SUMBER PUPUK NITROGEN
MERCY BIENTRI YUNINDANOVA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul
Tingkat emisi
CH
4dan N
2O serta produktivitas tanaman jarak pagar (
Jatropha
curcas
L.) pada tiga sumber pupuk nitrogen
adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka pada bagian akhir tesis ini.Bogor, Agustus 2011
Mercy Bientri Yunindanova
MERCY BIENTRI YUNINDANOVA. CH4 and N2O Emissions and Productivity of
Physic nut (Jatropha curcas L.) In Three Nitrogen Fertilizer Sources. Under direction of HERDHATA AGUSTA and M SYAKIR
Methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) are important atmospheric trace gases influencing radiative forcing and atmospheric chemistry. Agriculture is one of the anthropogenic sources of CH4 and N2O. Physic nut (Jatropha curcas L.) is a kind of plant than can be used as plant oil sources. Application of nitrogen fertilizer can increase plant growing including physic nut. The effect of nitrogen addition through fertilization on greenhouse gases (CH4 and N2O) in physic nut cultivation area is poorly understood. Therefore, the aim of this study was to investigate effects of nitrogen fertilization on CH4 and N2O emissions and grow of physic nut. For this purposes, 13 treatments of nitrogen fertilizer was applied including surface application of urea 50%, surface application of urea 100%, deep placement of urea 50%, deep placement of urea 100%, surface application of jatropha cake 50%, surface application of jatropha cake 100%, deep placement of jatropha cake 50%, deep placement of jatropha cake 100%, surface application of slow release urea 50%, surface application of slow release urea 100%, deep placement of slow release urea 50%, deep placement of slow release urea 100% and control. Application of 100 % fertilizer was 80 g for urea and slow release urea, and 2 kg of jatropha cake. This experiment was arranged in Completely Random Block Design in three repetitions. The result of the experiment showed that deep placement of jatropha cake 100% gave the best result in plant height and number of leaf. Surface application of urea 100% gave the best result on physic nut productivity. Surface application of urea 100% produced 28.56 numbers of fruits, more than the other treatments, but this treatment was not significant different to deep placement of jatropha cake 100%. From diurnal change analysis, we determined the best time to take gas emission, that is between 07.00-09.00 a.m. CH4 emission had significant correlation with NH4+ concentration (p: 0.0487; r: 0.556). CH4 emission was not have correlation with pH, Eh, soil moisture, and soil nitrate. Increasing N concentration could affect N2O emission. N2O emission was not influenced by pH, soil moisture, and Eh. Measurement of soil variable in different soil depth showed that pH value had significant correlation with Eh (p<0.0001; r ; -0.840). Whereas, NH4+ and NO3- were not different in various soil depths because soil depth that measured is still rhizosphere area of physic nut root. The deep placement of jatropha cake 100% treatment gave the best result in carbon stock analysis. Carbon stock of physic nut by this treatment reached 11.159 ton C/ha/year. Urea deep placement 100% gave the highest output energy value of 134 675 MJ/ha along 5 months.
MERCY BIENTRI YUNINDANOVA.
Tingkat emisi CH
4dan N
2O serta
produktivitas tanaman jarak pagar (
Jatropha curcas
L.) pada tiga
sumber pupuk nitrogen.
Dibimbing oleh HERDHATA AGUSTA danMUHAMMAD SYAKIR
Metana (CH4) dan dinitro oksida (N2O) adalah adalah gas penting di atmosfer yang mempengaruhi kekuatan radiasi dan sifat kimia atmosfer. Pertanian adalah salah satu kegiatan manusia yang menjadi sumber emisi CH4 dan N2O.
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) adalah salah satu jenis tanaman yang dapat digunakan sebagai sumber minyak nabati. Peenggunaan pupuk nitrogen telah diketahui mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman termasuk diantaranya tanaman jarak pagar. Acuan rekomendasi pemupukan telah diketahui. Namun, bagaimana perannya dalam menghasilkan emisi gas rumah kaca belum diketahui. Pengaturan pemupukan yang baik diharapkan dapat mereduksi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan serapan karbon tanaman. Bertolak dari hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian pupuk nitrogen terhadap emisi CH4 dan N2O dan pertumbuhan tanaman jarak pagar.
Penelitian ini terdiri dari 13 perlakuan pupuk nitrogen dengan tiga ulangan. Penelitian ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) satu faktor. Perlakuan yang digunakan terdiri dari Urea tebar setengah 100%, Urea tebar 100%, Urea benam 50%, Urea benam 100%, Bungkil tebar 50%, Bungkil tebar 100%, Bungkil benam 50%, Bungkil benam 100%, Slow release tebar 50%, Slow release tebar 100%, Slow release benam 50%, Slow release benam 100% dan Kontrol (tanpa pupuk). Dosis pupuk 100% pada masing-masing perlakuan terdiri dari kompos 2 kg/pohon, urea 80 g/pohon, dan urea slow release 80 g/pohon. Tanaman yang digunakan pada penelitian ini dalah jarak pagar yang telah berumur 2 tahun. Sebelum aplikasi pemupukan, tanaman dipangkas setinggi 50 cm pada semua perlakuan. Selanjutnya pupuk diaplikasikan sesuai perlakuan.
Hasil penelitian menunjukan bahwa hasil pertumbuhan vegetatif yang meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun diperoleh dari perlakuan bungkil benam 100% yang mencapai 123.41 cm. Jumlah daun yang terbanyak mencapai 1170 daun pada bulan ke-5 setelah aplikasi pupuk. Jumlah cabang tertinggi diperoleh dari perlakuan urea tebar 100%, namun hasil ini tidak berbeda dengan bungkil benam 100%. Hasil peubah generatif berupa jumlah buah terbanyak diperoleh dari perlakuan urea tebar 100%, begitu juga dengan bobot buah dan jumlah biji.
diperoleh dari perlakuan bungkil tebar 50% yang mencapai 1.200 ppm. Emisi CH4 pada pengamatan hari ke-14 setelah pemupukan menujukan korelasi yang nyata dengan peubah NH4+(p: 0.0487; r: 0.556). Semakin tinggi tingkat NH4+ akan menghasilkan emisi CH4 yang lebih tinggi. Peubah tanah lainnya seperti pH, Eh, kelembaban tanah dan kadar nitrat tidak menunjukkan korelasi dengan emisi CH4.
Emisi N2O memiliki kecenderungan peningkatan dengan meningkatnya kadar N tanah. Tingkat emisi pada keseluruhan penggunaan dosis pupuk penuh memiliki nilai yang lebih tinggi melebihi 1.300 ppm atau 4.522 mg N2O/m2/jam. Sementara itu, peubah tanah lainnya seperti kadar air, pH dan Eh tanah tidak mempengaruhi konsentrasi emisi N2O.
Hasil pengamatan peubah tanah setelah 5 bulan aplikasi pupuk menunjukkan bahwa perbedaan jenis pupuk masih mempengaruhi ketersediaan N tanah. Kadar nitrat tertingi didapat pada perlakuan bungkil benam 100% yang masih mencapai 56.11 ppm, disusul oleh urea benam 100% sebesar 48.76 ppm dan slow release urea 100% yang mencapai 41.11 ppm. Nilai pH tanah dan Eh tanah berkorelasi nyata negatif (p<0.0001; r ; -0.840). Kadar NH4+ dan NO3- tidak menunjukkan perbedaan antar kedalaman tanah. Hal ini disebabkan pada area pengamatan kedalaman tanah masih merupakan zona rhizosfer perkaranan tanaman jarak.
Penggunaan pupuk bungkil benam dengan 100% mampu menyerap CO2 tertinggi hingga mencapai 42.961 ton CO2/ha/tahun dan memiliki simpanan biomassa tertingi hingga hingga 11 159 kg C/ha/tahun. Penggunaan pupuk Urea benam 100% menghasilkan energi tertinggi sebesar 134 675 MJ/ha selama 5 bulan.
Kata kunci : CH4, N2O, emisi, pupuk nitrogen, jarak pagar, Jatropha curcas L., energi, serapan karbon
©HAK Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak cipta dilindungi undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya
a. Pengutipan hanya untuk keperluan pendidikan, penelitian, penulisan
karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu
masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
TINGKAT EMISI CH4 DAN N2O SERTA PRODUKTIVITAS
TANAMAN JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) PADA TIGA
SUMBER PUPUK NITROGEN
MERCY BIENTRI YUNINDANOVA
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tesis : Tingkat emisi CH4 dan N2O serta produktivitas tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) pada tiga sumber pupuk nitrogen
Nama : Mercy Bientri Yunindanova
NRP : A252090041
Mayor : Agronomi dan Hortikultura
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Herdhata Agusta Dr. Ir. Muhammad Syakir, MS
Ketua Anggota
Diketahui
Ketua Mayor Agronomi dan Hortikultura
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat penulis selesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang ini adalah Tingkat emisi CH4 dan N2O serta produktivitas tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) pada tiga sumber pupuk nitrogen.
Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dr. Ir. Herdhata Agusta dan Dr. Ir. H. Muhammad Syakir, MS sebagai komisi pembimbing yang dengan sabar telah memberikan arahan kepada penulis. Ucapan terima kasih disampaikan kepada Bapak Misnen SP, M.Si, PT. Indocement Tunggal Prakarsa, SBRC dan Central Research Institute of Electric Power Industry, Japan (CRIEPI). Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan atas dukungan yang selalu diberikan oleh ibunda tercinta, adik-adik, dan suami serta semua pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan tesis ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2011
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tegal, Jawa Tengah pada tanggal 22 Juni 1987 sebagai anak pertama dari pasangan Suwarsih, S.Pd, M. Pd dan Drs. Satudi (Alm). Pendidikan sarjana ditempuh di Program studi Agronomi, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan lulus tahun 2009. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan program pascasarjana pada Mayor Agronomi dan Hortikultura, Departemen Agronomi dan Hortikultura, IPB.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
PENDAHULAN Latar Belakang ... 1
Perumusan Masalah ... 4
Tujuan ... 4
Hipotesis ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Jarak Pagar Sebagai Bahan Bakar Nabati ... 6
Daun Jarak Pagar ... 7
Bunga Jarak Pagar ... 7
Kapsul dan Biji Jarak Pagar ... 7
Pemupukan Pada Jarak Pagar ... 8
Metana (CH4) ... 9
Dinitrogen Oksida (N2O) ... 10
Kemampuan Tanaman dalam Menyerap CO2 ... 11
Biomassa ... 11
Potensi Serapan Karbon ... 12
Input Energi dalam Pertanian ... 12
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 14
Bahan dan Alat ... 14
Metode Penelitian ... 14
Pelaksanaan ... 16
xiii
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ... 24
Kondisi Umum Penelitian ... 24
Pertumbuhan Vegetatif ... 25
Pertumbuhan Generatif ... 27
Panen ... 28
Kadar Karbon dan Nitrogen Total Tanah... 42
Kapasitas Penyerapan CO2 ... 44
Simpanan Karbon ... 45
Fluktuasi Peubah Tanah pada Berbagai Kedalaman ... 65
Kapasitas Serapan CO2 dan Simpanan Karbon ... 66
Energi ... 68
Keuntungan Ekonomi Budidaya Jarak ... 69
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ... 71
Saran ... 71
DAFTAR PUSTAKA ... 72
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Hasil analisis tanah di lokasi penelitian ... 24
2. Pengaruh berbagai perlakuan pupuk terhadap tingi tanaman ... 25
3. Pengaruh berbagai perlakuan pupuk terhadap jumlah daun per tanaman ... 26
4. Jumlah cabang tersier pada berbagai perlakuan pupuk ... 27
5. Persentase tanaman berbunga dan jumlah cabang produktif pada umur 12 minggu setelah pemupukan ... 28
6. Jumlah buah, bobot buah, jumlah biji dan bobot biji basah pada berbagai perlakuan pupuk selama 5 bulan ... 30
7. Hasil uji korelasi antar peubah pada analisis perubahan harian emisi CH4 dan N2O ... 32
8. Emisi gas metana (CH4) pada teknik pemupukan yang berbeda ... 33
9. Emisi gas dinitrogen oksida (N2O) pada pemupukan yang berbeda ... 34
10.Nilai pH, Eh, kadar air tanah, kadar amonium dan nitrat tanah setelah 2 minggu aplikasi pupuk ... 38
11.Pengaruh jenis pupuk terhadap nilai pH, Eh, kadar air, kadar amonium dan nitrat tanah ... 40
12.Pengaruh kedalaman terhadap nilai pH, Eh, kadar air, kadar amonium dan nitrat tanah ... 41
13.Pengaruh jenis pupuk dan kedalaman terhadap nilai pHtanah ... 41
14.Pengaruh jenis pupuk dan kedalaman terhadap nilai kadar air tanah ... 42
15.Pengaruh jenis pupuk dan kedalaman terhadap kadar nitrat tanah ... 42
16.Luas daun tanaman jarak yang dihasilkan pada beberapa perlakuan ... 44
17.Kemampuan menyerap CO2 berdasarkan perhitungan laju fotosintesis ... 45
18.Kadar karbon organik pada tanaman jarak pagar menurut bagian tanaman . 46
19.Pengaruh jenis pupuk terhadap biomassa yang terbentuk... 47
20.Pengaruh jenis pupuk terhadap simpanan karbon dalam tajuk tanaman ... 48
21.Kandungan energi tiap bagian tanaman ... 50
xv
23.Output energi yang dihasilkan pada beberapa perlakuan pemupukan
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Alur penelitian ... 5
2. Gas Chamber ... 17
3. Pemasangan tabung gas, aplikasi pupuk dan penempatan tanaman .... 17
4. Kondisi awal penelitian ... 25
5. Emisi gas CH4 setiap jam selama 24 jam ... 31
6. Emisi gas N2O setiap jam selama 24 jam ... 32
7. Pola emisi pada 3, 5, 7 dan 14 hari setelah pemupukan ... 35
8. Suhu udara dan suhu tanah saat pengamatan CH4 dan N2O ... 36
9. Kadar air tanah saat pengamatan CH4 dan N2O ... 36
10.Pola emisi harian CH4 dan N2O ... 36
11.Radiasi matahari sat pengamatan CH4 dan N2O ... 36
12.Kadar karbon organik pada perlakuan pemupukan ... 43
13.Kadar Nitrogen total pada perlakuan pemupukan ... 43
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Pupuk yang Digunakan ... 84
2. Emisi gas metana (CH4) dalam satuan ppm ... 85
3. Emisi gas dinitrogen oksida (N2O) dalam satuan ppm ... 85
4. Kondisi Cuaca Saat Pengambilan Sampel Gas Diurnal Change ... 86
5. Kondisi Cuaca Saat Pengambilan Sampel Gas ... 86
6. Kadar CH4 dan N2O ambient Diurnal Change ... 87
7. Hasil Analisis Bungkil ... 88
8. Asumsi pengukuran serapan CO2 ... 88
9. Laju fotosintesis tanaman jarak ... 89
10.Hasil analisis tanah di lokasi penelitian ... 90
11.Hasil analisis C-organik dan N-total tanah ... 91
12.Hasil analisis C-organik tanaman... 93
PENDAHULUAN Latar Belakang
Metana CH4 dan dinitrogen oksida (N2O) adalah gas penting di atmosfer yang mempengaruhi kekuatan radiasi dan sifat kimia atmosfer (WMO 1995). Konsentrasi CH4 dan N2O telah meningkat dengan sangat tinggi sejak jaman pra-indusri (IPCC 2001). Pertukaran CH4 dan N2O pada ekosistem tanah dan atmosfir memiliki peran yang penting dalam kondisi global gas tersebut.
Konsentrasi metana atmosfir telah mengalami peningkatan 2.5 kali sejak jaman pra-industri (IPCC 2001). Meskipun selama dua dekade terakhir peningkatan konsentrasi atmosfir tahunan mengalami penurunan yaitu 1 % hingga 0.5 % (Dlugokncky et al. 2003). Konsentrasi metana mengalami peningkatan dikarenankan pembakaran bahan bakar fosil dan kegiatan budidaya pertanian yang intensif, seperti budidaya padi dan pemeliharaan hewan (Keppler et al. 2006).
Tanah pertanian dan kondisi alam adalah sumber terpenting bagi emisi N2O yaitu sebesar 6.0 dan 4.2 Tg N2O-N/tahun (IPCC 2001). Dinitro-oksida atau nitrous oksida (N2O) juga merupakan emisi gas yang dihasilkan dari lahan pertanian khususnya saat aplikasi pupuk nitrogen yang berlebih. Seperti yang dilaporkan oleh Wayhuni dan Wihardjaka (2007) bahwa sekitar 94% emisi gas dinitro-oksida (N2O) berasal dari bidang pertanian.
Jarak pagar merupakan salah satu tanaman pengahasil bahan bakar nabati (BBN) yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai bahan bakar alternatif. Produktivitas optimum dan stabil akan tercapai sejak tanaman berumur 5 tahun, yakni mencapai 0,4-12 ton biji per hektar per tahun. Kandungan minyak dari biji jarak pagar rata-rata 1.500 liter per ha per tahun. Rendemen minyak (trigliserida) dari inti biji sekitar 55 % atau 33 % dari berat total biji. Minyak jarak pagar termasuk tipe minyak tak dapat dikonsumsi ( non edible oil ) (Prihandana et al. 2007a).
2
karbon tersebut jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pertanaman monokultur tebu, kopi, dan kakau pada luasan yang sama. Faktor emisi CO2 dari biodiesel juga lebih rendah dibandingkan solar yaitu 70.800 kg/TJ, sedangkan solar mencapai 74.100 kg/TJ.
Pengembangan budidaya berwawasan lingkungan sangat diperlukan dalam rangka mendukung potensi jarak dalam mengurangi emisi gas rumah kaca. Budidaya berwawasan lingkungan termasuk didalamnya pengaturan dalam pemupukan. Pengembangan budidaya jarak pagar yang tepat dan efisien diharapkan dapat meningkatkan potensi serap karbon dan mereduksi emisi GRK. Pengembangan budidaya tanaman untuk mereduksi pupuk dapat dilakukan antara lain dengan penggunaan tanaman sela maupun penggunaan bahan organik.
Acuan rekomendasi pemupukan tanaman jarak seperti yang dikemukakan oleh Hambali et a.l (2006) yang menyatakan bahwa pada tahun pertama pupuk yang diberikan berupa adalah urea, SP-36, dan KCl 40 g/pohon, diberikan dua kali masing-masing setengah takaran. Begitu juga dengan Mahmud et al. (2006) yang mengemukakan jika tanah tidak subur, tanaman dipupuk dengan pupuk kandang sebanyak 2 kg/lubang. Kebutuhan pupuk pada tahun kedua dan seterusnya adalah 2,5 sampai 5 t pupuk kandang/ha (1-2 kg/tanaman) ditambah 50 kg urea, 150 kg SP-36 dan 30 kg KCl/ha.
