Pengaruh pemberian arang dan molase terhadap kemantapan agregat pada udipsaments Colomadu Kabupaten Karanganyar

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGARUH PEMBERIAN ARANG DAN MOLASE TERHADAP KEMANTAPAN AGREGAT PADA UDIPSAMENTS COLOMADU

KABUPATEN KARANGANYAR

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Jurusan / Program Studi Ilmu Tanah

Disusun oleh : UMI RAHAYU

H0207069

JURUSAN ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

(3)

commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulilah penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan karuniaNya sehingga penyusun dapat menyelesaikan

skripsi ini. Selama penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan

berbagai pihak, oleh karenanya penyusun ingin mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS, selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir Sumarno, MS, selaku pembimbing utama atas segala bimbingan dan ilmu

yang ditularkan kepada penyusun selama penyusunan skripsi ini.

3. Dwi Priyo Ariyanto, SP., M.Sc, selaku pembimbing pendamping atas segala

bimbingannya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini.

4. Dr. Ir. Jaka Suyana, M.Si, selaku dosen penguji terimakasih atas saran,

masukan yang diberikan selama penyusunan skripsi ini.

5. Prof. Dr. Ir. S. Minardi, MP, selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan bimbingan dan nasehat selama masa perkuliahan.

6. Ibunda tercinta Sri Klumpuk dan Ayahanda Marsi Martowiyono, yang telah

memberikan kasih sayang yang tak terhingga, doa, nasehat, perhatian, dan

dukungan baik moral maupun material.

7. Kakak-kakakku Sahono, S. Kep dan Bangkit Susilo, Amd. Pert, atas kasih

sayang, doa dan semangat yang selalu kalian berikan kepadaku, serta

Hernawan Agung S yang tak pernah bosan memberiku semangat, perhatian

dan motivasi untuk menyelesaikan skripsi ini.

8. Pungki beserta keluarga yang meminjamkan sarana dan prasarana selama

penyusunan skripsi ini.

9. Teman-temanku satu tim penelitian (Anita, Heni, Vina), atas kerjasama,

dukungan, dan semangat selama penelitian hingga terselesainya skripsi ini.

10. Teman- teman IMOET 2007 dan kakak tingkat 2006 terimakasih atas kasih

(4)

commit to user

iv

11. Segenap Laboran di Laboratorium Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian

yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis laboratorium guna

mendukung penelitian.

12. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini yang tidak

bisa disebutkan satu persatu.

Penyusun menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat

diharapkan agar dapat lebih baik. Semoga skripsi bermanfaat bagi kita semua.

Amin.

Surakarta, Juli 2012

(5)

commit to user

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

RINGKASAN ... ix

SUMMARY ... x

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 4

D. Manfaat Penelitian ... 4

E. Hipotesis ... 4

II. LANDASAN TEORI ... 5

A. Tinjuan Pustaka ... 5

1. Limbah Molase ... 5

2. Arang ... 7

3. Kemantapan Agregat ... 9

4. Tanah Entisol ... 11

B. Kerangka Berfikir... 12

III.METODA PENELITIAN ... 13

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 13

B. Bahan dan Alat ... 13

C. Rancangan Penelitian dan Tehnik Penentuan Sampel ... 14

D. Tata Laksana Penelitian ... 15

E. Variabel Pengamatan ... 17

(6)

commit to user

vi

IV.HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 19

A. Karakteristik Tanah Entisol Sebelum Perlakuan ... 19

B. Karakteristik Limbah Cair Molase dan Arang Kayu ... 20

C. Pengaruh Perlakuan terhadap Parameter Tanah ... 23

1. Kemantapan Agregat ... 23

2. Bahan Organik ... 26

3. Kadar Lengas Kering Angin ... 28

4. Bobot Volume Tanah ... 31

5. pH H2O ... 33

6. Kapasitas Pertukaran Kation (KPK) ... 37

7. Hubungan semua Parameter Yang Diamati terhadap Kemantapan Agregat ... 40

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 41

1. Kesimpulan ... 41

2. Saran ... 41

DAFTAR PUSTAKA ... 42

(7)

commit to user

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Komposisi Molase... 6

Tabel 2.2. Komposisi Arang... 8

Tabel 4.1. Hasil Analisis Tanah Sebelum Perlakuan... 19

Tabel 4.2. Hasil Analisis Limbah Cair Molase... 21

(8)

commit to user

viii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 4.1. Pengaruh Pemberian Arang terhadap Kemantapan Agregat .. 23

Gambar 4.2. Pengaruh Pemberian Molase terhadap Kemantapan Agregat ... 23

Gambar 4.3. Pengaruh Kombinasi Arang dan Molas terhadap Kemantapan Agregat ... 24

Gambar 4.4. Pengaruh Kombinasi Arang dan Molas terhadap BO ... 27

Gambar 4.5. Pengaruh Pemberian Arang terhadap Kadar Lengas ... 29

Gambar 4.6. Pengaruh Pemberian Molase terhadap Kadar Lengas ... 29

Gambar 4.7. Pengaruh Kombinasi Arang dan Molas terhadap Kadar Lengas... 29

Gambar 4.8. Pengaruh Pemberian Arang terhadap Bobot Volume ... 31

Gambar 4.9. Pengaruh Pemberian Molase terhadap Bobot Volume ... 31

Gambar 4.10. Pengaruh Kombinasi Arang dan Molas terhadap Bobot Volume ... 32

Gambar 4.11. Pengaruh Pemberian Arang terhadap pH H2O ... 34

Gambar 4.12. Pengaruh Pemberian Molase terhadap pH H2O ... 34

Gambar 4.13. Pengaruh Kombinasi Arang dan Molas terhadap pH H2O ... 35

Gambar 4.14. Pengaruh Pemberian Arang terhadap KPK ... 37

Gambar 4.15. Pengaruh Pemberian Molase terhadap KPK ... 38

(9)

commit to user

ix

RINGKASAN

PENGARUH PEMBERIAN ARANG DAN MOLASE TERHADAP

KEMANTAPAN AGREGAT PADA UDIPSAMENTS COLOMADU

KABUPATEN KARANGANYAR Skripsi: Umi Rahayu (H02070469). Penelitian ini dibawah bimbingan: Sumarno; Dwi Priyo Ariyanto; Jaka Suyana. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemantapan agregat pada Tanah Entisol Colomadu Kabupaten Karanganyar sebagai akibat dari pemberian arang kayu dan limbah cair molase.

Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan September 2011 sampai Februari 2012. Percobaan dalam penelitian ini dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor, yang diperoleh 16 kombinasi perlakuan diulang tiga kali. Faktor I adalah pemberian arang tiap polibag yaitu: A0 (0 kg/ha), A1(500 kg/ha), A2 (1.000 kg/ ha), A3 (1.500 kg/ ha ). Faktor kedua adalah pemberian molase tiap polibag yaitu: M0 (0 ℓ/ha), M1 (dosis molase 1000 ℓ/ha), M2 (dosis molase 2000 ℓ/ha), M3 (dosis molase 3.000 ℓ/ha). Variabel yang diamati adalah kemantapan agregat, bahan organik, kadar lengas kering angin, bobot volume, pH, KPK. Data dianalisis dengan Uji F, DMRT pada taraf kepercayaan 95% untuk membandingkan rerata antara perlakuan bila ada perbedaan nyata, dan stepwise regression untuk mengetahui perlakuan yang paling berpengaruh.

(10)

commit to user

x

SUMMMARY

TREATMENT EFFECT OF CHORCOAL AND MOLASSE TO SOIL

AGGREGATE STABILITY ON UDIPSAMENTS COLOMADU

KARANGANYAR. Thesis: Umi Rahayu (H0207069). This research was guided by: Sumarno; Dwi Priyo Ariyanto, Jaka Suyana. Soil Science Department of Agriculture Faculty, Sebelas Maret University Surakarta. This research aims to determine the stability of soil aggregates in Entisols Colomadu Karanganyar district as a result of charcoal and molasse.

