besarnya emisi sebelum tanam sampai dengan panen.
Gambar 12. Lokasi Pengukuran Emisi CH4
Tanah gambut yang ditanami tanaman padi varietas punggur ini diberikan perlakuan penambahan amelioran yang berbeda dan mempunyai pola fluktuasi emisi CH4 harian yang sangat beragam mulai dari awal pertumbuhan sampai panen (Gambar 13). Perbedaan tersebut mungkin dipengaruhi oleh kandungan amelioran pada setiap perlakuan yang berpotensi menekan emisi gas CH4. Selain itu, pemberian amelioran juga dapat mengatasi tingginya kemasaman tanah dan buruknya kesuburan tanah.
Gambar 13.
Gambar 14.
Dari grafik fluks CH
keempat perlakuan mempunyai pola fluktuasi yang hampir seragam antar masing masing perlakuan. Fluks CH
mengalami peningkatan pada awal masa pertumbuhan (fase vegetatif) dan menurun ketika tanaman memasuki fase reproduktif hingga menjelang panen.
Gambar 13. Fluks CH4pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
Gambar 14. Fluks Kumulatif CH4pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
fik fluks CH4 terlihat pada fase-fase pertumbuhan tanaman dari keempat perlakuan mempunyai pola fluktuasi yang hampir seragam antar masing masing perlakuan. Fluks CH4 dari keempat perlakuan tersebut cenderung mengalami peningkatan pada awal masa pertumbuhan (fase vegetatif) dan menurun ketika tanaman memasuki fase reproduktif hingga menjelang panen.
pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada
pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
fase pertumbuhan tanaman dari keempat perlakuan mempunyai pola fluktuasi yang hampir seragam antar
masing-dari keempat perlakuan tersebut cenderung mengalami peningkatan pada awal masa pertumbuhan (fase vegetatif) dan menurun ketika tanaman memasuki fase reproduktif hingga menjelang panen.
Dari Gambar 14 dapat terlihat secara mudah fluks CH4 yang mengemisikan paling tinggi dan yang paling rendah. Fluks CH4 terendah dihasilkan oleh tanaman padi dengan perlakuan pupuk kandang, dan yang tertinggi dengan perlakuan tanpa amelioran. Dengan pemberian perlakuan pupuk kandang tanaman padi mampu mengemisikan gas CH4lebih rendah dibandingkan dengan tanpa amelioran, dolomit, serta pupuk silikat.
Pada umur 11 hari sebelum tanam pindah (belum ada tanaman) fluks CH4
masih sangat rendah. Pada pengukuran dua minggu berikutnya (1 HST) fluks CH4 sudah mengalami peningkatan dibanding pengukuran fluks CH4 tanpa adanya tanaman, tetapi lebih rendah dari pengukuran pada umur 6 hari sebelum tanam. Hal tersebut mungkin disebabkan fotosintat yang dihasilkan oleh tanaman digunakan untuk proses adaptasi fisiologis tanaman terhadap kondisi lingkungan yang baru.
Pada saat fase vegetatif, mulai dari perkecambahan biji sampai menjelang primordia, fluks CH4 dari keempat perlakuan tersebut meningkat seiring dengan meningkatnya pertumbuhan tanaman. Pada fase ini, fotosintat yang dihasilkan tidak banyak digunakan untuk pertumbuhan tanaman sehingga eksudat akar yang dikeluarkan cukup besar. Fase pertumbuhan vegetatif ditandai dengan jumlah anakan bertambah cepat, bertambahnya tinggi tanaman dan jumlah daun (Yoshida, 1981 dalam Ernawanto et al., 2003). Jumlah pori-pori mikro di daun yang meningkat pada fase vegetatif aktif serta bertambahnya ruang distribusi akar akan meningkatkan bidang kontak antara jaringan kortek akar dengan metana yang terbentuk di rizosfer sehingga difusi metana dari rizosfer ke dalam akar akan meningkat pula (Ernawanto et al., 2003). Sedangkan menurut Schutz et al., (1989) dalam Suharsih et al., (2004), emisi gas CH4 terbesar terjadi saat fase reproduksi tanaman padi, ketika aktivitas metabolisme tanaman sangat tinggi, yang pada gilirannya akan menghasilkan eksudat akar dalam jumlah besar.