Hasil penelitian mengenai penggunaan bahan organik telah dilakukan oleh Hasibuan et al. (2007) diperoleh bahwa penggunaan bahan organik berpengaruh nyata bagi pertumbuhan tanaman jarak pagar terutama pada fase generatif. Penggunaan bahan organik dapat meningkatkan persentase berbunga tanaman jarak pagar dibanding tanaman kontrol yang tidak menggunakan bahan organik pada umur 8 minggu setelah tanam. Peranan bahan organik yang berasal dari serasah gulma hasil pembersihan lahan dapat menggantikan pupuk kandang sapi yang digunakan sehingga usahatani akan lebih efisien.
normal, mampu menurunkan tingkat emisi N2O hingga 57 % dengan tanpa penurunan signifikan terhadap hasil dan kualitas panen.
Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk memberikan pengaruh atau akibat, baik berupa panas yang ditimbulkan maupun berupa akibat mekanik (Abdullah 1979 dalam Moechalil 1983). Klasifikasi energi pertanian menurut Stout (1990) digolongkan menjadi energi komersial dan energi nonkomersial. Energi komersial meliputi bahan bakar, alat dan mesin pertanian, pupuk, pestisida, pompa air, irigasi dan lain-lain yang dibutuhkan untuk peningkatan produksi pertanian. Energi nonkomersial meliputi energi surya, air, angin dan sebagainya yang dapat diperoleh secara bebas.
Efisiensi energi merupakan perbandingan antara produksi energi ekuivalen dari hasil dengan penggunaan energi. Menurut Wiroatmojo (1979) dalam Utomo (1991) menjelaskan bahwa dengan mempelajari efisiensi energi pertanian dapat diketahui besarnya sumbangan input energi untuk setiap peubah yang diujikan terhadap output hasil dalam bentuk energi.
4
Perumusan Masalah
Bahan bakar fosil merupakan sumber polutan di udara dan berdampak terhadap pemanasan global. Di Indonesia penggunaan bahan bakar fosil sangat voluminous dan intensif seperti pada bidang penerangan, transportasi dan industri. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengembangan bahan bakar nabati yang bersifat ramah lingkungan. Jarak pagar merupakan salah satu tanaman penghasil bioenergi yang dapat mengurangi dampak pemanasan global karena tidak mengandung polutan yang berbahaya bagi lingkungan dan makhluk hidup. Hal ini dapat diketahui dari rendahnya nilai faktor emisi pada minyak jarak pagar dibandingkan bahan bakar solar yang bersumber dari fosil. Namun, dalam budidaya pertanian tidak terlepas dari pemupukan. Padahal aplikasi pupuk terutama nitrogen menimbulkan emisi dinitro oksida. Salah satu upaya dalam pengurangan pupuk anorganik dapat menggunakan bungkil sebagai sumber pupuk alami. Oleh karena itu, kajian utama dalam penelitian ini adalah besarnya potensi emisi dan potensi daya serap karbon pada tanaman jarak pagar dari aplikasi pemupukan N dari sumber yang berbeda.
Tujuan
Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini bertujuan untuk:
1. Memperoleh sumber pupuk nitrogen terbaik dalam pertumbuhan dan produktivitas tanaman jarak pagar.
2. Mendapatkan informasi mengenai kandungan emisi metan dan dinitro-oksida dan daya serap karbon yang dihasilkan oleh tanaman jarak pagar.
3. Memperoleh budidaya jarak dengan efisiensi energi terbaik
Hipotesis Hipotesis yang diajukan yaitu :
1. Penggunaan pupuk setengah dosis dapat mengurangi emisi GRK hingga 10 % 2. Penggunaan pupuk slow release dapat mengurangi emisi GRK hingga 10 % 3. Penggunaan cara aplikasi pupuk secara benam mampu mengurangi emisi
GRK hingga 20 %
Ga
m
b
ar 1 A
lur
pe
n
elit
6
TINJAUAN PUSTAKA
Jarak Pagar Sebagai Bahan Bakar Nabati
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) termasuk famili Euphorbiaceae,
merupakan tanaman tahunan yang toleran kekeringan. Tanaman ini berasal dari
Amerika Latin dan menyebar di daerah tropika baik pada iklim kering dan
setengah-kering. Bijinya beracun dan mengandung sekitar 35% minyak. Jarak
pagar merupakan tanaman multifungsi, karena disamping merupakan tanaman
obat (bijinya untuk obat sembelit, getahnya untuk obat luka, daunnya sebagai anti
malaria); dapat menghasilkan bahan bakar alternatif (Henning 1998). Nilai
ekonomis tanaman jarak pagar sebagai sumber energi alternatif sangat tergantung
oleh besarnya biaya tenaga kerja serta harga dari minyak solar dan minyak tanah
yang biasanya masih disubsidi.
Tanaman jarak pagar relatif mudah tumbuh pada berbagai lingkungan. Jarak pagar tumbuh baik pada kisaran curah hujan 900-1200 mm/tahun, tinggi
tempat 0-400 m dpl, dengan bulan kering (curah hujan < 100 mm/bulan) 4-5
bulan. Tanaman jarak ini membutuhkan syarat temperatur 20º-30ºC sepanjang
hidupnya (Allorerung et al. 2006; Prihandana et al. 2007b).
Kelebihan dari jarak pagar adalah kemudahan dalam budidayanya, tidak
membutuhkan perawatan yang intensif. Kelebihan lain dari jarak pagar di
antaranya adalah tidak manja air, bisa hidup di lahan marginal dan kritis yang
miskin hara, umurnya bisa lebih dari 50 tahun, tidak memerlukan banyak pupuk,
dan memiliki toleransi yang tinggi terhadap suhu udara. Tanaman jarak masih
dapat tumbuh pada kisaran curah hujan 480-2.380 mm per tahun (Prihandana et
al. 2007b).
Produktivitas optimum dan stabil akan tercapai sejak tanaman berumur 5
tahun, yakni mencapai 0,4-12 ton biji per hektar per tahun. Kandungan minyak
dari biji jarak pagar rata-rata 1.500 liter per ha per tahun. Rendemen minyak
(trigliserida) dari inti biji sekitar 55 % atau 33 % dari berat total biji. Minyak jarak
pagar termasuk tipe minyak tak dapat dikonsumsi ( non edible oil ) (Prihandana et
Daun Jarak Pagar
Daun jarak pagar bertipe tunggal dan terletak pada buku batang yang
dihubungkan oleh tangkai daun, sehingga susunan atau tata letak daun (filotaksis)
jarak pagar disebut tersebar (foliar sparsa) (Tjitrosoepomo 1987). Susunan daun
tersebut mengikuti rumus daun (divergensi) 5/13 searah putaran jarum jam,
kecuali ekotipe Lombok Timur sebagian populasi tanaman memiliki filotaksis
4/13. Orientasi daun terhadap batang tempat daun duduk bervariasi dari tegak
hingga horizontal. Orientasi tegak bilamana daun masih muda dan kemudian
menjadi horizontal setelah dewasa (Santoso 2009).
Bentuk daun jarak pagar pada dasarnya bulat (Tjitrosoepomo 1987).
Namun pada tepi daun terdapat lekuk yang tidak terlalu dalam sehingga seolah
membentuk jari. Oleh karena itu, maka bentuk daun jarak pagar seluruh ekotipe
yang diteliti menjadi dan agak membulat. Jumlah lekukan tersebut berkisar 5-7.
Tepi daun agak bergelombang. Gelombang pada tepi daun akan nampak nyata
jika daun menghadapi terik sinar matahari (Santoso 2009).
Bunga Jarak Pagar
Umur tanaman mulai berbunga berbeda diantara ekotipe, yaitu tercepat
menghasilkan bunga pada ekotipe Lombok Barat (105 hst) dan paling lambat pada
ekotipe Lombok Timur (163 hst). Mulai bunga terbentuk di ujung cabang (flos
terminalis) dengan warna bunga diantara ekotipe tidak berbeda yaitu kuning
kehijauan (Santoso 2009).
Tanaman jarak pagar berbunga banyak atau disebut planta multiflora dan
berkumpul membentuk suatu rangkaian bunga atau disebut bunga majemuk atau
inflorescentia (Tjitrosoepomo 1987). Bunga jarak pagar merupakan bunga
berkelamin tunggal (unisexualis) berumah satu (monoecious). Jumlah bunga total
(bunga betina dan bunga jantan) ada perbedaan diantara ekotipe (Santoso 2009).
Kapsul dan biji jarak pagar
Buah jarak pagar sering disebut kapsul atau istilah biologinya buah
8
bagian mudah pecah sehingga biji yang ada di dalamnya mudah terlepas dari bilik
atau ruang (Tjitrosoepomo 1987). Karakter fisik kapsul seperti diameter, panjang,
dan bentuk kapsul serta berat kapsul saat masak tidak ada perbedaan antar ekotipe.
Diameter kapsul rata-rata berkisar 2.8-2.9 cm, panjang berkisar 2.9-3.1 cm
sehingga kapsul sebagian besar ekotipe berbentuk bulat, kecuali ekotipe Lombok
Timur berbentuk lonjong. Bobot kapsul saat masak kuning rata-rata berkisar
10.2-11.4 g (Santoso 2009).