The research was conducted from September 2011 until February 2012. Experiments in this research used Completely Rendomized Design (CRD) by two factors obtained 16 combined treatment was repeated three times. The first factor was the dosage of charcoal for each polybag is: A0 (0 kg/ha), A1(500 kg/ha), A2 (1,000 kg/ha ), A3 (1,500 kg/ha). The second factor was the dosage of molasse for each polybag is: M0 (0 ℓ/ha), M1 (molasse dose 1,000 ℓ/ha), M2 (molasse dose 2,000 ℓ/ha), M3 (molasse dose 3,000 ℓ/ha). Observed variables were the aggregate stability, organic matter, moisture content, the weight of the volume, pH, cation excange capacity. Data analysis by F test, DMRT at 95% level of confidence to compare the mean difference between treatments when there are real and stepwise regression to determine which treatments are most influential.

(11)

PENGARUH PEMBERIAN ARANG DAN MOLASE TERHADAP KEMANTAPAN AGREGAT PADA

UDIPSAMENTS COLOMADU KABUPATEN KARANGANYAR

Umi Rahayu1)

Ir. Sumarno, MS dan Dwi Priyo Ariyanto, SP., M.Sc2) Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta

ABSTRAK

Entisols merupakan tanah muda yang belum berkembang dan kemantapan agregat tanah juga belum terbentuk optimal, sehingga perlu di lakukan upaya untuk meningkatkan nilai kemantapan agregat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemantapan agregat pada Tanah Entisol Colomadu Kabupaten Karanganyar sebagai akibat dari pemberian arang kayu dan limbah cair molase. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen di rumah kaca menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial dengan dua faktor, yaitu faktor I pemberian arang tiap polibag dan faktor II pemberian molase tiap polibag. Analisis data menggunakan uji F atau Kruskal-Wallis, uji DMR atau Mood Median, serta uji Korelasi dan Stepwise. Hasil penelitian menunjukkan, pengaruh pemberian arang belum meningkatkan kemantapan agregat. Pembeian molase belum dapat meningkatkan kemantaan agregat. Kombinasi arang dan molase belum dapat meningkatkan kemantapan agregat. Nilai kemantapan agregat tertinggi terdapat pada pemberian arang 1,5 g/polibag sebesar 25,07 dan pemberian molase 9 mℓ/polibag sebesar 24,43 serta pada kombinasi arang dan molase (A1M3) sebesar 26,07.Nilai kemantapan agregat terendah terdapat pada pemberian arang 4,5 g/polibag sebesar 23,59 dan pemberian molase 0 mℓ/polibag sebesar 20,28 serta pada kombinasi arang 0 g/polybag dan molase 0 mℓ/polibag sebesar 23,26.

Kata kunci : arang, molase, kemantapan agregat, Entisols.

1)

(12)

TREATMENT EFFECT OF CHORCOAL AND MOLASSE TO SOIL AGGREGATE STABILITY ON

UDIPSAMENTS COLOMADU KARANGANYAR

Umi Rahayu1)

Ir. Sumarno, MS dan Dwi Priyo Ariyanto, SP., M.Sc2)

Study Program of Soil Science, Faculty of Agriculture University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta

ABSTRACT

Entisols is soil not yet amend and stability soil aggregate, also before optimum, until need efforts for increase value of stability aggregate. This research have a purpose for know about stability aggregate in Entisols Colomadu, Karanganyar Regency as result from giving charcoal and molasses. This research is experimental study using Randomized Design Completely (RDC) with two factor in the screen house, that is first factor is giving charcoal every polybag and the second factor is giving molasse every polybag. Analysis of data used the F test or Kruskal-Wallis and to compare between the mean treatment using Duncan multiple range test, correlation test and Stepwise Regression test. Result of the research showed that application of charcoal range have not abled to enhance the aggregate stability. Application of molasse range have not abled to enhance the aggregate stability. Combination charcoal and molasse range have not abled to enhance the aggregate stability. The results showed that influence giving charcoal not yet increase stability aggregate. Influence giving molasse not yet increase stability aggregate Combination charcoal with molasses not yet increase stability aggregate. The highest value of stability aggregate in giving charcoal 3 g/polybag at 25.07 and giving molasse 9 mℓ/polybag at 24.43, in combination charcoal with molasse 1.5 g/polybag and molasse 9 mℓ/polybag at 26.07. The lowest value of stability aggregate in giving charcoal 4.5 g/polybag at 23.59 and giving molasse 0 ℓ/polybag at 20.38, in combination charcoal with molasse 0 g/polybag and molasse 0 ℓ/polybag at 23.26.

Keywords : charcoal, molasses, stability aggregate, Entisols.

1)

Student of Study Program Soil Science, Sebelas Maret University, Surakarta, H0207069.

2)

(13)

commit to user

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kemantapan agregat sangat penting bagi tanah pertanian dan

perkebunan. Agregat yang stabil akan menciptakan kondisi yang baik bagi

pertumbuhan tanaman. Agregat dapat menciptakan lingkungan fisik yang

baik untuk perkembangan akar tanaman melalui pengaruhnya terhadap

porositas, aerasi dan daya menahan air. Pada tanah yang agregatnya, kurang

stabil bila terkena gangguan maka agregat tanah tersebut akan mudah hancur.

Butir-butir halus hasil hancuran akan menghambat pori-pori tanah sehingga

bobot isi tanah meningkat, aerasi buruk dan permeabilitas menjadi lambat.

Kemantapan agregat juga sangat menentukan tingkat kepekaan tanah

terhadap erosi.

Kemantapan agregat adalah ketahanan agregat tanah melawan

pendispersian oleh benturan tetesan air hujan atau penggenangan air dan

kekuatan sementasi atau pengikatan. Faktor-faktor yang mempengaruhi

dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan penyemen agregat, bentuk

dan ukuran agregat, serta tingkat agregasi stabilitas agregat yang terbentuk

tergantung pada keutuhan tanah permukaan agregat pada saat rehidrasi dan

kekuatan ikatan antar koloid-partikel di dalam agregat pada saat basah

(Anonim, 2009a).

Untuk mempercepat terbentuknya kemantapan agregat salah satunya

harus adanya bahan perekat, bahan organik merupakan bahan perekat alami

yang dapat mempercepat proses terbentuknya kemantapan agregat. Arang dan

molase adalah contoh bahan organik yang dapat diaplikasikan untuk

mempercepat terbentuknya agregat tanah. Arang adalah residu hitam berisi

karbon tidak murni yang dihasilkan dengan menghilangkan kandungan air

dan komponen volatil dari hewan atau tumbuhan. Arang umumnya

didapatkan dengan cara memanaskan kayu, gula, tulang, dan benda lainnya.

Arang yang hitam, ringan, mudah hancur, dan menyerupai batu bara terdiri

(14)

commit to user

Arang pada awalnya digunakan sebagai pengganti mesiu. Arang juga

digunakan dalam metalurgi sebagai reducing agent, walaupun sekarang sudah

ditinggalkan. Sebagian orang menggunakan arang sebagai media gambar.

Tetapi sebagian besar produk digunakan sebagai bahan bakar. Hasil

pembakarannya lebih bersih dari pada kayu biasa. Sebelum Revolusi Industri

arang digunakan sebagai bahan bakar industri metalurgi. Arang juga dapat

digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Arang dibakar di dalam

generator gas kayu untuk menggerakkan mobil dan bus. Di Prancis pada saat

Perang Dunia II, produksi arang untuk kendaraan bermotor meningkat dari

50.000 ton sebelum perang menjadi 500.000 ton pada tahun 1943

(Anonim, 2009b).

Selain menggunakan arang penelitian ini juga menggunakan molase.

Molase adalah bahan sisa dari industri gula yang banyak dijumpai disamping

hasil utamanya. Dari berbagai bahan sisa yang dihasilkan industri gula,

molase merupakan bahan dasar yang berharga sekali untuk pertanian. Molase

adalah sejenis sirup yang merupakan sisa dari proses pengkristalan gula pasir.

Molase tidak dapat dikristalkan karena mengandung glukosa dan fruktosa

yang sangat sulit untuk dikristalkan. Molase merupakan produk limbah dari

industri gula di mana produk ini masih banyak mengandung gula dan

asam-asam organik, sehingga merupakan bahan yang sangat baik untuk

mempercepat kemantapan agregat. Kandungan gula dari molase terutama

sukrosa berkisar 40-55% (Anonim, 2008).

Molase merupakan co-product yang dihasilkan pabrik gula dan produksinya sekitar 5% dari total jumlah tebu yang digiling. Molase seperti

yang telah dijelaskan di awal, yakni merupakan sisa proses pengkristalan gula

pasir. Sumber molase itu sendiri didapatkan dari 2 macam. Pertama dari tebu

dan kedua dari bit. Berdasarkan kedua sumber tersebut akan didapatkan

molase yang berbeda sifat dan pengolahannya.