Eksudat atau hasil autoksis akar padi merupakan sumber karbon bagi bakteri metanogenik penghasil gas CH4.
Raimbault et al., (1977) dalam Yulianto (2008), menyatakan bahwa 90%
CH4 yang dilepaskan dari sawah ke atmosfer dipancarkan melalui tanaman dan sisanya melalui gelembung air (ebullition). Ruang pembuluh pada aerenkima
daun, batang, dan akar yang berkembang dengan baik menyebabkan pertukaran gas pada tanah tergenang berlangsung cepat. Pembuluh tersebut bertindak sebagai cerobong (chimney) bagi pelepasan CH4 ke atmosfer. Suplai O2 untuk respirasi pada akar melalui pembuluh aerenkima dan demikian pula gas-gas yang dihasilkan dari dalam tanah, seperti CH4akan dilepaskan ke atmosfer juga melalui pembuluh yang sama untuk menjaga keseimbangan termodinamika.
Kemampuan tanaman padi dalam mengemisi metana beragam, bergantung pada sifat fisiologis dan morfologis suatu varietas. Selain itu, masing-masing varietas mempunyai umur dan aktivitas akar yang berbeda yang erat kaitannya dengan volume emisi metana. Emisi metana ditentukan oleh karakteristik tanaman, diameter rongga aerenkima, eksudasi akar, daya oksidasi akar, serta pemupukan dan pengaturan air. Hasil penelitian di Jakenan, Pati Jawa Tengah, menunjukkan lama tumbuh tanaman juga menentukan besarnya emisi metana dari lahan sawah. Makin lama periode tumbuh tanaman, makin banyak eksudat dan biomasa akar yang terbentuk sehingga emisi metana menjadi tinggi (Setyanto, 2006).
Pada 36-43 HST fluks CH4 cenderung tinggi, namun jumlah anakan maksimum terjadi pada 50 HST dan fluks CH4 cenderung turun. Hal ini disebabkan karena pada umur 50 HST tanaman padi sudah mengalami proses pembentukan malai (fase bunting) walaupun jumlah anakan yang dihasilkan sudah mencapai maksimum. Dan pada 50-78 HST penurunan fluks terjadi secara perlahan, setelah 78 HST penurunan fluks terjadi secara tajam. Hal tersebut mungkin disebabkan oleh pada 50-78 HST terjadi proses pengisian malai dan setelah 78 HST terjadi proses pemasakan biji. Penguraian fotosintat untuk pengisian malai dan proses pemasakan biji akan menyebabkan semakin kecilnya eksudat akar yang dilepaskan oleh akar sehingga pembentukan CH4 menjadi rendah.
Menurut Setyanto et al., (1999), besarnya emisi CH4 berkaitan dengan besarnya C organik dan nisbah C/N. Pupuk kandang yang mempunyai nisbah C/N rendah dan relatif mengemisi CH4 lebih rendah. Selain itu, pupuk kandang diperlukan untuk memperbaiki produksi padi dan juga menurunkan emisi CH4
apabila diberikan dalam kondisi matang (setelah mengalami dekomposisi).
Pemberian pupuk kandang selain dapat meningkatkan kesuburan tanah juga dapat memelihara keseimbangan hara dalam tanah. Pupuk kandang tidak hanya mengandung unsur nitrogen, asam fosfat, dan kalium saja tetapi juga mengandung semua unsur hara makro dan mikro yang dibutuhkan oleh tanaman (Souri, 2001).
Pemberian dosis pupuk yang sama untuk setiap plot dan penambahan bahan amelioran pupuk kandang akan semakin meningkatkan kandungan unsur nitrogen (N) dan kalium (K) pada tanah. Peningkatan kadar K dalam jaringan tanaman mendorong proses regulasi tanaman meningkat terutama dalam perubahan gula sederhana seperti karbohidrat dan asam-asam amino menjadi protein yang sulit berdifusi ke luar melalui akar karena ukuran dan bobot molekulnya yang lebih besar (Marschner, 1986; Mengel dan Kirkby, 1987 dalam Basir, 1995). Kondisi ini dapat mengurangi jumlah eksudat akar yang akan mempengaruhi pembentukan CH4(Basir, 1995).