Biji jarak pagar berwarna hitam, namun seiring semakin kering kan
tampak garis-garis putih yang sebenarnya merupakan retakan-retakan kecil dan
dangkal pada lapisan kulit luar biji. Tidak ada perbedaan diantara ekotipe pada
warna biji, jumlah biji per kapsul, panjang dan tebal biji, bobot kering biji per
kapsul dan bobot kering individu. Jumlah biji per kapsul tiga dengan panjang
berkisar 1.7-1.8 cm dan tebal berkisar 0.6-0.8 cm, bobot kering biji berkisar
0.7-0.8 g, dan bobot kering biji per kapsul berkisar 2.3-2.4 g (Santoso 2009).
Bobot biji kering per ha pada tahun pertama berkisar 351.67 – 674.72 kg.
Sedangkan pada tahun kedua mencapai 875.53 – 1 215,22 kg/ha (Santoso 2009).
Kadar minyak jarak pagar berbeda antar ekotipe, namun pengaruh waktu panen
tidak berbeda nyata. Rata-rata kandungan minyak biji jarak pagar pada tahun
pertama adalah 40.3 – 42.8 %. Sedangkan pada tahun kedua memiliki nilai 40.6 –
42.9 %. Hasil minyak pada tahun pertama mencapai 144.98 – 288.78 kg/ha.
Sedangkan pada tahun kedua mencapai 358.31- 520.64 kg/ha (Santoso 2009).
Pemupukan pada Jarak Pagar
Pemupukan merupakan suatu kegiatan dalam rangka penambahan hara
bagi tanaman dimana tanah tidak mampu lagi memenuhinya. Acuan rekomendasi
pemupukan tanaman jarak pada tahun pertama adalah urea, SP-36, dan KCl 40
g/pohon, diberikan dua kali masing-masing setengah takaran (Hambali et al.
2006). Jika tanah tidak subur, tanaman dipupuk dengan pupuk kandang sebanyak
sampai 5 t pupuk kandang/ha (1-2 kg/tanaman) ditambah 50 kg urea, 150 kg
SP-36 dan 30 kg KCl/ha ( Mahmud et al. 2006).
Pemberian pupuk organik untuk budidaya jarak pagar memiliki peran yang
besar (Hasibuan et al. 2007). Untuk mendapatkan tanaman jarak pagar yang
maksimal, tanah hendaknya memiliki drainase dan aerase yang baik dengan
kesuburan cukup. Bila tanah kurang subur, produksi maksimal bisa dicapai
dengan penambahan pupuk organik ditambah dengan pupuk non organik sesuai
dengan kesuburan tanah. Selain itu, penggunaan bahan organik dapat mengurangi
pengaruh kekeringan terutama pada musim kemarau (Rivaie 2006). Pemberian
bahan organik bermanfaat untuk mensubsitusi pupuk kimia dalam penyediaan
hara tanaman, pupuk organik bermanfaat untuk perbaikan sifat fisik tanah seperti
penurunan BD tanah, peningkatan ruang pori total, drainase cepat dan
permeabilitas tanah (Putuwigena et al. 1979).
Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Hasibuan et al. (2007) diperoleh
bahwa penggunaan bahan organik berpengaruh nyata bagi pertumbuhan tanaman
jarak pagar terutama pada fase generatif. Penggunaan bahan organik dapat
meningkatkan persentase berbunga tanaman jarak pagar dibanding tanaman
kontrol yang tidak menggunakan bahan organik pada umur 8 minggu setelah
tanam. Peranan bahan organik yang berasal dari serasah gulma hasil pembersihan
lahan dapat menggantikan pupuk kandang sapi yang digunakan sehingga
usahatani akan lebih efisien.
Methana (CH4)
Kadar methana (CH4) global saat ini telah mencapai konsentrasi 1780
ppbv, lebih tinggi dua kali dibandingkan kadarnya pada masa sebelum industri
sebesar 800 ppbv. Laju peningkatan kandungan CH4 relatif lambat dari sekitar 15
ppbv per tahun pada tahun 1980-an hingga mendekati nol pada 1999 (Dlugokenky
2001). Semenjak 1990, rataan tahunan peningkatan CH4 di atmosfer bervariasi
antara kurang dari nol hingga 15 ppbv (Rudolph 1994).
Tanah adalah salah satu faktor kunci yang berperan penting dalam
produksi dan emisi CH4. Tanah memiliki kapasitas baik sebagai produsen maupun
10
jawab dalam produksi methana. Sedangkan jenis yang lain yaitu methanotrop
berperan dalam mengkonsumsi CH4. Saat ini diperkirakan emisi CH4 dari tanah di
seluruh dunia berkisar antara150 hingga 250 Tg CH4 tahun-1 (IPCC 2001).
Sebanyak 1/3 dan ¼ ( kira-kira 65 Tg CH4 tahun-1) diemisikan dari lahan basah
pada lintang tinggi (Walter et al. 2001). Diperkirakan konsumsi CH4 oleh mikroba
tanah berkisar antara 10 hingga 30 Tg CH4 tahun-1, lebih rendah dari emisi yang
diperkirakan ( IPCC 2001).
Emisi CH4 dari lahan pertanian tropis menyumbangkan porsi yang
signifikan terhadap emisi global tahunan CH4. Lahan sawah, pembakaran
biomassa, dan fermentasi dipandang sebagai kontributor utama ( Mosier et al.
2004). Sektor pertanian merupakan penyumbang emisi gas metan (CH4) terbesar
yang dihasilkan dari lahan padi, peternakan, pembakaran residu pertanian dan
padang sabana (Irmansyah 2004). Kontribusi seekor sapi dewasa dalam
mengemisikan metan yaitu sebesar 80 – 110 kg/th (Thalib 2008).
Dinitrogen Oksida (N2O)
Saat ini, konsentrasi N2O diatmosfer berkisar pada 317 ppbv, yang
meningkat dari 200 ppbv pada tahun 2001. Kebanyakan dari peningkatan ini
terjadi selama 50 tahun terakhir dengan pola peningkatan yang linier sebesar 0.7
ppbv per tahun (CMDL 2001). Peningkatan antara 0.2-0.3 % pada konsentasi
atmosfer akan berkontribusi sebesar 5 % terhadap pemanasan akibat gas rumah
kaca ( Cicerone and Oremland 1988).
Sumber utama N2O adalah mikroba denitrifikasi tanah yang memproduksi
N2 dan N2O dalam jumlah yang sangat besar (Tiedje 1988; Robertson 1999).
Berbagai faktor lingkungan dapat mempengaruhi faksi mol N2O, diantaranya
kelembaban tanah, konsentrasi nitrat dan nitrit, pH, aerasi, temperatur,
ketersediaan karbon, aktivitas relatif NO2- dan N2O reduktase (Colourn and
Dowdell 1984; Sahrawat and Keeney 1986; Aulakh et al. 1992).
Lahan pertanian dianggap sebagai sumber utama gas N2O atmosfer (IPCC
1996). Dinitro-oksida atau nitrous oksida (N2O) merupakan emisi gas yang
berlebih. Seperti yang dilaporkan oleh Wahyuni dan Wihardjaka (2007) bahwa
sekitar 94% emisi gas dinitro-oksida (N2O) berasal dari bidang pertanian.
Kemampuan Tanaman dalam Menyerap CO2
Tanaman menyerap CO2 melalui proses fotosintesis. Proses fotosintesis
tersebut sangat mempengaruhi produktivitas dan biomassa tanaman yang
dihasilkan. Secara umum fotosintesis dipengaruhi oleh karakteristik daun (umur
daun dan morfologi daun), besarnya kebutuhan hasil asimilasi oleh sink, dan
faktor lingkungan seperti kesuburan tanah, kandungan CO2 atmosfer, kelembaban,
suhu dan cahaya.
Sebagai sumber utama karbohidrat, potensi daun sebagai “source” yang
diukur melalui laju fotosintesis pada tanaman jarak pagar, maksimum dicapai
pada umur daun 6 minggu yaitu sebesar 8.99 μmol CO2/m2/s (Raden 2009),
sedangkan laju fotosintesis pada kedelai sebesar 20.67 – 25.36 μmol CO2/m2
/s
(Muhuria 2007). Laju fotosintesis pada tanaman jarak pagar meningkat sampai
daun mengalami perkembangan penuh dan kemudian menurun secara perlahan
seiring dengan meningkatnya umur daun (Raden 2009). Hal ini sejalan dengan
pernyataan Lakitan (1993) bahwa stadia perkembangan daun (umur daun)
mempengaruhi fotosintesis.
Biomassa
Biomassa adalah jumlah total dari materi organik tanaman yang hidup di
atas tanah yang diekspresikan sebagai berat kering tanaman per unit areal (Brown
1993). Biomassa dapat diukur dari biomassa di atas permukaan tanah (above
ground) dan di bawah permukaan tanah (below ground). Biomassa disusun
terutama oleh senyawa karbohidrat yang terdiri dari elemen karbon, hidrogen dan
oksigen yang dihasilkan pada proses foosintesis tanaman (White and Plaskett
1981). Biomassa yang dapat dinyatakan dengan berat kering tanaman budidaya
terjadi akibat penimbunan hasil asimilasi bersih CO2 sepanjang musim
12
85-92 % berat kering tanaman berasal dari pengambilan CO2 dalam fotosintesis
(Gardner et al. 1991).
Bimassa biasanya dinyatakan dalam ukuran berat kering, dalam ukuran
gram atau kalori, dengan unit satuan biomassa adalah gram/m2 atau kg/ha atau
ton/ha (Chapman 1976; Brown 1997). Sedangkan laju produksi biomassa adalah
laju akumulasi biomassa dalam kurun waktu tertentu, sehingga unit satuannya
dinyatakan per satuan waktu, misal kg/ha/tahun.