Pada penelitian ini menggunakan tanah Entisol karena tanah Entisol

merupakan tanah muda yang belum berkembang, sehingga kemantapan

(15)

commit to user

3

teksturnya berpasir, strukturnya lepas sedangkan konsistensinya gembur serta

lepas. Nilai reaksi tanah sangat beragam mulai dari pH 2,5-8,5; kejenuhan

basa sedang hingga tinggi dengan kapasitas pertukaran kation (KPK) sangat

beragam karena sangat tergantung pada jenis mineral klei yang

mendominasinya, permeabilitasnya lambat dan peka terhadap erosi

(Munir, 1996).

Tanah Entisol merupakan tanah yang relatif kurang menguntungkan

untuk pertumbuhan tanaman, sehingga perlu upaya untuk meningkatkan

produktivitasnya dengan jalan pemupukan. Sistem pertanian konvensional

selama ini menggunakan pupuk kimia dan pestisida yang makin tinggi

takarannya. Peningkatan takaran ini menyebabkan terakumulasinya hara yang

berasal dari pupuk/pestisida di perairan maupun air tanah, sehingga

mengakibatkan terjadinya pencemaran lingkungan

(Nuryani dan Handayani, 2003).

Penelitian ini penting dilakukan mengingat agregat tanah sangat

berpengaruh terhadap sifat tanah yang juga mempengaruhi kesuburan tanah.

Penambahan arang dan molase pada tanah Entisol diharapkan dapat

mempercepat kemantapan agregat tanah.

B. Perumusan Masalah

Molase merupakan limbah tetes tebu yang mengandung bahan organik

29,21%. Arang merupakan salah satu limbah kayu yang mengandung bahan

organik 11,6%. Tanah Entisol merupakan tanah muda yang struktur dan

kemantapan agregatnya belum terbentuk sempurna. Untuk itu perlu dilakukan

upaya untuk percepatan terbentuknya kemantapan agregat dengan pemberian

arang kayu dan limbah molase yang mengandung bahan organik. Apakah

dengan penambahan arang kayu dan limbah molase dapat mempercepat

(16)

commit to user C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemantapan agregat pada

tanah Entisol di Colomadu Kabupaten Karanganyar sebagai akibat dari

pemberian arang dan limbah cair molase.

D. Manfaat Penelitian

Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi kepada

masyarakat mengenai pengaruh pemberian arang dan limbah molase terhadap

kemantapan agregat pada tanah Entisol di Colomadu Kabupaten Karanganyar

yang dapat juga dijadikan sebagai bahan pembenah tanah.

E. Hipotesis

1. Ho: Pemberian arang dan limbah molase berpengaruh tidak nyata terhadap

kemantapan agregat pada tanah Entisol di Colomadu Kabupaten

Karanganyar

2. Hi: Pemberian arang dan limbah molase berpengaruh nyata terhadap

kemantapan agregat pada tanah Entisol di Colomadu Kabupaten

(17)

commit to user

5

II. LANDASAN TEORI

A. Tinjuan Pustaka

1. Molase

Molase adalah sejenis sirup yang merupakan sisa dari proses

pengkristalan gula pasir. Molase tidak dapat dikristalkan karena

mengandung glukosa dan fruktosa yang sulit untuk dikristalkan. Molase

dari tebu dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu molase kelas 1, kelas 2,

dan black strap. Molase kelas 2 diperoleh pada saat pertama kali jus tebu

dikristalkan. Saat dikristalkan terdapat sisa jus yang tidak mengkristal dan

berwarna bening. Maka sisa dari jus ini langsung diambil sebagai molase

kelas 1. Kemudian molase kelas 2 atau biasa disebut dengan “Dark”

diperoleh saat proses kristalisasi kedua. Warnanya agak kecoklatan

sehingga disebut juga dengan istilah “Dark”. Dan molase kelas terakhir,

Black Strap diperoleh dari sisa kristalisasi terakhir. Warna Black Strap ini memang mendekati hitam (coklat tua) sehingga tidak salah jika diberi

nama “Black Strap” sesuai dengan warnanya. Black Strap ternyata

memiliki kandungan zat yang berguna, zat-zat tersebut antara lain

kalsium, magnesium, potasium, dan besi. Black Strap memiliki kandungan kalori yang cukup tinggi, karena terdiri dari glukosa dan

(18)

commit to user

Tabel 2.1 Komposisi molase (Dellweg, 1983) cit Widyanti, 2010):

Komponen Analisa %

Air Gravimetri

Senyawa organik Gula:

Sakarosa Somoghi-Nelson 32

Glukosa Somoghi-Nelson 14

Fruktosa Somoghi-Nelson 16

Senyawa Nitrogen Kjedahl 10

Senyawa anorganik

Residu sulfat (sebagai SO3) 0,4

Molases merupakan hasil samping pada industri pengolahan gula

dengan wujud bentuk cair. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Pond

(1995) yang menyatakan bahwa molasses adalah limbah utama industri pemurnian gula. Molases merupakan sumber energi yang esensial dengan

kandungan gula di dalamnya. Oleh karena itu, molasses telah banyak

dimanfaatkan sebagai bahan tambahan pakan ternak dengan kandungan

nutrisi atau zat gizi yang cukup baik. Molasses memiliki kandungan

protein kasar 3,1%; serat kasar 0,6%; BETN 83,5%; lemak kasar 0,9%;

dan abu 11,9%.

(19)

commit to user

7

pakan pencahar yang normalnya diberikan pada ternak dalam jumlah kecil

(Cheeke, 1999; McDonald 2001).

Syamsiyah et al. (2006) menyatakan bahwa safranin dari berbagai industri bumbu masakan (MSG) tidak menggangu kehidupan cacing tanah

dan berbeda dengan pemupukan NPK pada pemberian 2.000 ℓ/ha dan 4.000 ℓ/ha safranin pada tanaman padi. Lain halnya dengan molase yang belum banyak diteliti. Molase masih menjadi limbah yang belum begitu

banyak dimanfaatkan karena mempunyai karakteristik seperti nilai pH

molase yang tergolong masam (kurang dari 5), kandungan BOD dan COD

yang tinggi, serta suhu molase yang sangat tinggi ketika baru dihasilkan

dari pengolahan. Berdasarkan penelitian, bahwa kandunga BOD dan COD

limbah molase sekitar 0,04 kg/ℓ dan 0,1 kg/ℓ. Sedangkan baku mutu yang ditetapkan adalah 0,000006 kg/ℓ dan 0,001025 kg/ℓ. Hal ini menunjukkan bahwa nilai BOD dan COD limbah molase sangat tinggi di atas ambang

baku mutu (Subramanianetal, 2005)

2. Arang

Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung

85%-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon

dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung,

diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara di dalam ruangan

pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya

terkarbonasi dan tidak teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai bahan

bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben (penyerap). Daya serap ditentukan oleh luasan permukaan partikel dan kemampuan ini dapat

menjadi lebih tinggi jika arang tersebut diaktifasi dengan aktifator

bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan

demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia.

(20)

commit to user

Tabel 2.2 Komposisi arang (Devinta, 2011) :

No Variabel Nilai Satuan

1 Bahan organik 19,11 %

2 pH 7,06 -

3 Nisbah C/N 8,00 -

4 N Total 2,39 %

5 P Total (P2O5) 2,34 %

6 K Total (K2O) 2,15 %

Arang merupakan hasil pembakaran dari bahan yang mengandung

karbon yang berbentuk padat dan berpori. Sebagian besar dari

pori-porinya masih tertutup dengan hidrokarbon, dan senyawa organik lain

yang komponennya terdiri dari abu, air, nitrogen dan sulfur. Proses

pengarangan akan menentukan dan berpengaruh terhadap kualitas arang

yang dihasilkan (Sudradjat dan Soleh, 1994).

Manfaat arang untuk pertanian antara lain: 1) Memperbaiki kondisi

tanah (struktur, tekstur dan pH tanah), sehingga memacu pertumbuhan

akar tanaman; 2) Meningkatkan perkembangan mikroorganisme tanah

(arang sebagai rumah mikroba); 3) Meningkatkan kemampuan tanah

menahan air/menjaga kelembaban tanah; 4) Menyerap residu pestisida

serta kelebihan pupuk di dalam tanah; 5) Meningkatkan rasa buah dan

produksi (Anonim, 2009b).