4.1.2. Emisi Gas CO2
Meningkatnya konsentrasi oksigen pada kondisi reduksi dapat menghambat produksi gas CH4 karena CH4 akan teroksidasi oleh bakteri metanotrop (bakteri yang mengkonsumsi CH4) menjadi CO2 (Wahyuni et al., 2007; Setyanto, 2008). Karbondioksida merupakan komponen terbesar yang diemisikan dari lahan pertanian. Walaupun emisi CO2 sangat tinggi di pertanian padi tetapi gas ini akan digunakan kembali oleh tanaman padi saat berlangsungnya proses fotosintesis dan akan dikonservasikan ke bentuk biomas tanaman. Oleh karena itu, emisi CO2 dari tanaman padi disebut sebagai zero net emission (Setyanto, 2008).
Tanah merupakan sumber utama CO2 atmosfer, namun juga dapat berperan sebagai sink. Beberapa faktor yang mempengaruhi produksi dan emisi CO2 dari tanah, yaitu karakteristik tanah seperti tekstur tanah, kelembaban, pH, ketersediaan C dan kadar N tanah, salinitas yang mempengaruhi produksi CO2
melalui aktivitas mikroba dalam tanah dan respirasi akar. Selain itu, faktor eksternal (pengaruh musim dan tekanan atmosfer) dan manipulasi kondisi lingkungan pada tanah, pengolahan tanah, irigasi, pemupukan juga berpengaruh terhadap produksi dan emisi CO2(Rastogi, 2002).
Perubahan penggunaan lahan pada rawa gambut akan mempengaruhi muka air di lahan gambut dan perubahan suhu secara drastis sehingga akan merubah keseimbangan dan pelepasan CO
dikenal dengan istilah r mikrobiologi tanah. Metabolisme
karbon lebih lambat pada suhu rendah, pada saat terjadi peningkatan suhu akan terjadi proses metabolisme dan respirasi yang akan
N-total gambut terkategori tinggi, namun unsur hara N relatif kurang tersedia bagi tanaman karena N dalam bentuk N
tinggi tersebut menyebabkan terjadinya proses immobilisasi N oleh mikroba dalam tanah. Bila C/N rasio yang tinggi ini teroksidasi karena adanya pengembangan jaringan drainase dan reklamasi, aktivitas mikrobiologi tanah akan meningkat untuk mendekomposisi gambut dan melepaskan CO
dekomposisi bahan gambut) dan CH
Gambar 15.
Perubahan penggunaan lahan pada rawa gambut akan mempengaruhi muka air di lahan gambut dan perubahan suhu secara drastis sehingga akan merubah keseimbangan dan pelepasan CO2dan CH4. Evolusi CO2
dikenal dengan istilah respirasi, sering dipakai sebagai indeks aktivitas Metabolisme mikroba dan proses mineralisasi dari senyawa karbon lebih lambat pada suhu rendah, pada saat terjadi peningkatan suhu akan terjadi proses metabolisme dan respirasi yang akan melepaskan CO
total gambut terkategori tinggi, namun unsur hara N relatif kurang tersedia bagi tanaman karena N dalam bentuk N-organik dan pada tingkatan C/N rasio yang tinggi tersebut menyebabkan terjadinya proses immobilisasi N oleh mikroba dalam tanah. Bila C/N rasio yang tinggi ini teroksidasi karena adanya pengembangan jaringan drainase dan reklamasi, aktivitas mikrobiologi tanah akan meningkat untuk mendekomposisi gambut dan melepaskan CO
dekomposisi bahan gambut) dan CH4(Barchia, 2006).
