HASIL DAN PEMBAHASAN pH Tanah
N- Total Tanah
Dari data pengukuran N-total tanah dan dari hasil sidik ragam N-total tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap N-total tanah. Kandungan N-total tanah dapat dilihat pada tabel di berikut ini.
Tabel 6. N-total tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan N-total (%)
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan) 0,11
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha 0,11
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha 0,11
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha 0,12 K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha 0,12 K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) 0,12 K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) 0,11
Kandungan N-total tanah akibat pemberian biochar jerami padi dosis 10 ton/ha (K3), biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4), dan vermikompos + biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) (K5) lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan N-total tanah akibat perlakuan K0 (tanah tanpa perlakuan), vermikompos dosis 10 ton/ha (K1), vermikompos padi dosis 20 ton/ha (K2), dan vermikompos + biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) (K6).
Dibandingkan dengan analisis awal N-total tanah (lampiran 3), Kandungan N-total tanah semakin berkurang. Hal ini dapat disebabkan karena unsur hara N memang mudah tercuci dan menguap. Kehilangan nitrogen dari tanah terdiri dari kehilangan dalam bentuk gas (N2, N2O, NO, dan NH3), kehilangan akibat pencucian dan kehilangan hara panen (Damanik, et al., 2011)
Biochar jerami padi mampu mempertahankan tanah dari kehilangan hara nitrogen dibandingkan dengan kompos. Kehilangan hara akibat pencucian dapat disebabkan oleh faktor struktur tanah dan tekstur tanah. Biochar mempunyai struktur pori yang cukup bagus. Bornemann et al. (2007) menyatakan ukuran pori biochar yang biasanya dianalisis berdasarkan IUPAC hasilnya rata-rata yakni pori mikro dengan diameter <2 x 10-3μm , pori meso 2–50 x 10–3μm dan pori makro
>50 x 10–3μm).
Pemberian biochar jerami padi dinilai cukup mampu mengimbangi vermikompos dalam hal mempertahankan kandungan hara tanah akibat pencucian. Ini dapat diakibatkan karena sifat menjerap yang dimiliki oleh biochar serta luas permukaan yang dimiliki oleh biochar yang luas sehingga hara-hara seperti N lebih banyak terikat di permukaannya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Lehmann and Joseph (2009) yang menyatakan bahwa bukti-bukti menyarankan
bahwa sifat menjerap yang dimiliki biochar berkontribusi dalam menjerap unsur hara melalui pertukaran ion maupun interaksi kovalen pada area permukaan yang luas. Porositas yang luas yang dimiliki biochar ditambah dengan luas permukaan yang luas, dimana molekul hidrophilik maupun hidrophobik dapat terserap.
Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
Berdasarkan pengukuran jumlah air tertahan dalam tanah pada pemberian air awal inkubasi, satu minggu, dan dua minggu inkubasi serta hasil sidik ragamnya diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 7. Jumlah air tertahan dalam tanah (mL) akibat pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan
Jumlah air tertahan dalam tanah (mL) Rataan awal inkubasi 1 minggu inkubasi 2 minggu inkubasi
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan) 196,67 33,33 56,67 95,56 b K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha 200,00 43,33 58,33 100,56 b K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha 196,67 51,67 66,67 105,00 b K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha 190,00 38,33 71,67 100,00 b K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha 209,67 61,67 83,33 118,22 a K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi
(5 ton/ha : 5 ton/ha) 183,33 40,00 58,33 93,89 b K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi
(10 ton/ha : 10 ton/ha) 180,00 40,00 68,33 96,11 b Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT
Berdasarkan data pada Tabel 7, diketahui bahwa jumlah air tertahan dalam tanah pada awal inkubasi tertinggi adalah pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4) (209,67 mL), dan terendah yakni pada perlakuan vermikompos + biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) (K6) (180 mL), yang tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan K0 (196,67 mL), K1 (200 mL), K2 (196,67 mL), K3 (190 mL), dan K5 (183,33 mL).
Meskipun tidak nyata, pemberian biochar jerami padi dengan dosis 20 ton/ha memberikan pengaruh terhadap jumlah air tertahan dalam tanah pada
pemberian air awal inkubasi dengan nilai tertinggi sebesar 209,67 mL. Hal ini disebabkan karena biochar sendiri memang memiliki kemampuan mengikat air yang tinggi akibat permukaan yang dimiliki oleh biochar itu sendiri. Hal ini didukung oleh pernyataan Chan et al. (2007) yang menyatakan bahwa ada suatu bukti yang menyarankan aplikasi biochar dapat memperbaiki permukaan tanah, dan pengaruhnya dapat meningkatkan retensi air tanah (Downie et al., 2009).
Jumlah air tertahan dalam tanah pada satu minggu inkubasi tertinggi terdapat pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4) (61,67 mL), dan jumlah air tertahan dalam tanah terendah pada perlakuan K0 (196,67 mL), yang tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan lainnya, K1 (43,33 mL), K2 (51,67 mL), K3 (38,33 mL), dan K5 (40,00 mL) dan K6 (40,00 mL).