Menurut Ogawa (1989), keuntungan pemberian arang sebagai

pembangun kesuburan tanah, karena arang mempunyai kemampuan

dalam memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah, sehingga dapat

merangsang pertumbuhan akar serta memberikan habitat yang baik untuk

pertumbuhan semai tanaman. Selain dapat meningkatkan pH tanah, arang

juga dapat memudahkan terjadinya pembentukan dan peningkatan jumlah

spora dari ekto mupun endomikoriza. Suhardi (1998), mengemukakan

bahwa pemberian arang pada tanah selain dapat membangun kesuburan

(21)

commit to user

9

tentang peranan ekosistem hutan (hutan dan tanah) sebagai potensi rosot

dalam penyerapan karbondioksida udara.

Hasil penelitian JDFDA (1994), menunjukkan bahwa pemberian

arang dan kalsium posfat secara bersamaan pada beberapa jenis tanaman

kehutanan dapat meningkatkan populasi mikoriza 4 kali lebih banyak

dibanding tanpa pemberian arang. Pada tanaman Pinus, secara nyata

meningkatkan pembentukan cabang dan daun. Demikian juga pada

tanaman bambu dapat meningkatkan jumlah anakan. Pemberian serbuk

arang pada kadar 10% volume media berpengaruh positif terhadap

pertumbuhan awal tinggi semai. Takaran arang yang digunakan adalah 10

ton/ha setara berat kering mutlak.

Arang juga dapat memperbaiki struktur, tekstur, aerasi dan drainasi

tanah sehingga dapat memacu perkembangan mikroorganisme yang

penting dalam tanah. Sehingga peran arang dalam kemantapan agregat

adalah berperan secara tidak langsung karena arang dapat memicu

perkembangan mikroorganisme yang penting dalam tanah.

Mikroorganisme merupakan salah satu faktor terbentuknya kemantapan

agregat. Dosis arang yang digunakan pada penelitian kali ini adalah 5%,

10% dan 15% dari dosis rekomendasi arang yang digunakan sebagai

media pertumbuhan mikroorganisme, yaitu 10 ton/ha (Komariah, 2009).

3. Kemantapan Agregat

Agregat adalah bentuk penyatuan butiran-butiran mineral tanah

akibat gaya fisik, kimiawi maupun biologis sehingga tahan terhadap

permasalahan kekeringan, aliran permukaan atau erosi, pemadatan, serta

tetap lepas pada kondisi basah maupun kering. Tanah yang beragregat baik

memiliki drainase yang baik pula sehingga berperan penting dalam

menjadikan tanah sebagai media tumbuh bagi tanaman dan makrobia tanah

(Hanafiah, 2008).

Kemantapan agregat tanah adalah ketahanan rerata agregat tanah

(22)

commit to user

Kemantapan bergantung pada jonjot tanah melawan daya dispersi air dan

kekuantan sementasi atau pengikatan (Notohadiprawiro, 1998).

Mekanisme pembentukan agregat: agregat terbentuk diawali

dengan suatu mekanisme yang menyatukan partikel-partikel primer

membentuk kelompok atau gugus (cluster) dan dilanjutkan dengan adanya

sesuatu yang dapat mengikat menjadi lebih kuat (sementasi). Pembentukan

agregat tanah melalui proses penjonjotan yang dilanjutkan dengan agregasi

dengan atau tanpa diikuti proses sementasi (Baver et al., 1972; cit

Notohadiprawiro, 1998). Di dalam suspensi, partikel-partikel primer yang

mempunyai potensial elektrokinetik (zeta) tinggi akan saling tolak

menolak. Ketika energi potensial turun, tumbukan antar partikel ini

melemah sehingga menghasilkan antar partikel primer saling berdekatan

dan terbentuklah jonjot. Jonjot ini akan tetap stabil sepanjang

kehadiran agensia flokulasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kemantapan agregat antara lain

pengolahan tanah, aktivitas mikroorganisme tanah, dan penutupan tajuk

tanaman pada permukaan tanah yang dapat menghindari splash erotion akibat curah hujan tinggi. Agregat tanah terbentuk karena proses flokulasi

dan fragmentasi. Flokulasi terjadi jika partikel tanah yang pada awalnya

dalam keadaan terdispersi, kemudian bergabung membentuk agregat.

Sedangkan fragmentasi terjadi jika tanah dalam keadaan masif, kemudian

terpecah-pecah membentuk agregat yang lebih kecil (Anonim, 2008).

Kemantapan agregat berkaitan dengan tekstur tanah, jenis klei,

ion-ion pada permukaan koloid tanah, jenis dan jumlah bahan organik dan

populasi jasad mikro. Agregat yang tersusun lebih banyak kaolinit lebih

mantap dari pada agregat yang lebih banyak tersusun dari monmorilonit.

Pengembangan dan pengerutan dari monmorilonit menggeser dan

memecahkan massa tanah dapat berakibat membangun atau

menghancurkan struktur tanah (Yulius et al., 1985).

Agregat tanah diklasifikasikan berdasar bentuk dan macamnya

(23)

commit to user

11

kebanyakan ped/agregat tanah mengakibatkan adanya ruangan interped

yang jauh lebih besar dari yang terjadi diantara partikel-partikel pasir,

debu, klei yang berdekatan. Efek struktur pada hubungan ruangan pori

inilah yang membuat struktur begitu penting. Gerakan udara dan air

menjadi lebih mudah. Ruangan interped juga mampu bertindak sebagai

lorong untuk perluasan akar dan jalur hewan-hewan kecil (Foth, 1994).

4. Tanah Entisol

Entisols adalah tanah yang baru terbentuk. Tanah ini ditandai

dengan kemudaannya dan tidak adanya horison genesis alami. Konsep

pusat Entisols adalah tanah di dalam regolit yang dalam tanpa horison,

kecuali suatu lapisan bajak (Foth, 1994).

Entisols kemungkinan mempunyai epipedon okrik atau horison

albik tanpa menunjukkan perkembangan horison, karena terjadi pada

bahan ekuivalensinya adalah tanah aluvial, regosol dan tanah glei humus

rendah (Sutanto, 2005).

Topografi berkisar dari bergelombang, berombak dan bergulung

dengan vegetasi dan iklim bervariasi. Entisols merupakan tanah muda

yang masih belum mempunyai perkembangan profil, diferensiasi horison

tidak nampak jelas. Solum bervariasi dari dangkal sampai dalam,

berwarna kelabu sampai kekuningan dan hanya dicirikan profil A, C

dengan batas horison baur. Kandungan pasir dan debu melebihi 60%,

berstruktur butir tunggal sehingga mempunyai konsistensi yang amat

gembur dan lepas. Tanah Entisol mempunyai kapasias tukar kation yang

rendah, permeabilitas rendah dan sangat peka terhadap erosi terutama

erosi air (Haryanto, 1998).

Entisols umumnya belum jelas membentuk diferensi horison,

meskipun Entisols tua sudah mulai terbentuk horison Al lemah berwarna

kelabu, mengandung bahan yang belum atau baru mengalami pelapukan.

Tekstur tanah biasanya kasar, strukturnya remah, konsistensi lepas sampai

(24)

commit to user

Tanah Entisol

Limbah Molase

Arang Kayu

Inkubasi

Peningkatan Agregasi

Perbaikan Sifat Tanah

Sifat fisik dan kimia tanah Entisol secara umum adalah reaksi tanah

beragam dari pH rendah sampai tinggi, kadar bahan organik rendah

biasanya kurang dari 1%, dan kandungan pasir yang terlalu tinggi sehingga

sangat porus. Pemberian pupuk anorganik sering kali hilang terlindi dan

daya menahan airnya juga rendah. Pemberian bahan organik dapat

meningkatkan kemantapan agregat tanah, kapasitas menahan air, kapasitas

tukar kation dan penyediaan sebagian unsur hara nitrogen dan sebagian

fosfor (Sanchez, 1992).