Gambar 15. Fluks CO2pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
Perubahan penggunaan lahan pada rawa gambut akan mempengaruhi muka air di lahan gambut dan perubahan suhu secara drastis sehingga akan
2dari tanah yang espirasi, sering dipakai sebagai indeks aktivitas mikroba dan proses mineralisasi dari senyawa karbon lebih lambat pada suhu rendah, pada saat terjadi peningkatan suhu akan melepaskan CO2. Kandungan total gambut terkategori tinggi, namun unsur hara N relatif kurang tersedia bagi organik dan pada tingkatan C/N rasio yang tinggi tersebut menyebabkan terjadinya proses immobilisasi N oleh mikroba dalam tanah. Bila C/N rasio yang tinggi ini teroksidasi karena adanya pengembangan jaringan drainase dan reklamasi, aktivitas mikrobiologi tanah akan meningkat untuk mendekomposisi gambut dan melepaskan CO2 (hasil utama
Bahan Amelioran pada
Gambar 16.
Pola fluks dan
Fluks CO2yang dihasilkan selama satu musim tanam sangat beragam dan terdapat pola kenaikan emisi CO
Tanah gambut dengan perlakuan tanpa amelioran memiliki fluks CO tertinggi dibandingkan dengan
dengan fluks CH4 dengan perlakuan tanpa amelioran. Tingginya hasil fluks CO dan CH4 dengan perlakuan tanpa amelioran mungkin disebabkan oleh jumlah eksudat akar yang dihasilkan cukup tinggi dan jumlah karb
tanah gambut yang sangat tinggi menyebabkan aktivitas mikroorganisme dalam tanah meningkat sehingga proses pembentukan CH
mudah. Selain itu, adanya suplai oksigen dari atmosfer melalui aerenkima maupun dari turbulensi aliran air yang
menyebabkan suasana oksidatif tetap terjadi pada kondisi tanah tergenang (Barchia, 2006). Fluks CO
pupuk silikat, dolomit, dan pupuk
menekan emisi CH4, juga dapat menekan emisi CO 4.1.3. Emisi Gas N2
Dinitrogen oksida merupakan salah satu gas rumah kaca yang berpotensi terhadap pemanasan global. Konsentrasinya yang rendah namun mempunyai
Gambar 16. Fluks Kumulatif CO2pada Setiap Pemberian Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut Pola fluks dan fluks kumulatif CO2 ditunjukkan pada Gambar 1
yang dihasilkan selama satu musim tanam sangat beragam dan terdapat pola kenaikan emisi CO2dari keempat perlakuan tersebut.
gambut dengan perlakuan tanpa amelioran memiliki fluks CO tertinggi dibandingkan dengan tiga perlakuan lainnya. Hal tersebut juga terjadi
dengan perlakuan tanpa amelioran. Tingginya hasil fluks CO dengan perlakuan tanpa amelioran mungkin disebabkan oleh jumlah eksudat akar yang dihasilkan cukup tinggi dan jumlah karbon (C/N rasio) dalam tanah gambut yang sangat tinggi menyebabkan aktivitas mikroorganisme dalam tanah meningkat sehingga proses pembentukan CH4dan CO2dapat terjadi dengan mudah. Selain itu, adanya suplai oksigen dari atmosfer melalui aerenkima maupun i turbulensi aliran air yang membawa udara yang terperangkap dalam air menyebabkan suasana oksidatif tetap terjadi pada kondisi tanah tergenang (Barchia, 2006). Fluks CO2 tertinggi setelah perlakuan tanpa amelioran adalah pupuk silikat, dolomit, dan pupuk kandang. Ternyata pupuk kandang selain dapat
, juga dapat menekan emisi CO2.
2O
Dinitrogen oksida merupakan salah satu gas rumah kaca yang berpotensi terhadap pemanasan global. Konsentrasinya yang rendah namun mempunyai
Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
pada Gambar 15 dan 16.
yang dihasilkan selama satu musim tanam sangat beragam dan terdapat
gambut dengan perlakuan tanpa amelioran memiliki fluks CO2
tiga perlakuan lainnya. Hal tersebut juga terjadi dengan perlakuan tanpa amelioran. Tingginya hasil fluks CO2
dengan perlakuan tanpa amelioran mungkin disebabkan oleh jumlah on (C/N rasio) dalam tanah gambut yang sangat tinggi menyebabkan aktivitas mikroorganisme dalam dapat terjadi dengan mudah. Selain itu, adanya suplai oksigen dari atmosfer melalui aerenkima maupun terperangkap dalam air menyebabkan suasana oksidatif tetap terjadi pada kondisi tanah tergenang tertinggi setelah perlakuan tanpa amelioran adalah kandang. Ternyata pupuk kandang selain dapat
Dinitrogen oksida merupakan salah satu gas rumah kaca yang berpotensi terhadap pemanasan global. Konsentrasinya yang rendah namun mempunyai
potensi pemanasan global yang lebih besar dibandingkan gas rumah kaca lainnya.