Potensi Serapan Karbon
Tanaman jarak pagar, berpotensi sebagai penyerap karbon. Jarak pagar
sebagai tanaman yang berpotensi dalam penyerapan emisi karbon telah dianalisis
dan diprediksikan oleh June et al. (2008) dalam Syahbuddin (2008) yang
menunjukkan potensi serap karbon pada jarak pagar pada umur 7 tahun dapat
mencapai 158 – 191 ton CO2/ha/th. Kandungan stok karbon tersebut jauh lebih
tinggi dibandingkan dengan pertanaman monokultur tebu, kopi, dan kakao pada
luasan yang sama.
Input Energi dalam Pertanian
Pengertian Umum Energi
Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk memberikan pengaruh
atau akibat, baik berupa panas yang ditimbulkan maupun berupa akibat mekanik
(Abdullah 1979 dalam Moechalil 1983). Energi dalam bidang pertanian dikenal
dalam beberapa sumber dan aktivitasnya. Cox dan Akins (1979) menggolongkan
energi pertanian ke dalam dua macam bentuk yaitu energi ekologi dan energi
kultural. Energi ekologi meliputi radiasi matahari untuk proses fotosintesisi, suhu
lingkungan, sirkulasi atmosfer dan presipitasi. Energi kultural dapat dibedakan
atas dua macam yaitu masukan energi biologi dan energi industri. Energi biologi
meliputi tenaga kerja manusia dan hewan serta bahan organik seperti pupuk
kandang dan benih. Energi industri meliputi semua masukan yang dihasilkan dari
proses teknologi modern seperti pupuk, pestisida, alat dan mesin-mesin pertanian.
juga energi langsung. Pupuk, pestisida, alat dan mesin pertanian disebut juga
energi tidak langsung.
Stout (1990) membedakan energi yang biasa digunakan dalam bidang
pertanian dalam dua bagian yaitu energi komersial dan energi non komersial.
Energi komersial meliputi bahan bakar, alat dan mesin pertanian, pupuk, pestisida,
pompa air, dan irigasi yang dibutuhkan untuk peningkatan produksi pertanian.
Energi nonkomersial terdiri atas energi surya, air, angin, dan lainnya yang dapat
diperoleh secara bebas.
Energi tenaga kerja manusia
Input energi tenaga manusia adalah banyaknya energi yang dipakai untuk
melakukan aktivitas selama proses produksi. Revelle (1978) diacu dalam
Moechalil (1983) menentukan energi yang digunakan berdasarkan energi
metabolik, dengan cara mengukur oksigen atau CO2 yang dihembuskan dari
respirasi. Abdullah (1979) mengemukakan bahwa laki-laki sehat berumur 20-29
tahun memerlukan energi dari bahan makanan per hari sebesar 12.50 MJ atau
berkisar 10.9-14.2 MJ. Sugito (1993) menggunakan nilai konversi tenaga manusia
sebesar 1.453 MJ/jam (laki-laki) dan 1.163 MJ/jam (wanita) untuk menghitung
neraca energi produksi tanaman ubi kayu.
Efisiensi energi pertanian
Efisiensi energi dalam kegiatan pertanian diperoleh dari perbandingan
antara energi input dengan energi output yang dihasilkan. Kegiatan budidaya
kedelai yang dilakukan oleh Moeljanto (1994) membutuhkan masukan energi
sebesar 753 359 – 888 474 kcal/ha atau 3 156.574 - 3 722.706 MJ/ha. Energi yang
dihasilkan dalam kegiatan budidaya tersebut sebesar 942 240 – 1 436 640 kcal/ha
atau 3 947.986 - 6 019.522 MJ/ha, dengan efisiensi energi sebesar 1.15 – 1.80.
Budidaya padi konvensional yang dilakukan oleh Anuar (1994) membutuhkan
masukan energi sebesar 17 162 407 MJ/ha dengan produksi gabah kering giling
sebesar 3.27 ton/ha atau energi setara dengan 40 610 455 MJ/ha. Selain energi
dari gabah kering giling, dihasilkan pula energi dari jerami sebesar 62 230 947
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2010 – April 2011. Lokasi penelitian dilakukan di kebun percobaan jarak pagar milik PT Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. Pengujian kandungan gas di Laboratorium Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi-IPB dan Laboratorium Gas Chomatography, Departemen Agronomi dan Hortikultura-IPB. Pengujian kandungan nitrat dan amonium tanah serta karbon organik dilakukan di Laboratorium Plant Analysis and Gas Chromatography, Departemen Agronomi dan Hortikultura-IPB. Pengujian kandungan hara pada tanah dan jaringan tanaman jarak pagar di Laboratorium Balai Kesuburan Tanah.
Bahan dan Alat
Jarak pagar yang digunakan dalam penelitian ini adalah jarak pagar lokal Dompu-NTB. Pupuk yang digunakan adalah pupuk urea, urea slow release dan kompos bungkil jarak.
Alat yang digunakan adalah Gas Chamber (tabung gas), Syringe (suntikan), Gas Chromatografi (alat pengukur gas), Global Positioning System/GPS (alat pengukur ketinggian), Hoboware Pro (alat pengukur curah hujan, suhu dan radiasi matahari), ORP meter (alat pengukur keasaman tanah dan potensial reduksi tanah), Spektrofotometer, Bor tanah, Termometer tanah, Moisture Tester, serta oven.
Metode Penelitian
dosis urea tersebut berdasarkan penelitian Romli et al. (2006), sedangkan pemakaian dosis kompos didasarkan pada dosis penggunaan pupuk kandang berdasarkan budidaya jarak pagar PT Indocement.
Perlakuan yang digunakan adalah sebagai berikut : Urea tebar 50%
Urea tebar 100% Urea benam 50% Urea benam 100% Bungkil tebar 50% Bungkil benam 100% Bungkil benam 50% Bungkil benam 100% Slow release tebar 50% Slow release tebar 100% Slow release benam 50% Slow release benam 100% Kontrol (tanpa pupuk)
Model statistik linier yang digunakan dalam rancangan menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002) yaitu :
Bentuk umum dari model linier aditif RKLT: Yij = μ + τi + βj + εij
i = 1, 2, 3, …, t j = 1, 2, …, r
Yij = nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
μ = rataan umum
τI = nilai tambah pengaruh perlakuan ke-i
βj = nilai tambah pengaruh kelompok ke-j
16
Total unit percobaan sebanyak 39 unit. Setiap unit percobaan menggunakan 16 tanaman dengan luasan 64 m2. Sehingga total kebutuhan tanaman sebanyak 624 tanaman, dengan luasan 2 496 m2. Selanjutnya peubah yang diamati dilakukan uji statistik dengan uji F. Apabila setiap perlakuan memberikan pengaruh yang nyata maka diteruskan dengan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT).
Pelaksanaan 1. Identifikasi Lahan Penelitian
Tahapan pelaksanaan dalam identifikasi lahan penelitian adalah sebagai berikut:
a. Pengambilan sampel tanah untuk mengukur kandungan hara, pH, struktur dan tekstur tanah.
b. Pengambilan data cuaca dan iklim di balai lokasi penelitian meliputi curah hujan bulanan dan tahunan, suhu dan kelembaban dengan alat Hoboware Pro (alat pengukur curah hujan, suhu dan radiasi matahari)
2. Identifikasi GHG Emission Pada Jarak Pagar Melalui Perlakuan Pemupukan
a. Persiapan Lahan dan Pemilihan Pohon Jarak Pagar
18
Pengamatan 1. Pengamatan Emisi Gas
a. Pengambilan Gas
Pengambilan gas dilakukan pada tiga posisi pemasangan tabung. Sehingga dari 39 satuan percobaan, akan dilakukan pengambilan gas sebanyak 117 tabung. Pengambilan gas dilapangan dilakukan pada pukul 07.00 - 09.00 setiap minggu. Pengambilan gas dilakukan setelah pemasangan Gas chamber selama 10 menit. Gas chamber terbuat dari PVC yang tidak tembus cahaya dengan ukuran diameter 30 cm dan tingginya 30 cm dengan bagian atas tertutup. Gas yang berada pada gas chamber selanjutnya diambil dengan syringe dan dimasukkan dalam tempat penyimpanan gas (tadler bag).
b. Pengujian Kandungan Gas
Pengujian kandungan gas dilakukan terhadap pola emisi harian (Diurnal Change), kadar gas CH4 dan N2O pada udara ambient, emisi CH4, dan emisi N2O. Pengujian kandungan gas harian (Diurnal Change) dilakukan pada awal sebelum aplikasi pupuk dengan tujuan untuk melihat pola emisi harian gas CH4 dan N2O pada lokasi penelitian. Bila telah diketahui polanya, maka akan dapat ditentukan waktu pengambilan gas rata-rata. Penentuan kadar gas pada ambient ditujukan untuk menentukan emisi yang dihasilkan dari flux yang ada.
Pengujian kandungan gas dilakukan dengan menggunakan Gas chromatography (GC), metode sesuai standar nasional Indonesia (SNI). Pengujian dilakukan terhadap kadar N2O dan CH4. Penelitian menggunakan standar gas CH4 dan N2O sebesar 50 ppm.
¾
Pengukuran N2O dilakukan dengan gas chromatography model HP seri 5890 A dengan panjang kolom 30 m, detector : ECD (Electron Capture Detector); carrier gas : He; suhu detector : 260°C; suhu inlet : 80°C dan suhu kolom : 80°C. Volume injeksi yang digunakan adalah 1ml.20
sebagai pengekstrak N tanah dikhawatirkan mengganggu analisis tanah yang berkadar kapur tinggi. Botol ditutup dan dikocol dengan mechanical shaker selama 1 jam. Biarkan mengendap (kira-kira 10 menit). Lakukan analisis terhadap aliquot yang dihasilkan.