B. Kerangka Berfikir

Berdasarkan latar belakang penelitian, rumusan masalah penelitian,

tujuan penelitian, dan manfaat penelitian, maka didapat kerangka berfikir

seperti pada gambar dibawah ini;

(25)

commit to user

13

III. METODOLOGI PENELITIAN

A.Tempat dan Waktu Penelitian

Pengambilan sampel tanah Entisol ini dilaksanakan di Colomadu

Kabupaten Karanganyar. Untuk Analisis sifat kimia dan fisika tanah

dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah serta di

Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas

Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pelaksanaan penelitian ini

dilaksanakan pada Bulan September 2011 sampai Februari 2012 di Rumah

Kaca Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B.Alat dan Bahan Penelitian

1. Bahan

a. Ctka tanah kering angin Φ 0,5 mm dan ctka lolos 2 mm

b. Arang lolos 2 mm

c. Limbah Molase

d. Chemikalia untuk analisa laboratorium

2. Alat

a. Polibag Ukuran ± 7 kg

b. Cangkul

c. Karung

d. Alat tulis

e. Timbangan

f. Oven

(26)

commit to user C. Rancangan Percobaan

Penelitian ini merupakan penelitian dengan menggunakan RAL

(Rancangan Acak Lengkap) Faktorial dengan dua faktor yang di uji

sebagai beri kut :

 Faktor I : Komposisi Bahan/ Formula

A0 : Tanpa Arang (0 ton/Ha)

A1 : Penambahan Arang (500 kg/ha)

A2 : Penambahan Arang (1.000 kg/ha)

A3 : Penambahan Arang (1.500 kg/ha)

 Faktor 2 : Komposisi Bahan/ Formula

M0 : Tanpa Molase (0 ℓ/Ha)

M1 : P enam bahan Molase (1.000 ℓ/ha)

Dari kedua faktor tersebut diperoleh 16 kombinasi perlakuan yang

masing - masing perlakuan di ulang sebanyak 3 kali ulangan.

A0M0

A0M1

A0M2

A0M3

A1M0

A1M1

A1M2

A1M3

A2M0

A2M1

A2M2

A2M3

A3M0

A3M1

A3M2

(27)

commit to user

15

D. Tata Laksana Penelitian

Dalam penlitian ini ada beberapa tahapan yang dilaksanakan yaitu :

1. Studi pustaka

Mengumpulkan kajian dari berbagai sumber data kepustakaan untuk

memperoleh data sekunder yang berhubungan dengan masalah yang

diteliti melalui buku, jurnal, makalah, hasil penelitian, dan dari

beberapa instansi.

2. Pengambilan Tanah

Langkah awal pengambilan tanah dilakukan dengan membuat miniped

untuk menentukan atau meyakinkan bahwa tanah tersebut adalah tanah

Entisol. Miniped adalah suatu individu tanah yang mempunyai 3

dimensi (matra), dengan ukuran 0,5 x 0,5 x 0,5 meter. Dengan

pembuatan miniped diharapkan dapat mengetahui jenis tanah pada

lahan tersebut, dengan mengamati tekstur, warna. Tanah Entisol

merupakan jenis tanah yang masih sangat muda, yaitu baru tingkat

permulaan dalam perkembangannya. Tanah ini memiliki ciri yang

menunjukkan bahwa tanah tersebut adalah tanah Entisol yaitu ketika

dipegang terasa kasar yang menunjukkan bahwa tanah Entisol banyak

mengandung pasir daripada kandungan klei. Selain itu didapat data

yang menunjukkan bahwa memiliki kandungan bahan organik sangat

rendah (1,13%) dan memiliki BV sebesar 1,37 gram/cm3.

3. Persiapan media tanam

a. Persiapan tanah

Tanah yang sudah dikering anginkan, kemudian ditumbuk dan

diayak dengan Φ 2 mm. Setelah itu dimasukkan ke dalam polibag,

tanah yang dibutuhkan untuk setiap polibag sebanyak 7,2 kg

(Lampiran 1). Pada penelitian ini terdapat 46 perlakuan, jadi jumlah

tanah yang butuhkan sebanyak 331,2 kg.

b. Persiapan arang kayu

(28)

commit to user

(Lampiran 1). Selanjutnya arang kayu yang telah siap, akan

dicampur merata dengan tanah.

c. Persiapan molase

Limbah molase yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis

limbah molase cair. Limbah cair molase didapatkan dari pabrik

gula (Madukismo, Yogyakarta). Setelah itu molase disiramkan ke

dalam polibag sesuai dengan perlakuan masing–masing (Lampiran

1). Kemudian tanah diinkubasikan selama 90 hari inkubasi pada

suhu kamar (Lampiran 5).

4. Pemeliharaan

Selama masa inkubasi, jika ada gulma dan hama, pengendaliannya

adalah secara manual. Gulma dihilangkan dengan cara dicabut

(penyiangan), sedangkan hama diambil dan dimatikan.

5. Penyiraman

Penyiraman dengan air dilakukan setiap harinya (pagi atau sore),

hingga diperoleh kondisi kapasitas lapang. Jumlah air yang diberikan

sesuai dengan kebutuhan air per polibag.

6. Pengambilan sampel

Pengambilan sampel tanah dilakukan setelah inkubasi hari ke 90.

Pengambilan sampel tanah ini dilakukan untuk mengetahui

kemantapan agregat apakah sudah terbentuk ataukah belum.

7. Analisis laboratorium

Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini ada dua, yaitu analisis

awal dan analisis akhir. Analisis awal dilakukan sebelum diberi

perlakuan arang dan molase, sedangkan analisis akhir dilakukan

setelah tanah diinkubasikan pada hari ke 90. Analisis yang dilakukan

antara lain: analisis kemantapan agregat, bahan organik, kadar lengas

kering angin, bobot volume tanah, tekstur, pH H2O, dan KPK.

1) Analisis tanah awal

a. Kadar bahan organik, dianalisis dengan menggunakan metode

(29)

commit to user

17

b. Kadar Lengas kering angin, dianalisis dengan menggunakan

metode Gravimetri.

c. Berat Volume, dianalisis dengan menggunakan metode

Volumetri.

d. Kamantapan Agregat, dianalisis dengan menggunakan metode

Ayakan Kering Ayakan Basah (lampiran 5).

e. Tekstur tanah, dianalisis dengan menggunakan metode

pemipetan

f. pH tanah H2O 1:2,5, yang diukur dengan pH meter.

g. Kapasitas Tukar Kation (KPK), dianalisis dengan ekstrak

ammonium asetat pada pH 7,0.

E. Variabel Pengamatan

1. Analisis Awal

a. Bahan Organik

b. Kadar Lengas kering angin

c. Berat Volume

d. Tekstur tanah

e. Kamantapan Agregat

f. pH tanah

g. KPK

2. Analisis Akhir

a. Bahan Organik

b. Kadar Lengas kering angin

c. Berat Volume

d. Kamantapan Agregat

e. pH tanah

(30)

commit to user F . Teknik Analisis data

Analisa data percobaan dengan menggunakan uji F dengan taraf 95%,

apabila data tidak nornal maka data diuji dengan uji Kruskal-Wallis. Uji

lanjut Duncan (DMRT) digunakan untuk membandingkan antar rerata

perlakuan, sedangkan untuk data tidak normal menggunakan Mood Median.

Analisis Stepweise regresi dilakukan untuk mengetahui kombinasi

perlakuan tanpa diberikan arang dan limbah cair molase dan yang diberi

arang dan molase mana yang memberikan pengaruh terbaik meningkatkan

(31)

commit to user

19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik tanah Entisol sebelum perlakuan

Analisis tanah awal ini dilakukan untuk mengetahui kondisi awal

tanah yang digunakan sebelum diberi perlakuan. Sifat-sifat fisika dan kimia

tanah Entisol daerah Colomadu Kabupaten Karanganyar yang digunakan

untuk sampel penelitian disajikan pada Tabel 4.1.