Produksi dan emisi N2O sangat kuat dipengaruhi oleh besarnya pengairan dan kontinuitasnya (Ball et al., 2008).
Nilai fluks N2O untuk setiap perlakuan beragam seperti yang terlihat pada Gambar 17. Dari grafik terlihat bahwa pemberian aplikasi dolomit mengemisikan N2O paling tinggi dibandingkan dengan tiga perlakuan lainnya. Menurut Erickson dan Keller (1997) dalam Hutabarat (2001), sumber utama N2O atmosfer berasal dari proses mikrobiologi baik secara alamiah maupun antropogenik. Proses mikrobiologi N2O terdiri dari nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrifikasi adalah proses oksidasi (aerobik) oleh bakteri autotrop maupun heterotrop mengubah amonium (NH4+) menjadi nitrit (NO2-) dan nitrat (NO3-). Sedangkan denitrifikasi adalah proses reduksi nitrat secara biokimia dalam suasana anaerobik oleh bakteri heterotrop menjadi N2. Di samping proses mikrobiologi, karakteristik fisik dan kimia juga berpengaruh terhadap produksi dan emisi N2O antara lain suhu tanah, kandungan air tanah, tipe tanah, pH, tekstur, dan aerasi tanah. Karakteristik-karakteristik tersebut mempunyai hubungan yang linier dengan emisi N2O.
Dolomit (CaCO3.MgCO3) mengandung hara Ca dan Mg. Pupuk ini dianggap pupuk netral walaupun sering sedikit menaikkan pH tanah (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Pengaruh kemasaman (pH) tanah terhadap emisi sangat kompleks tergantung dari adanya sumber denitrifikasi dan nitrifikasi. Jika denitrifikasi sebagai sumber utama, peningkatan pH cenderung akan menurunkan emisi sampai pH 6. Sedangkan jika nitrifikasi sebagai sumber utama emisi N2O, emisi akan cenderung meningkat dengan meningkatnya nilai pH yang berkisar 6-8 (Granli, 1995 dalam Hutabarat, 2001).
Emisi N2O yang dihasilkan dengan perlakuan dolomit cenderung lebih tinggi mungkin disebabkan oleh pengaruh pH tanah yang meningkat sehingga memberikan media aktivitas mikrobiologi tanah dalam keadaan optimum untuk mendegradasi gambut (Barchia, 2006) dan proses mikrobiologi yang terjadi adalah nitrifikasi sebagai sumber utama emisi. Sedangkan emisi yang terendah dihasilkan oleh perlakuan pupuk kandang. Walaupun pupuk kandang memiliki kandungan N yang cukup tinggi namun mengemisikan N2O paling rendah. Hal ini
diduga karena pemberian amelioran pupuk kandang belum mampu meningkatkan pH tanah yang dapat menjadi kondisi optimum bagi bakteri pembentuk N
Gambar 17.
Pertanaman Padi di Tanah Gambut
Gambar 18.
Kemasaman tanah pada perlakuan pupuk kandang berkisar 5.25 sedangkan pH tanah pada perlakuan dolomit berkisar 5.36
diduga karena pemberian amelioran pupuk kandang belum mampu meningkatkan pH tanah yang dapat menjadi kondisi optimum bagi bakteri pembentuk N
Gambar 17. Fluks N2O pada Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
Gambar 18. Fluks Kumulatif N2O pada Setiap Pemberian Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut Kemasaman tanah pada perlakuan pupuk kandang berkisar 5.25 sedangkan pH tanah pada perlakuan dolomit berkisar 5.36-6.07. Kemasaman diduga karena pemberian amelioran pupuk kandang belum mampu meningkatkan pH tanah yang dapat menjadi kondisi optimum bagi bakteri pembentuk N2O.