Analisi kadar nitrat dan amonium dilakukan dengan metode Steam distillation (Bremner and Keeney, 1965).
e. Pengukuran Kadar Air Tanah
Pengukuran kadar air tanah dilakukan di laboratorium dengan metode gravimetri.
f. Pengukuran pH dan Eh tanah
Pengukuran pH dan Eh tanah dilakukan setiap pengambilan sampel nitrat dan amonium. Pengukuran dilakukan dengan ORP meter. Prosedur pengamatan diawali dengan pengambilan sampel tanah sebanyak 10 gram sesuai perlakuan dengan menggunakan bor tanah. Tanah dimasukan ke dalam botol kocok, kemudian ditambahkan air bebas ion sebanyak 50 ml. Campuran tanah dan air bebas ion dikocok secara manual. Pengukuran dilakukan terhadap cairan campuran tanah dan air bebas ion hingga nilai yang stabil.
g. Pengukuran Suhu udara dan Kelembaban Udara
Pengukuran suhu udara dan kelembaban udara dilakukan setiap kali pengamatan dengan penggunaan Hoboware Pro (alat pengukur curah hujan, suhu dan radiasi matahari).
h. Analisis Kandungan Hara Pada Tanah
i. Pengukuran Daya Serap atau Carbon Stock pada tanaman dan serasah
Pengukuran serapan C organik tanaman dilakukan dengan metode pengabuan kering (Allison et al. 1965). Pengukuran daya serap karbon dilakukan pada seluruh bagian tanaman (akar, tangkai, daun dan batang). Berikut ini adalah prosedur analisis serapan karbon pada tanaman :
1. Biomas tanaman termasuk akar dikeringkan dengan oven pengering, kemudian digiling menggunakan grinder sampai halus atau berbentuk serbuk.
2. Biomas yang telah dihaluskan kemudian ditimbang dan diletakkan di cawan yang sudah diketahui bobotnya.
3. Biomas kemudian dipanaskan menggunakan tanur pembakar pada suhu 105°C.
4. Setelah didinginkan, cawan dan sampel biomas ditimbang untuk mengetahui bobot yang hilang setelah pembakaran.
5. Cawan dan biomas kemudian dimasukkan kembali tanur pembakar hingga tanur bersuhu 700°C dan sampel berubah menjadi abu.
6. Cawan dan sampel ditimbang kembali untuk mengetahui kadar C organik yang tertinggal dalam tanaman.
Analisis karbon organik dari sampel tanaman yang telah diambil dapat menggunakan persamaan berikut ini :
C-Organik (%) .7 4 %
Keterangan :
A = bobot cawan kosong (g)
B = bobot cawan kosong + contoh (g)
C = bobot cawan kosong + contoh setelah dipanaskan dengan suhu 105°C (g)
D = bobot cawan kosong + contoh setelah dipanaskan dengan suhu 700°C (g)
22
2 Pengukuran Pertumbuhan dan Produktivitas Jarak Pagar
Tujuan pengamatan ini adalah untuk mengetahui pertumbuhan dan produktivitas tanaman jarak pagar kaitannya dengan penggunaan berbagai jenis pupuk. Peubah yang diamati meliputi fase vegetatif dan generatif. Peubah tersebut terdiri dari :
a. Tinggi tanaman (diukur dari pangkal batang sampai titik tumbuh tertinggi)
b. Diameter batang (diukur dari 10 cm dari permukaan tanah) c. Jumlah daun per tanaman
d. Jumlah cabang tersier e. Jumlah cabang produktif f. Persentase tanaman berbunga g. Jumlah buah per tanaman h. Bobot buah segar per tanaman i. Bobot biji basah per tanaman j. Bobot biji kering per tanaman k. Bobot biji kering per ha
3 Analisis Energi
Asumsi Dalam Perhitungan Energi
a. Energi yang dimasukan dalam perhitungan efisiensi energi dibatasi pada input energi komersial.
b. Input energi komersial yang diperhitungkan dibatasi pada input yang diperlukan untuk proses produksi dan panen.
Perhitungan Output dan Input Energi
a. Output energi dihitung berdasarkan nilai kandungan energi seluruh hasil ekonomi (biji) dan brangkasan (bagian atas) tanaman. Untuk mengukur kandungan energi dalam bahan kering hasil tersebut digunakan bom kalorimeter.
24
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL Kondisi Umum Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian berada di daerah bertanah kapur dengan karakteristik pH
tinggi (agak basa). Kondisi N total tergolong sangat rendah.
Tabel 1 Hasil analisis tanah di lokasi penelitian
Sifat Tanah Satuan Hasil analisis Kriteria tanah
Tekstur % Pasir 24%, debu
Ket: Standar berdasarkan Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah
Sumber : Hasil analisis laboratorium balai penelitian tanah, Bogor (Lampiran 10)
Tanah di daerah penelitian memiliki karakteristik agak basa. Kondisi pH
pada kisaran 7.7 masih tergolong kondisi yang baik dalam hal kemampuannya
melarutkan unsur hara tanah. Unsur N dan unsur hara makro lainnya tersedia
dengan baik pada pH > 6 hingga netral atau sedikit alkalis. Kondisi Ca yang
tinggi berdampak buruk bagi kadar P total tanah, karena unsur fosfat menjadi
tidak tersedia dikarenakan P terikat dengan Ca membentuk Ca-P, sehingga
ketersediaan P rendah.
Tanaman yang digunakan pada penelitian ini adalah tanaman yang telah
tumbuh selama 2 tahun. Tanaman dipangkas setinggi 50 cm pada semua
Gambar 4 Kondisi awal penelitian
Pertumbuhan Vegetatif
Tinggi Tanaman
Perlakuan pemupukan berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman pada
umur 14 minggu setelah perlakuan. Hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuan
pupuk Bungkil Benam 100% memberikan tinggi tanaman terbaik hingga
mencapai 123.41 cm. Hasil ini tidak berbeda nyata dengan perlakuan urea benam
100%, bungkil terbar dosis penuh, Slow Release Tebar 100% dan Slow Release
Tebar 50%. Penggunaan perlakuan pupuk slow release benam, bungkil tebar,
Bungkil Benam 50%, urea tebar, dan Urea Benam 50% memberikan hasil yang
tidak berbeda nyata dengan kontrol.
Tabel 2 Pengaruh berbagai perlakuan pupuk terhadap tinggi tanaman
Perlakuan 7 MSP 9 MSP 12 MSP 14 MSP
Tinggi tanaman (cm)
Urea Tebar 50% 74.50 79.56 86.85 91.12 d
Urea Tebar 100% 78.60 92.23 97.87 101.93 b-d
Urea Benam 50% 76.31 88.07 92.41 101.79 b-d
Urea Benam 100% 84.28 99.72 106.06 117.99 ab
Bungkil Tebar 50% 79.90 91.87 93.07 96.53 cd
Bungkil Tebar 100% 76.78 89.57 98.70 105.40 a-d
Bungkil Benam 50% 80.23 91.06 92.52 102.78 b-d
Bungkil Benam 100% 86.06 102.26 110.22 123.41 a
26
Ket : MSP : Minggu setelah perlakuan
Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
Jumlah Daun
Perlakuan pemupukan berpengaruh nyata memberikan peningkatan jumlah
daun tanaman jarak. Pengaruh tersebut terlihat pada akhir pengamatan, yaitu umur
5 bulan setelah aplikasi pupuk. Hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuan
pupuk Bungkil Benam 100% memberikan jumlah daun tanaman terbanyak.
Jumlah daun terbanyak mencapai 1 170 daun/tanaman.
Tabel 3 Pengaruh berbagai perlakuan pupuk terhadap jumlah daun per tanaman
Perlakuan 7 MSP* 9 MSP* 5 BULAN (total)
*: jumlah daun yang dihitung pada cabang sampel
Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
Slow Release Tebar 100% 77.64 90.65 94.55 106.58 a-d
Slow Release Benam 50% 78.47 87.01 88.03 94.38 cd
Slow Release Benam 100% 74.07 82.80 85.57 91.27 d
Jumlah Cabang
Pengukuran terhadap jumlah cabang dilakukan pada jumlah cabang tersier
hasil perlakuan pemupukan. Hasil analisis menunjukkan bahwa jumlah cabang
tersier terbanyak dihasilkan dari perlakuan pupuk Urea Tebar 100% dengan
jumlah cabang sebanyak 20.6 cabang/tanaman. Namun hasil ini tidak berbeda
nyata dengan perlakuan pupuk Bungkil Benam 100% yang sebelumnya
memberikan pengaruh terbaik terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun.
Tabel 4 Jumlah cabang tersier pada berbagai perlakuan pupuk
Perlakuan Cabang tersier**
Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 1 %
Pertumbuhan Generatif
Persentase Tanaman Berbunga dan Jumlah Cabang Produktif
Pengamatan persentase tanaman berbunga dan jumlah cabang produktif
dilakukan pada umur 12 minggu setelah perlakuan. Penggunaan waktu 12
minggu, dikarenakan waktu tersebut adalah periode umum pembungaan tanaman
jarak. Hasil analisis menunjukkan bahwa penggunaan pupuk Bungkil Benam
100%, Bungkil Benam 50%, Bungkil Tebar 100%, dan Urea Tebar 100%
memberikan persentase tanaman berbunga yang tertinggi. Perlakuan kontrol
28
Jumlah cabang produktif terbanyak dihasilkan oleh penggunaan pupuk
Urea Tebar 100%, yaitu sebanyak 9 cabang. Perlakuan ini tidak berbeda nyata
dengan penggunaan perlakuan urea benam 100%, Bungkil Tebar 100%, Bungkil
Benam 50%, dan Bungkil Benam 100%.