Pada pemberian air satu minggu setelah aplikasi perlakuan, jumlah air tertahan dalam tanah tetap pada perlakuan K4 (biochar jerami padi 20 ton/ha) sebesar 61,67 mL. Ini mengindikasikan bahwa pemberian perlakuan biochar jerami padi dengan dosis 20 ton/ha mampu mempertahankan air lebih tinggi
dibandingkan dengan perlakuan lainnya yang disebabkan oleh karena pengaruh bahan organik dan tekstur tanah. Verheijen et al. (2010) menyatakan
bahwa retensi air tanah ditentukan oleh distribusi dan konektivitas pori-pori di dalam tanah, yang sebagian besar ditentukan oleh ukuran partikel tanah (tekstur), dikombinasikan dengan karakteristik struktural (agregasi) dan kandungan bahan organik tanah.
Pada pemberian air dua minggu setelah aplikasi perlakuan, jumlah air tertahan dalam tanah tertinggi pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
(K4) (83,33 mL), dan terendah pada perlakuan K0 (56,67 mL), yang tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah perlakuan lainnya, K1 (58,33 mL), K2 (66,67 mL), K3 (71,67 mL), dan K5 (58,33 mL) dan K6 (68,3 mL).
Hingga pemberian air dua minggu setelah inkubasi, jumlah air tertahan dalam tanah tertinggi tetap pada perlakuan K4 (Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha) sebesar 83,33 mL. Terlihat bahwa pengaruh pemberian perlakuan pada tanah memberikan efek meningkatnya kemampuan tanah dalam menyimpan dan mengikat air lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol (tanpa perlakuan). Ini mengindikasikan bahwa bahan organik dapat menambah kekuatan tanah dalam menyimpan air. Hal ini didukung oleh pernyataan Atmojo (2003) yang menyatakan bahwa Pengaruh bahan organik terhadap peningkatan porositas tanah di samping berkaitan dengan aerasi tanah, juga berkaitan dengan status kadar air dalam tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuan menahan air sehinggakemampuan menyediakan air tanah untuk pertumbuhan tanaman meningkat.
Jumlah air tertahan dalam tanah lebih besar pada saat awal inkubasi dibandingkan dengan satu minggu inkubasi namun kembali meningkat ketika dua minggu inkubasi. Keadaan ini dapat disebabkan karena kecenderungan tanah untuk berevavorasi sehingga kandungan air pada tanah berkurang, maka ketika diberikan irigasi terjadi peningkatan jumlah air tertahan dalam tanah. Evaporasi akan menyebabkan kandungan air tanah turun, sehingga kecepatan evaporasi juga akan turun (Hudayana, 2007).
Nilai rataan mingguan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan vermikompos + biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) (K5) lebih rendah 1,77%
dibandingkan dengan tanah tanpa perlakuan (K0), hal ini terjadi karena jumlah air tertahan dalam tanah awal inkubasi K0 lebih tinggi 7,2% dibandingkan dengan K5. Ini dapat disebabkan karena pada awal inkubasi, tanah belum bereaksi dengan perlakuan yang diberikan sedangkan liat memiliki pori mikro yang mampu
menahan air dari drainase bebas. Hal ini ditegaskan oleh literatur USDA (2008) yang menyatakan bahwa tanah bertekstur halus memiliki lebih
banyak mengandung pori mikro yang mampu menahan air untuk melawan drainase bebas , sehingga mempunyai kapasitas lapang lebih tinggi (besar).
Jumlah air tertahan dalam tanah awal inkubasi, satu minggu inkubasi, dan dua minggu inkubasi tidak berbeda nyata akibat perlakuan K0 (95,56 mL), K1(100,56 mL), K2 (105,00 mL), K3 (100,00 mL), K5(93,89 mL), dan K6 (96,11 mL), namun berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan K4 (118,22 mL). Dapat diasumsikan bahwa pada pemberian irigasi air sebanyak 300 mL untuk semua perlakuan, pemberian biochar dengan dosis 20 ton/ha mampu menigkatkan jumlah air tertahan dalam tanah karena kemampuannya cukup tingggi dalam mengikat suatu molekul termasuk air. Porositas yang luas yang dimiliki biochar ditambah dengan luas permukaan yang luas, menyebabkan molekul hidrophilik maupun hidrophobik dapat terserap (Lehmann and Joseph, 2009).