Bahan Amelioran pada
Setiap Pemberian Bahan Amelioran pada Pertanaman Padi di Tanah Gambut
Kemasaman tanah pada perlakuan pupuk kandang berkisar 5.25-5.87, 6.07. Kemasaman
tanah pada perlakuan pupuk kandang lebih rendah namun nilainya tidak berbeda jauh dengan perlakuan dolomit. Tingkat kemasaman tersebut lebih rendah dari tingkat kemasaman yang dibutuhkan oleh bakteri untuk pembentukan N2O. Selain itu, mungkin juga dapat disebabkan oleh besarnya pemanfaatan N pada tanaman untuk pertumbuhan sehingga menyebabkan berkurangnya N (baik dalam bentuk NH4+ maupun NO3-) untuk pembentukan N2O. Wihardjaka dan Indratin (2002), menyatakan bahwa efisiensi pupuk N ditentukan oleh besarnya N dari pupuk yang dapat dimanfaatkan tanaman dan kehilangan N dari sistem tanah-tanaman.
Sehingga dapat dikatakan bahwa pemberian amelioran pupuk kandang untuk tanaman akan semakin efisien jika N dapat dimanfaatkan lebih banyak untuk proses pertumbuhan tanaman dibandingkan untuk proses nitrifikasi dan denitrifikasi.
4.2.Potensial Redoks dan pH Tanah
Perubahan potensial redoks tanah dan tingginya kemasaman tanah berpengaruh terhadap produksi dan emisi CH4 dari lahan sawah yang tergenang.
Kondisi tersebut akan mempengaruhi aktivitas bakteri metanogenik dalam merombak bahan organik untuk pembentukan CH4.
4.2.1. Potensial Redoks Tanah
Suatu petunjuk ketersediaan elektron dalam larutan tanah disebut potensi redoks tanah. Ketersediaan elektron merupakan petunjuk status oksidasi-reduksi tanah. Kondisi oksidasi-reduksi ini merupakan faktor pengontrol pembentukan CH4. Tahapan proses redoks yang terjadi di lahan sawah yang tergenang adalah berkurangnya kandungan oksigen tanah, reduksi NO3, Mn4+, Fe3+, SO4, dan reduksi CO2. Proses reduksi dari oksidan-oksidan tanah ini disebabkan oleh aktifitas mikroorganisme yang berbeda. Oksigen akan direduksi oleh mikroorganisme anaerobik, sedangkan Mn4+ dan Fe3+ oleh bakteri fakultatif anaerobik. Semakin besar kandungan oksidan dalam tanah, semakin lama CH4
terbentuk (Wihardjaka et al., 2006).
Minamikawa dan Sakai (2005), berpendapat bahwa pengelolaan air di dasarkan pada potensial redoks tanah (Eh), yang disebut Eh control. Eh berpengaruh pada hasil padi dan emisi CH4. Reaksi oksidasi-reduksi
mempengaruhi banyak proses kimia yang terjadi dalam tanah termasuk kejenuhan, ketersediaan C, mikroorganisme, suhu, dan jenis reaksi redoks yang terjadi (Vaughan et al., 2009).
Gambar 19. Elektroda Gelas
Gambar 20. Pengukuran Potensial Redoks Tanah
Pengukuran potensial redoks tanah di tanah gambut ditunjukkan dalam Gambar 20. Dari grafik potensial redoks (Gambar 21) terlihat nilai potensial redoks bervariasi untuk masing-masing perlakuan. Pada awal pertumbuhan tanaman padi (1 HST) nilai potensial redoks masih berada pada kisaran positif.
Selanjutnya, pada pengukuran minggu berikutnya nilai potensial redoks tanah berada pada kisaran negatif.
Gambar 21.
Nilai potensial
dibandingkan tiga perlakuan lainnya (tanpa amelioran, pupuk silikat, dolomit).
Hasil pengukuran ini menunjukkan bahwa kemungkinan tanah dengan penambahan bahan amelioran pupuk kandang semakin memperkaya ok oksidan dalam tanah yang dapat menghambat pembentukan CH
hasil pengukuran fluks CH
hasil pengukuran fluks CH