Tabel 5 Persentase tanaman berbunga dan jumlah cabang produktif pada umur 12
minggu setelah pemupukan
Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
Panen
Penggunaan pupuk berpengaruh nyata meningkatkan peubah panen
tanaman jarak. Hasil analisis menunjukkan bahwa perlakuan pupuk berpengaruh
sangat nyata terhadap jumlah buah yang dihasilkan, dan berpengaruh nyata
terhadap bobot buah dan jumlah biji. Bobot biji basah tidak dipengaruhi oleh
perlakuan pemupukan.
Hasil analisis menunjukkan bahwa hasil jumlah buah terbanyak dihasilkan
dari perlakuan pupuk Urea Tebar 100% sebanyak 28.56 biji. Hasil ini tidak
berbeda nyata dengan perlakuan urea benam 100%, Bungkil Tebar 100%, Bungkil
Benam 50%, Bungkil Benam 100%, dan Slow Release Tebar 100% maupun 50%.
Penggunaan pupuk Urea Tebar 50% menghasilkan jumlah buah paling sedikit.
Peubah bobot buah dan jumlah biji dipengaruhi secara nyata oleh
Urea Tebar 100% sebanyak 147.01 g/tanaman. Jumlah biji terbanyak juga
dihasilkan dari perlakuan Urea Tebar 100% sebanyak 75 biji/pohon. Hasil
tertinggi bobot buah dan jumlah biji pada perlakuan Urea Tebar 100%, tidak
berbeda nyata dengan perlakuan urea benam 100%, Bungkil Tebar 100%, Bungkil
30
Tabel 6 Jumlah buah, bobot buah, jumlah biji dan bobot biji basah pada berbagai perlakuan pupuk selama 5 bulan
Perlakuan Jumlah buah
Bobot buah (g)
Jumlah biji Bobot biji
basah (g)
Bobot biji kering per ha (populasi 2500)
Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
Emisi
Pola Emisi Diurnal
Penggunaan pupuk tidak terlepas dari pengaruhnya terhadap lingkungan
udara. Selain pengaruh positifnya terhadap penambahan kadar hara tanah dan
pengaruhnya dalam menyuplai hara tanaman, penggunaan pupuk juga mampu
menghasilkan emisi gas yang memiliki dampak negatif terhadap lingkungan.
Penentuan waktu pengambilam sampel terbaik dilakukan dengan uji
perubahan harian (Diurnal Change) terhadap gas-gas yang berpotensi dihasilkan.
Gas yang dianalisis adalah gas metana (CH4) dan gas dinitrogen oksida (N2O).
Pengukuran perubahan harian gas dilakukan setiap jam selama 24 jam.
Diurnal Metana (CH4)
Hasil pengukuran CH4 per jam selama 24 jam memberikan nilai sebesar 0
- 0.648 ppm atau setara dengan 0 - 0.615 mg C/m2/jam. Emisi rata-rata gas metana
sebesar 0.244 ppm atau setara 0.231 mg C/m2/jam. Konsentrasi emisi metana
tertinggi dihasilkan pada pukul 24.00. Konsentrasi CH4 yang mendekati nilai
rata-rata dihasilkan pada pukul 06.00, 13.00, 14.00, 19.00, 22.00, dan 23.00.
Pengukuran kadar ambient CH4 saat pengambilan sampel Diurnal Change
ditampilkan dalam Lampiran.
Gambar 5 Emisi gas CH4 setiap jam selama 24 jam
32
Diurnal Dinitrogen Oksida (N2O)
Hasil pengukuran emisi gas N2O setiap jam selama 24 jam menunjukkan
bahwa konsentrasi emisi N2O berkisar 0-2.607 ppm atau setara dengan 0- 2.885
mg N/m2/jam. Emisi rata-rata N2O sebesar 1.200 ppm atau 1.328 mg N/m2/jam.
Konsentrasi tertinggi emisi N2O dihasilkan pada pukul 10.00, 11.00, 18.00, 19.00,
21.00, 23.00 dan 5.00.
Gambar 6 Emisi gas N2O setiap jam selama 24 jam
Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa emisi gas metana dan gas
dinitrogen oksida berkorelasi sangat nyata dengan korelasi positif (p<.0001; r
=0.916). Pada siklus harian emisi, gas metana dan dinitrogen oksida tidak
berkorelasi dengan suhu tanah dan suhu udara. Pengukuran kadar ambient N2O
saat pengambilan sampel Diurnal Change ditampilkan dalam Lampiran.
Tabel 7 Hasil uji korelasi antar peubah pada analisis perubahan harian emisi CH4 dan N2O
Ket: 0-1 : Koefisien Korelasi, **: berpengaruh sangat nyata, tn : tidak berpengaruh nyata
6 7 8 9 101112131415161718192021222324 1 2 3 4 5
Emisi Metana (CH4)
Emisi gas metana diukur sebanyak empat kali yaitu 3 hari setelah
perlakuan, 5 hari setelah perlakuan, 7 hari setelah perlakuan dan 14 hari setelah
perlakuan. Perlakuan pemupukan berpengaruh nyata terhadap emisi gas metana.
Hasil ini terlihat pada waktu 7 hari setelah perlakuan dan 14 hari setelah
perlakuan.
Emisi gas metana tertinggi pada 7 hari setelah pemupukan terdapat pada
perlakuan Urea Tebar 100% sebesar 1.126 mg CH4/m2/jam. Emisi terendah
terdapat pada perlakuan Urea Benam 50% sebesar 0.020 mg CH4/m2/jam. Emisi
terendah yang dihasilkan oleh perlakuan Urea Benam 50% tidak berbeda nyata
dengan perlakuan Urea Tebar 50%, Bungkil Tebar 50%, Bungkil Tebar 100%,
Bungkil Benam 100%, Slow Release Tebar 50%, Slow Release Tebar 100%, Slow
Release Benam 100% dan kontrol.
Emisi metana pada 14 hari setelah pemupukan menunjukkan bahwa emisi
metana tertinggi dihasilkan oleh perlakuan Bungkil Tebar 50% sebesar 1.521 mg
CH4/m2/jam. Emisi metana terendah terdapat pada perlakuan Urea Tebar 50%.
Emisi terendah tersebut tidak berbeda nyata dengan perlakuan Urea Tebar 100%,
Urea Benam 50%, urea benam 100%, Bungkil Benam 50%, Bungkil Benam
100%, Slow Release Tebar 50%, Slow Release Benam 50%, Slow Release Benam
100% dan kontrol.
Tabel 8 Emisi gas metana (CH4) pada teknik pemupukan yang berbeda
Perlakuan 3 HSP 5 HSP 7 HSP 14 HSP Rata-rata
Slow Release Tebar 50% 0.515 0.765 0.448 b-d 0.749 b-d 0.619
34
Ket : HSP: Hari setelah perlakuan
Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
Emisi N2O
Emisi gas dinitrogen oksida diukur sebanyak empat kali yaitu 3 hari
setelah perlakuan, 5 hari setelah perlakuan, 7 hari setelah perlakuan dan 14 hari
setelah perlakuan. Perlakuan pemupukan berpengaruh nyata terhadap emisi gas
dinitrogen oksida. Hasil ini terlihat pada waktu 7 hari setelah perlakuan dan 14
hari setelah perlakuan.
Tabel 9 Emisi gas dinitrogen oksida (N2O) pada pemupukan yang berbeda
Perlakuan 3 HSP 5 HSP 7 HSP 14HSP Rataan
Kontrol 0.647 0.894 0.129 b 2.560 cd 1.057
Ket : HSP: Hari setelah perlakuan
Gambar 7 Pola emisi pada 3, 5, 7 dan 14 hari setelah pemupukan
Emisi gas dinitrogen oksida lebih tinggi pada perlakuan pupuk
dibandingkan kontrol pada 7 hari setelah pemupukan. Kadar emisi gas dinitrogen
oksigen pada 14 hari setelah pemupukan menunjukkan nilai yang berbeda nyata.
Kadar emisi dinitrogen oksida tertinggi terdapat pada perlakuan Slow Release
Benam 100% yang mencapai 5.913 mg N2O/m2/jam. Kadar emisi gas dinitrogen
oksida terendah terlihat pada perlakuan Slow Release Tebar 50% sebesar 1.739
mg N2O/m2/jam. Hasil terendah ini tidak berbeda nyata dengan perlakuan Urea
Tebar 50%, Urea Benam 50%, Bungkil Benam 50%, Bungkil Benam 50%, Slow
Release Benam 50%, dan kontrol.