Tabel4.1. Hasil Analisis Tanah Sebelum Perlakuan

Sifat Fisika dan Kimia Satuan Nilai Pengharkatan Kemantapan agregat -

KPK cmol(+)/kg 11,5 Rendah (Balittanah,

2006)

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah

Berdasarkan hasil analisis awal pada Tabel 4.1, dapat disimpulkan

bahwa sifat fisika tanah Entisol termasuk kurang subur yang ditunjukkan oleh

nilai kemantapan agregat sebesar 22,71 (tidak mantap) (Lampiran 2), hal ini

disebabkan karena rendahnya kandungan bahan organik (1,13%) serta

rendahnya kapasitas tukar kation (11,5 cmol(+)/kg) (Lampiran 2). Bahan

organik merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah yang

mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk menjadi

agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam meningkatkan

pembentukan agregasi tanah. Sekitar setengah dari kapasitas tukar kation

berasal dari bahan organik. Melalui proses dekomposisi yang dilakukan oleh

(32)

commit to user

menjadikan bahan organik menjadi bentuk yang sederhana dan bersifat

koloid. Kondisi ini akan meningkatkan kemampuan adbsorbsi tanah yang berkaitan dengan kapasitas tukar kation. Namun pada tanah Entisol yang

digunakan pada penelitian ini nilai kemantapan agregatnya tidak mantap, hal

ini disebabkan karena rendahnya kandungan bahan organik yang terdapat di

dalam tanah. Bila kandungan bahan organik rendah maka proses agregasi

tanah juga lambat karena kurangnya bahan perekat.

Tekstur tanah awal yang digunakan pada penelitian ini adalah sandy

loam, dengan kandungan pasir (56,54%) yang lebih dominan dibandingkan dengan debu (38,75%) dan klei (4,71%) (Lampiran 2). Tanah yang

didominasi fraksi pasir mempunyai kemantapan agregat yang rendah, hal ini

disebabkan karena tanah yang didominasi fraksi pasir memiliki struktur tanah

yang berbutir tunggal dan mudah hancur saat mendapat tekanan dari luar.

Tanah ini mempunyai karakteristik resapan air yang baik (pori makro), tetapi

mempunyai kapasitas menahan air yang rendah sehingga kandungan hara

yang ada relatif rendah karena ikut hilang bersama air yang lolos dari

pori-pori tanah (Sutanto, 2005). Pada umumnya porositas tanah pasiran sangat

rendah, hal ini disebabkan karena jarak antara pori-pori sangat renggang

sehingga tidak ada daya tarik menarik antara parikel dan menyebabkan air

mudah lolos dari pori-pori. Tanah Entisol merupakan tanah muda yang belum

berkembang dan kandungan unsur haranya rendah selain itu tanah Entisol

belum mengalami proses pencucian (Sanchez, 1992) sehingga pH tanahnya

netral yaitu, (7,28) (Lampiran 2). Bobot volume tanah Entisol pada analisis

tanah awal ini sebesar 1,37 g/cm3, hal ini disebabkan karena porositas tanah

Entisol rendah dan didominasi pori makro yang banyak terisi oleh udara.

Kadar lengas kering angin sebesar 2,63%, rendahnya nilai kadar lengas

kering angin disebabkan karena rendahnya daya menahan air oleh tanah.

B. Karakteristik Limbah Cair Molase dan Arang Kayu

Penambahan limbah cair molase merupakan salah satu alternatif untuk

(33)

commit to user

21

mempunyai kandungan bahan organik yang tinggi sehingga mempercepat

terjadinya agregasi tanah. Selain itu limbah cair molase juga berfungsi

sebagai perekat butir-butir tanah dan menyediakan berbagai unsur hara yang

dibutuhkan oleh tanaman. Adapun hasil analisis dari limbah cair yang

digunakan, disajikan dalam Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Hasil Analisis Limbah Cair Molase

Sifat Fisika dan

Kimia Satuan Nilai Pengharkatan

Kadar Air % 21,36 Rendah (SNI, 1999)

Kandungan bahan organik limbah cair molase yang digunakan

tergolong tinggi (29,21%), sehingga ini menjadi alasan limbah cair molase

digunakan dalam penelitian ini. Limbah cair molase merupakan hasil

sampingan dari industri gula tebu yang memiliki kandungan sukrosa yang

tinggi (25 – 40%) serta berbagi unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman.

Tingginya kandungan bahan organik molase disebabkan karena molase

berasal dari hasil sampingan industri gula pasir yang berbahan dasar tebu,

karena tebu merupakan tumbuhan yang kadar C-nya tinggi sehingga

kandungan bahan organik molase juga tinggi. Kadar air molase yang

digunakan pada penelitian ini tergolong rendah (21,36%). Sedangkan pH

pada limbah cair molase yang digunakan pada penelitian ini masam (5,40),

KPK molase tergolong tinggi (26,75 cmol(+)/kg) (Kosman dan Suganda,

2007). Dalam proses pembuatan gula pasir pabrik gula Madukismo,

Yogyakarta menggunakan metode sulfat, karena sulfat bersifat asam

sehingga molase yang dihasilkan memiliki pH asam. Nilai bobot jenis

molase sebesar 1,2 g/cm3, rendahnya bobot jenis molase disebabkan karena

(34)

commit to user

kental karena tahap pendidihan atau kristalisasi pada proses pembuatan

gula pasir.

Pada penelitian kali ini digunakan pula arang kayu. Arang

mempunyai berbagai manfaat khususnya dalam bidang pertanian. Manfaat

arang di bidang pertanian antara lain memperbaiki kondisi tanah (struktur,

tekstur dan pH tanah), sehingga memacu pertumbuhan akar tanaman,

meningkatkan perkembangan mikroorganisme tanah (arang sebagai rumah

mikroba), meningkatkan kemampuan tanah menahan air/menjaga

kelembaban tanah, dan menyerap residu pestisida serta kelebihan pupuk di

dalam tanah. Hasil analisis arang kayu disajikan pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Hasil Analisis Arang Kayu

Sifat Fisika dan Kimia Satuan Nilai Kadar lengas kering angin % 9,88

pH - 8,17

Bahan Organik % 11,6

Berdasarkan hasil analisis laboratorium kandungan bahan organik

arang sebesar 11,6%, pH 8,17 dan kadar lengas kering angin 9,88 %. Hal

ini disebabkan karena arang merupakan limbah dari pembakaran sisa

tumbuhan yang kandungan C-nya tinggi, namun sebagian kandungan C

yang ada pada arang kayu hilang akibat proses pembakaran sehingga

kandungan bahan organiknya tegolong sedang. Arang mempunyai

kandungan K yang tinggi (1.367 ppm) dan KPK (3,47 cmol(+)/kg), K

termasuk basa-basa sehingga pH arang menjadi basa (Nyoman dan

Tejowulan, 2007). Pada saat pembakaran terjadi perubahan struktur arang

yang membuat bentuk arang mengkerut sehingga pori-porinya saling

merapat, hal ini menyebabkan kapasitas menahan airnya tinggi dan kadar

(35)

commit to user

23

C. Pengaruh Perlakuan Terhadap Parameter Tanah 1. Kemantapan Agregat

Mekanisme pembentukan agregat tanah oleh adanya peran arang

dan molase dalam penelitian ini adalah sebagai pengikat butir-butir

tunggal melalui ikatan antara bagian–bagian positif dalam butir tunggal

dengan gugus negatif (karboksil) senyawa organik yang berantai panjang

(polimer). Bahan organik pada penelitian ini berfungsi sebagai bahan

perekat tanah yang dapat mempercepat proses terbentuknya agregat, dari

butir tunggal menjadi bentuk yang lebih besar dari butir-butir primer.

Berdasarkan hasil analisis laboratorium dan analisis minitab dari

pemberian arang dan molase didapat hasil kemantapan agregat yang tertera

pada gambar grafik di bawah ini.

Gambar 4.1. Pengaruh pemberian arang terhadap kemantapan agregat Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan

tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%

Gambar 4.2. Pengaruh pemberian molase terhadap kemantapan agregat Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan

tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%

(36)

commit to user

Gambar 4.3. Pengaruh kombinasi arang dan molase terhadap kemantapan agregat

Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%

Berdasarkan hasil uji F, pengaruh pemberian arang terhadap

kemantapan agregat berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3), nilai

kemantapan agregat tertinggi pada pemberian dosis arang A2 (3 g/polibag)

sebesar 25,07, dan terendah pada dosis pemberian arang A3 (4,5

g/polibag) sebesar 23,59. Hal ini ditunjukkan dengan adanya peningkatan

nilai kemantapan agregat, namun menurun pada pemberian dosis arang A3

(4,5 g/polibag). Penurunan nilai pada dosis pemberian arang A3 (4,5

g/polibag) disebabkan karena arang merupakan bahan yang sukar

didekomposisi oleh mikrobia, sehingga nilai kemantapan agregat pada

pemberian arang A3 (4,5 g/polibag) justru mengalami penurunan.