Debit Air Bergerak Mencapai Wadah Penampung(mL/jam) (Pemberian Air Awal Inkubasi)
Berdasarkan hasil data tentang debit air bergerak mencapai wadah penampungdan dari hasil anilisis sidik ragamnya diketahui bahwa pemberian biochar dan jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap debit air bergerak
terdapat pada perlakuan K5 (Vermikompos + Biochar jerami padi 5 ton/ha : 5 ton/ha) yakni 97,90 mL/jam dan yang paling lambat pada perlakuan K4 (biochar jerami padi dosis 20 ton/ha) yaitu 70,20 mL/jam. Perlakuan tersebut tidak berpengaruh nyata dengan perlakuan lainnya yakni K1 (84,23 mL/jam), K2 (82,76 mL/jam), K3 (86,38 mL/jam), K6 (94,46 mL/jam) dan kontrol (tanah tanpa perlakuan) yaitu 94,05 mL/jam. Debit air bergerak mencapai wadah penampung dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 8. Debit air bergerak mencapai wadah penampung (awal inkubasi) akibat pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan Debit
(mL/jam)
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan) 94,05
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha 84,23
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha 82,76
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha 86,38
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha 70,20
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) 97,90 K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) 94,46
Meskipun tidak berpengaruh nyata dengan kontrol (tanah tanpa perlakuan), pemberian vermikompos, biochar jerami padi, mampu menahan air lebih lama pada tanah untuk mengalir ke bawah mengikuti gravitasi pada pemberian air awal inkubasi. Hal ini dapat disebabkan karena agregat-agregat vermikompos dan biochar yang diberikan mampu menahan air dan memperbaiki kondisi fisik dan agregat tanah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Atmojo (2003) yang menyatakan bahwa bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah, yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu menjadi agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam pembentukan struktur tanah.
Debit Air Bergerak Mencapai Wadah Penampung(mL/jam) (Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
Berdasarkan hasil data debit air bergerak mencapai wadah penampung (pemberian air satu minggu inkubasi) dan dari hasil anilisis sidik ragamnya diketahui bahwa pemberian biochar dan jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap debit air bergerak mencapai wadah penampung. Debit air bergerak mencapai wadah penampung tercepat terdapat pada perlakuan K5 (Vermikompos + Biochar jerami padi 5 ton/ha : 5 ton/ha) yakni 374,96 mL/jam dan yang paling lambat pada perlakuan K1(vermikompos dosis 10 ton/ha) 105,73 mL/jam. Perlakuan tersebut tidak berpengaruh nyata dengan perlakuan lainnya yakni K2 (211,92 mL/jam), K3 (149,93 mL/jam), K4 (155,36 mL/jam), K6 (143,39 mL/jam) dan kontrol (tanah tanpa perlakuan) yaitu 163,78 mL/jam. Debit air bergerak mencapai wadah penampung dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 9. Debit air bergerak mencapai wadah penampung (Pemberian air satu minggu inkubasi) akibat pemberian vermikompos dan biochar jerami padi.
Perlakuan Debit
(mL/jam)
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan) 163,78
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha 105,73
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha 211,92
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha 149,93
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha 155,36
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) 374,96 K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) 143,39
Pemberian K5 (vermikompos + biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) menyebabkan pergerakan air mencapai wadah penampung lebih cepat dibandingkan dengan tanah tanpa perlakuan. Hal ini dapat disebabkan karena tanah tanpa perlakuan mengalami proses pemadatan sehingga pori-pori tanah
lebih sulit tertembus air, sedangkan K5 memiliki sejumlah bahan organik yang dapat menyebabkan peningkatan total ruang pori tanah sehingga tanah lebih mudah mengalami infiltrasi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Yulnafatmawita et al. (2014) yang menyatakan bahwa Korelasi bersifat positif antara kandungan bahan organik dengan total ruang pori 69% pertambahan total ruang pori disebabkan seiring meningkatnya kandungan bahan organik.
Debit Air Bergerak Mencapai Wadah Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
Berdasarkan hasil data tentang debit air bergerak mencapai wadah penampung (pemberian air dua minggu inkubasi) dan dari hasil anilisis sidik ragamnya diketahui bahwa pemberian biochar dan jerami padi berpengaruh nyata terhadap debit air bergerak mencapai wadah penampung. Debit air bergerak mencapai wadah penampung dapat dilihat pada tabel di berikut ini.
Tabel 10. Debit air bergerak mencapai wadah penampung (Pemberian air dua minggu inkubasi) akibat pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan Debit
(mL/jam)
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan) 149,72 b
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha 99,02 b
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha 194,84 b
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha 132,79 b K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha 141,27 b K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) 347,76 a K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) 128,75 b Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% menurut uji DMRT
Debit air bergerak mencapai wadah penampung tercepat pada perlakuan K5 (vermikompos + biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) yakni 347,76 mL/jam, dan yang paling lambat pada perlakuan K1 sebesar 99,02 mL/jam. Debit air bergerak mencapai wadah penampung akibat pemberian perlakuan K5 tersebut
berpengaruh nyata terhadap debit air bergerak mencapai wadah penampung akibat perlakuan lainnya. Debit air bergerak mencapai wadah penampung tercepat akibat perlakuan K5 diduga dapat diakibatkan karena akibat perlakuan lainnya dan kontrol, tanah pada dua minggu inkubasi mengalami pemadatan yang dapat mengakibatkan pori-pori tanah lebih sulit tertembus air, sehingga mengurangi debit air untuk bergerak melewati tanah menuju beker penampung. Perlakuan K5 Secara tidak langsung dapat memperbaiki struktur tanah dan stabilitas agregat tanah, sehingga meningkatkan ukuran pori dan volumenya. Perbaikan kualitas tanah ini dapat memperbaiki infiltrasi, dan pergerakan air dalam tanah (USDA, 2008).