Pola Emisi Harian
Pola emisi harian dilihat untuk mengetahui adanya faktor lingkungan yang
mempengaruhi perbedaan rataan emisi pada hari ke-3, 5, 7 dan 14 hari setelah
pemupukan. Pola emisi harian menunjukkan bahwa tren emisi CH4 memiliki tren
yang sama dengan suhu tanah. Peubah lingkungan lainnya seperti suhu udara,
radiasi matahari, dan kadar air tanah tidak menunjukkan hubungan yang nyata
dengan emisi CH4. Emisi N2O tidak menunjukan dipengaruhi oleh peubah
36
Gambar 8 Suhu udara dan suhu tanah
saat pengamatan CH4 dan N2O
Gambar 9 Kadar air tanah saat
pengamatan CH4 dan N2O
Gambar 10 Pola emisi harian CH4 dan
N2O
Gambar 11 Radiasi matahari saat
pengamatan CH4 dan N2O
Kondisi Tanah
Kadar Amonium, Nitrat, pH, Eh, Kadar Air Pada Hari Ke-14 Setelah
Pemupukan
Pengamatan terhadap peubah tanah dilakukan untuk mengetahui pengaruh
pemberian pupuk terhadap kadar hara nitrogen tanah dan hubungannya dengan
emisi gas metana dan gas dinitrogen oksida.
Analisis peubah tanah dilakukan pada waktu 2 minggu setelah aplikasi
pemupukan. Hasil analisis menunjukkan bawah kadar Eh tanah dipengaruhi
secara nyata oleh penggunaan pupuk. Kadar amonium, nitrat dan kadar air N2O
Hari setelah pemupukan
Suhu
Hari setelah pemupukan
0
Hari setelah pemupukan
CH4
berbeda sangat nyata oleh penggunaan pupuk. Kadar pH tidak dipengaruhi oleh
penggunaan pupuk.
Hasil analisis Eh tanah menunjukkan bawah nilai Eh tanah tertinggi
terdapat pada perlakuan urea tebar sebesar -2.73 mV. Hasil ini tidak berbeda
nyata dengan perlakuan urea benam 100%, Bungkil Benam 100%, Slow Release
Tebar 50% dan Slow Release Benam 100%. Nilai Eh tanah terendah terdapat
pada perlakuan kontrol sebesar -43.45 mV. Hasil ini tidak berbeda nyata dengan
perlakuan Urea Tebar 50%, Urea Benam 50%, urea benam 100%, Bungkil Tebar
50%, Bungkil Tebar 100%, Bungkil Benam 50%, Slow Release Tebar 100%, dan
38
Tabel 10 Nilai pH, Eh, kadar air tanah, kadar amonium dan nitrat tanah setelah 2 minggu aplikasi pupuk
Perlakuan pH Eh* Kadar
air**
Amonium** Nitrat**
mV % ppm ppm
Urea Tebar 50% 7.80 -31.00 b-d 32.75 b-e 13.82 b-c 165.64 b-d
Urea Tebar 100% 7.30 - 2.73 a 40.15 ab 11.51 cd 297.20 ab
Urea Benam 50% 7.95 -39.70 cd 28.16 c-e 11.39 cd 122.12 c-d
Urea Benam 100% 7.67 -23.73 a-d 32.09 b-e 14.56 b-c 357.24 a
Bungkil Tebar 50% 7.80 -30.20 b-d 24.79 e 21.06 ab 138.91 b-d
Bungkil Tebar 100% 7.26 -32.80 cd 37.08 a-c 25.50 a 197.62 a-d
Bungkil Benam 50% 7.83 -33.70 cd 33.60 b-e 15.79 b-d 127.02 c-d
Bungkil Benam 100% 7.55 -16.77 a-c 43.80 a 15.86 b-d 293.33 ab
Slow Release Tebar 50% 7.24 -16.80 a-c 37.59 a-c 20.63 ab 274.76 a-c
Slow Release Tebar 100% 7.76 -30.43 b-d 36.09 a-d 18.26 a-c 235.68 a-d
Slow Release Benam 50% 7.88 -35.50 cd 26.56 de 14.83 b-d 102.47 d
Slow Release Benam 100% 7.38 - 6.60 ab 34.99 a-d 17.04 b-d 281.00 a-c
Kontrol 8.02 -43.45 d 32.40 b-e 9.42 d 107.71 d
Ket : * : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
** : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 1 %
Hasil analisis kadar air menunjukkan bahwa kadar air tertinggi terdapat
pada perlakuan Bungkil Benam 100% sebesar 43.80%. Hasil ini tidak berbeda
nyata dengan perlakuan Urea Tebar 100%, Bungkil Tebar 100%, Slow Release
Tebar 50%, Slow Release Tebar 100%, dan Slow Release Benam 100%. Kadar air
terendah terdapat pada perlakuan Bungkil Tebar 50% sebesar 24.79%. Hasil ini
tidak berbeda nyata dengan perlakuan Urea Tebar 50%, Urea Benam 50%, urea
benam 100%, Bungkil Benam 50%, Slow Release Benam 50%, dan kontrol.
Hasil analisis tingkat disosiasi nitrogen menunjukkan bahwa kadar
amonium lebih rendah dibandingkan kadar nitrat. Hal ini dikarenakan kondisi
lahan kering lebih memungkinkan kondisi oksidasi. Hal ini mendorong lebih
banyak terbentuknya ion nitrat sebagai hasil reaksi oksidasi N dibandingkan ion
amonium sebagai hasil proses reduksi.
Kadar amonium tertinggi terdapat pada perlakuan Bungkil Tebar 100%
sebesar 25.50 ppm. Hasil ini tidak berbeda nyata dengan perlakuan Bungkil Tebar
50%, dan Slow Release Tebar 50%. Kadar amonium terendah terdapat pada
perlakuan kontrol sebesar 9.42 ppm. Hasil ini tidak berbeda nyata dengan
perlakuan Urea Tebar 100%, urea benam 100%, Bungkil Benam 50%, Bungkil
Benam 100%, Slow Release Benam 50%, dan Slow Release Benam 100%.
Kadar nitrat tertinggi terdapat pada perlakuan Urea Benam 100% sebesar
357.24 ppm. Hasil ini tidak berbeda nyata dengan perlakuan Urea Tebar 100%,
Bungkil Tebar 100%, Bungkil Benam 100%, Slow Release Tebar 50%, Slow
Release Tebar 100%, dan Slow Release Benam 100%. Kadar nitrat terendah
terdapat pada perlakuan Slow Release Benam 50% sebesar 102.47 ppm. Hasil ini
tidak berbeda nyata dengan perlakuan Urea Tebar 50%, Urea Benam 50%,
Bungkil Tebar 50%, Bungkil Tebar 100%, Bungkil Benam 50%, Slow Release
40
Kadar Amonium, Nitrat, pH, Eh, Kadar Air, Karbon dan Nitrogen Pada Akhir
Pengamatan
Analisis peubah tanah juga dilakukan pada akhir pengamatan untuk
menentukan kadar N setelah lima bulan aplikasi pupuk N. Namun, analisis peubah
tanah pada bulan ke-5 setelah perlakuan hanya dilakukan pada perlakuan
pemupukan benam dosis penuh pada ketiga jenis pupuk yang digunakan. Analisis
peubah tanah dilakukan pada 6 kedalaman yaitu 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm,
30-40 cm, 40-50 cm dan 50-60 cm.
Jenis Pupuk
Jenis pupuk berpengaruh nyata terhadap nilai pH, Eh, kadar air dan nitrat
tanah. Nilai pH dan Eh berkorelasi sangat nyata dengan korelasi negatif
(p<.0001; r : 0.840). Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai pH akan
diikuti rendahnya nilai Eh tanah.
Perlakuan Bungkil Benam 100% menghasilkan nilai pH tertinggi dan Eh
terendah yaitu 7.76 dan -36.68 mV. Perlakuan Bungkil Benam 100% juga
menghasilkan kadar air tertinggi yaitu 30.03 % dan kadar nitrat tertinggi hingga
56.11 ppm. Kadar amonium tidak dipengaruhi secara nyata oleh penggunaan
pupuk pada lima bulan setelah perlakuan.
Tabel 11 Pengaruh jenis pupuk terhadap nilai pH, Eh, kadar air, kadar amonium
dan nitrat tanah
Kedalaman
Kedalaman lapisan tanah mempengaruhi secara nyata terhadap nilai pH
dan Eh tanah, namun tidak mempengaruhi kadar air, kadar amonium dan nitrat
tanah. Kedalaman tanah 0-10 cm memiliki nilai pH tertinggi (7.77) dan Eh
terendah yaitu -36.59 mV. Nilai pH terlihat semakin menurun secara nyata oleh
kedalaman tanah. Sebaliknya, nilai Eh tanah semakin meningkat dengan
kedalaman tanah.
Kadar nitrogen anorganik tanah tidak dipengaruhi oleh kedalaman tanah.
Hal ini dikarenakan pada kedalaman 0 cm hingga 60 cm merupakan kedalaman
tanah dimana masih ditemukan adanya akar-akar tanaman jarak.
Tabel 12 Pengaruh kedalaman terhadap nilai pH, Eh, kadar air, kadar amonium
dan nitrat tanah
Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, berbeda nyata pada uji DMRT 5 %
Interaksi Kedalaman dan Jenis Pupuk
Nilai pH dipengaruhi sangat nyata oleh interaksi kedalaman dan jenis
pupuk. Perlakuan bungkil benam pada kedalaman 10-20 cm dan 20-30 cm
memiliki nilai pH tertinggi hingga 7.85.
Tabel 13 Pengaruh jenis pupuk dan kedalaman terhadap nilai pH** tanah
Perlakuan 0-10 10_20 20-30 30-40 40-50 50-60
Bungkil Benam 100% 7.74 a-d 7.85 a 7.85 a 7.76 a-c 7.76 a-c 7.63 a-e
Slow Release 100% 7.81 ab 7.41 c-f 7.23 fg 7.34 e-g 7.44 b-f 6.46 h
Urea Benam 100% 7.75 a-d 7.82 ab 7.64 a-e 7.49 a-f 7.36 d-g 7.02 g