Kenaikan Kemantapan agregat berdasarkan dosis pemberian arang ini

dipengaruhi oleh kandungan bahan organik yang sudah didekomposisi

secara maksimal. Sedangkan penurunan Kemantapan agregat dipengaruhi

oleh dekomposisi bahan organik tidak berjalan maksimal sehingga

terdapat sedikit bahan perekat. Berdasarkan dekomposisi BO yang

(37)

commit to user

25

menghasilkan proses humifikasi reaksi tanah ini terjadi pada kondisi agak

asam-netral.

Berdasarkan Gambar 4.2, pengaruh pemberian dosis molase

terhadap kemantapan agregat berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3). Nilai

kemantapan agregat tertinggi pada pemberian molase M3 (9 mℓ/polibag)

sebesar 24,43, dan terendah pada pemberian molase M0 (0 mℓ/polibag)

sebesar 20,28. Hal ini ditunjukkan dengan adanya peningkatan

kemantapan agregat walaupun belum terlihat signifikan. Adanya

peningkatan kemantapan agregat disebabkan karena pemberian dosis

molase yang berbeda ke dalam tanah dapat meningkatkan kemantapan

agregat tanah meskipun belum mendekati mantap. Berdasarkan Gambar

4.3, dapat dilihat kombinasi yang paling tinggi adalah A1M3 (1,5

g/polibag arang + 9 mℓ/polibag molase) sebesar 26.07, dan terendah pada

kombinasi A0M0 (kontrol) sebesar 23,26.Menurut Arsyad (1989) peranan

bahan organik dalam pembentukan agregat yang stabil terjadi karena

mudahnya tanah membentuk kompleks dengan bahan organik. Hal ini

berlangsung melalui mekanisme penambahan bahan organik dapat

meningkatkan populasi mikroorganisme tanah, diantaranya jamur dan

cendawan. Melalui pengikatan butir-butir primer oleh miselia jamur dan

cendawan, maka akan terbentuk agregat walaupun tanpa adanya klei.

Asam humat yang dihasilkan saat proses dekomposisi bahan organik lebih

berpengaruh pada pembentukan agregat tanah yang ditunjukkan oleh

peningkatan agregat tanah (Suntoro, 2003).

Dari uji DMRT taraf 5%, pemberian dosis arang berbeda tidak

nyata antara rerata pelakuan (Lampiran 3). Begitu pula dengan pemberian

molase tidak berbeda nyata antara rerata perlakuan (Lampiran 3). Dan

pengaruh kombinasi berbeda nyata antara rerata perlakuan (Lampiran 3),

kombinasi A1M3 berbeda nyata dengan kombinasi A0M0. Kombinasi

arang dan molase tertinggi pada A1M3 karena pada kombinasi ini dosis

arang yang diberikan paling sedikit sedangkan dosis molase yang

(38)

commit to user

semakin cepat didekomposisi, sehingga bahan organiknya lebih cepat

tersedia. Semakin banyak dosis molase yang diberikan maka kandungan

bahan organik dalam tanah akan semakin meningkat, hal ini menyebabkan

nilai kemantapan agregat juga meningkat. Meskipun pemberian molase

tidak terdapat perbedaan yang nyata antara rerata perlakuan, namun secara

umum dapat terlihat adanya peningkatan terhadap kemantapan agregat.

Hal ini dapat diduga karena adanya perubahan struktur tanah dari berbutir

tunggal menjadi bentuk gumpal, sehingga meningkatkan derajat struktur

dan ukuran agregat atau meningkatkan kelas struktur dari halus menjadi

sedang atau kasar (Scholes et al., 1994). Bahkan bahan organik dapat mengubah tanah yang semula tidak berstruktur (pejal) dapat membentuk

struktur yang baik atau remah, dengan derajat struktur yang sedang hingga

kuat. Namun pada kenyataannya setelah diberikan arang dan molase ke

dalam tanah ternyata kemantapan agregat belum terbentuk mantap, untuk

membentuk agregat yang mantap dibutuhkan waktu yang lama dan

diperlukan faktor-faktor yang mendukung terbentuknya agregasi

diantaranya bahan penyemen tanah dan adanya jembatan ion.

2. Bahan Organik

Bahan organik penting ketersediaannya dalam tanah karena

mempengaruhi sifat fisika dan kimia tanah. Beberapa sumber bahan

organik tanah adalah arang dan molase. Arang dan molase menyediakan

sejumlah besar sisa-sisa organik yang akan didekomposisi mikroorganisme

tanah menjadi unsur tersedia. Berdasarkan hasil analisis laboratorium dan

analisis minitab dari kombinasi arang dan molase didapat hasil kandungan

(39)

commit to user

27

Gambar 4.4. Pengaruh kombinasi arang dan molase terhadap bahan organik

Berdasarkan hasil uji Kruskal-wallis, pengaruh pemberian dosis

arang dan dosis molase ke dalam tanah berpengaruh nyata terhadap kadar

bahan organik (Lampiran 3). Kadar bahan organik dalam tanah dapat

meningkat dengan adanya penambahan bahan-bahan yang mengandung

bahan organik seperti yang disampaikan oleh Nuryani dan Handayani

(2000) bahan organik yang diberikan ke dalam tanah setelah mengalami

dekomposisi, dapat meningkatkan kandungan karbon tanah juga

kandungan asam-asam H2SO4 dan HNO3 yang berasal dari pelapukan

bahan organik. Adanya respon positif pemberian arang dan molase ke

dalam tanah karena kandungan bahan organik sebelumnya di dalam tanah

sangat rendah. Dari Gambar 4.4, terlihat bahwa bahan organik pada

kombinasi A2M3 meningkat, hal ini disebabkan oleh meningkatnya

aktifitas mikroorganisme dalam tanah (Jamilah, 2003). Rendahnya nilai

bahan organik pada tanah biasanya terjadi dikarenakan adanya

pengelolaan lahan yang intensif (Munir, 1996). Bahan organik memiliki

peran penting dalam menentukan kemampuan tanah untuk mendukung

tanaman, sehingga jika kadar bahan organik tanah menurun, kemampuan

(40)

commit to user

tanah dalam mendukung produktivitas tanaman juga menurun. Arang

mempunyai pori yang efekif untuk mengikat dan menyimpan air dan

menyimpan unsur hara tanah. Keuntungan pemberian arang pada tanah

sebagai pembangun kesuburan tanah karena arang mempunyai

kemampuan untuk memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah

sehingga dapat meningkatkan kandungan bahan organik.

Dari uji Mood Median, diketahui bahwa pemberian arang berbeda

tidak nyata antara rerata perlakuan (Lampiran 3), begitu pula pemberian

molase berbeda tidak nyata antara rerata perlakuan (lampiran 3).

Berdasarkan Gambar 4.4, dapat dilihat bahwa rata-rata bahan organik

tertinggi terdapat pada kombinasi A2M3 (4,5 g/polibag arang + 9

mℓ/polibag molase), yaitu sebesar 1,69 %, dan terendah terdapat pada

kombinasi A3M1 (4,5 g/polibag arang + 3 mℓ/polibag molase), yaitu

sebesar 1,46 %. Pada kombinasi A2M3 berbeda nyata terhadap kombinasi

A1M0, A2M0, A2M1, A3M1, A3M2, dan A3M3, hal ini disebabkan

karena bahan organik yang ditambahkan kedalam tanah akan menjadi

sumber energi dan makanan untuk mikroorganisme didalam tanah.

3. Kadar Lengas Kering Angin

Kadar lengas kering angin adalah kadar air setelah

diangin-anginkan di tempat teduh sampai mencapai keseimbangan dengan

kelengasan atmosfer. Tegangan lengas tanah 106 cm H20, 1000 bar, atau

pF 6,0. Nilai tegangan lengas tanah dapat agak berbeda-beda, tergantung

pada kelembaban nisbi udara atmosfer. Penambahan arang dan molase

akan meningkatkan kemampuan tanah untuk diolah pada lengas yang

rendah. Di samping itu, penambahan arang dan molase akan memperluas

kisaran kadar lengas untuk dapat diolah dengan alat-alat dengan baik,

tanpa banyak mengeluarkan energi akibat perubahan kelekatan tanah

terhadap alat. Berdasarkan hasil analisis laboratorium dan analisis minitab

dari pemberian arang dan molase didapat hasil kadar lengas kering angin

(41)

commit to user

29

Gambar 4.5. Pengaruh pemberian arang terhadap kadar lengas

Gambar 4.6. Pengaruh pemberian molase terhadap kadar lengas

Gambar 4.7. Pengaruh kombinasi arang dan molase terhadap kadar lengas Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan

tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.

(42)

commit to user

Berdasarkan hasil uji F, pengaruh arang terhadap kadar lengas

kering angin berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3), nilai kadar lengas

kering angin tertinggi pada pemberian arang A0 (0 g/polibag) sebesar

3,83%, dan terendah pada pemberian A2 (3 g/polibag) sebesar 2,54%.

Pengaruh pemberian molase terhadap kadar lengas kering angin

berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3). Nilai kadar lengas tertinggi pada

pemberian molase M3 (9 mℓ/polibag) sebesar 3,83%, dan terendah pada

pemberian molase M0 (0 mℓ/polibag) sebesar 3,55%, hal ini disebabkan

karena penambahan arang dan molase akan meningkatkan kemampuan

mengikat air dan udara oleh tanah. Di samping itu, penambahan arang dan

molase akan memperluas kisaran kadar lengas untuk dapat diolah dengan

alat-alat dengan baik, tanpa banyak mengeluarkan energi akibat perubahan

kelekatan tanah terhadap alat. Pengaruh kombinasi terhadap kadar lengas

kering angin berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3), nilai kadar lengas

kering angin tertinggi pada kombinasi A2M3 (3 g/polibag arang + 9

mℓ/polibag molase) sebesar 4,04% dan yang terendah pada kombinasi

A3M0 (4,5 g/polibag arang + 0 mℓ/polibag molase) sebesar 3,31%. Pada

tanah Entisol (pasiran) yang semula tidak lekat, tidak klei, pada saat basah,

dan gembur pada saat lembab dan kering, dengan tambahan arang dan

molase dapat menjadi agak lekat dan klei serta sedikit teguh, sehingga

mudah diolah.

Dari uji DMRT taraf 5%, pemberian arang berbeda tidak nyata

antara rerata perlakuan (Lampiran 3), A0 tidak berbeda nyata terhadap A1,

A2. dan A3. Begitu pula pemberian molase berbeda tidak nyata antara

rerata perlakuan (Lampiran 3), M0 tidak berbeda nyata terhadap M1, M2,

dan M3. Dan kombinasi berbeda tidak nyata antara rerata perlakuan

(Lampiran 3), A0M0 tidak berbeda nyata terhadap A0M1, A0M2, A0M3,

A1M0, A1M1, A1M2, A1M3, A2M0, A2M1, A2M2, A2M3, A3M0,

A3M1, A3M2, dan A3M3. Hal ini disebabkan karena arang dan molase

yang diberikan ke dalam tanah dapat memperbaiki daya simpan air di

(43)

commit to user

31

4. Bobot Volume Tanah

Bobot volume tanah adalah bobot kering suatu unit volume tanah

dalam keadaan utuh, dinyatakan dalam gram tiap sentimeter kubik.

Berdasarkan hasil analisis laboratorium dan analisis minitab dari

pemberian arang dan molase didapat hasil bobot volume tanah seperti

yang tertera pada gambar grafik di bawah ini

Gambar 4.8. Pengaruh pemberian arang terhadap bobot volume

Gambar 4.9. Pengaruh pemberian molase terhadap bobot volume

(44)

commit to user

Gambar 4.10. Pengaruh kombinasi arang dan molase terhadap bobot volume

Berdasarkan hasil uji F, pengaruh pemberian arang terhadap

bobot volume tanah berpengaruh sangat nyata (Lampiran 3), nilai bobot

volume tanah tertinggi pada pemberian arang A0 (0 g/polibag) sebesar

1,18 g/cm3, dan terendah pada pemberian arang A3 (4,5 g/polibag) sebesar

1,10 g/cm3. Pengaruh pemberian dosis molase terhadap bobot volume

tanah berpengaruh nyata (lampiran 3), nilai bobot volume tanah tertinggi

pada pemberian molase M0 (0 mℓ/polibag) sebesar 1,18 g/cm3, dan

terendah pada pemberian molase M2 (6 mℓ/polibag) sebesar 1,11 g/cm3.

Sedangkan pengaruh kombinasi terhadap bobot volume tanah berpengaruh

nyata (Lampiran 3), bobot volume tertinggi pada kombinasi A0M0

(kontrol) sebesar 1,29 g/cm3 dan yang terendah pada kombinasi A3M2

(4,5 g/polibag arang + 6 mℓ/polibag molase) sebesar 1,06 g/cm3. Hal ini

disebabkan kareana tingakat dekomposisi bahan organik belum maksimal

sehingga menurunkan bobot volume tanah

(45)

commit to user

33

Peberian molase berbeda nyata antar rearata perlakuan (Lampiran 3), M0

berbeda nyata terhadap M2. Kombinasi berbeda nyata antar rearata

perlakuan (Lampiran 3), A0M0 berbeda nyata terhadap A0M1, A1M2,

A0M3, A1M0, A1M1, A1M2, A1M3, A2M0, A2M1, A2M2, A2M3,

A3M0, A3M1, A3M2, dan A3M3. Hal ini disebabkan karena adanya

korelasi negatif antara nilai bobot volume dan nilai kemantapan agregat

berbanding terbalik, bila nilai kemantapan agregat meningkat maka nilai

bobot volume tanah semakin menurun. Menurunnya nilai bobot volume

tanah karena bahan organik dapat menurunkan nilai bobot volume tanah.

Aerasi tanah sering terkait dengan pernapasan mikroorganisme dalam

tanah, karena aerasi terkait dengan O2 dalam tanah. Dengan demikian

aerasi tanah akan mempengaruhi populasi mikrobia dalam tanah. Selain itu

adanya dominasi pori meso akibat penambahan bahan organik menyimpan

lengas tersedia pada tanah, sehingga nilai bobot volume tanah menurun.

5. pH H2O

pH merupakan banyaknya konsentrasi ion H+ dan OH- dalam

tanah. Semakin tinggi ion H+ di dalam tanah semakin asam tanah tersebut.

Sebaliknya semakin tinggi ion OH-, semakin basa tanah tersebut. Jika

konsentrasi kedua ion tersebut dalam keadaan seimbang, maka tanah

tersebut bersifat netral (pH = 7). Konsentrasi H+ dan OH- di dalam tanah

sebenarnya sangat kecil, konsentrasi ion H+ di dalam tanah bersifat netral

adalah 10-7 molar/liter. Berdasarkan hasil analisis laboratorium dan

analisis minitab dari pemberian arang dan molase didapat hasil pH H2O

(46)

commit to user

Gambar 4.11. Pengaruh pemberian arang terhadap pH

Gambar 4.12. Pengaruh pemberian molase terhadap pH

(47)

commit to user

35

Gambar 13 Pengaruh kombinasi arang dan molase terhadap pH

Berdasarkan hasil uji F, pengaruh pemberian arang terhadap pH

berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3), nilai pH tertinggi pada pemberian

arang A2 (3 g/polibag) sebesar 6,63, dan terendah pada pemberian arang

A1 (1,5 g/polibag) sebesar 6,58. Pengaruh pemberian molase terhadap pH

tidak berpengaruh nyata (Lampiran 3), nilai pH tertinggi pada pemberian

molase M2 (6 mℓ/popolibag) sebesar 6,64, dan terendah pada pemberian

molase M0 (0 mℓ/polibag) sebesar 6,55. Pengaruh kombinasi terhadap pH

berpengaruh tidak nyata (Lampiran 3), nilai pH tertinggi pada kombinasi

A3M2 (4,5 g/polibag arang + 6 mℓ/polibag molase) sebesar 6,72 dan

terendah pada kombinasi A3M0 (4,5 g/polibag arang + 0 mℓ/polibag

molase) sebesar 6,51. Pemberian arang dan molase dapat menurunkan pH

tanah dibandingkan dengan pH tanah awal sebelum inkubasi. Hal ini

disebabkan karena arang dan molase yang diberikan ke dalam tanah belum

matang atau bahan yang masih mengalami proses dekomposisi, sehingga

menurunkan pH tanah. Karena selama proses dekomposisi akan

melepaskan asam-asam organik yang menyebabkan turunnya pH tanah.

Menurut Bohn, Mc neal dan O’Connor (1979) cit Winarso (2005) tanah