29
PEMBERIAN SLUDGE PALM OIL (SPO) TERHADAP SIFAT KIMIA DAN FISIKA TANAH
Emilia Farida Budi Handayani
Program Studi Budidaya Tanaman Pangan, Politeknik Tonggak Equator emilia.farida@yahoo.com
Abstract
Sludge palm oil is kind of waste discarded by palm oil factory, it is potentially used for organic fertilizer as the content consists of 34,59 % organic carbon and 5,51 % nitrogen, with C/N 6,28. The low of soil fertility could decrease yields by reducing physical and chemical properties of soil. It might be caused by the lack of organic compounds contained in it. Palm oil factory waste, such as sludge palm oil, could be source of organic compounds available to improve soil fertility. This study used completely randomized design with 5 treatments, those were S0 =control (0 ton/ha of SPO), S1 = 30 tons /ha of SPO, S2 = 20 tons/ha of SPO, S3 = 30 tons/ha of SPO, and S4 = 40 tons of SPO. Results of the study indicated that SPO application could increase chemical properties of soil, it is showed by the increased of organic carbon, total nitrogen, P205, and cation exchange capacity of soil. SPO application could also increase physical properties of soil by reducing sand, and improving dust and clay, so that soil could absorp more nutrients.
Key words: sludge palm oil, soil chemical properties, soil physical properties PENDAHULUAN
Potensi perkebunan kelapa sawit yang cukup banyak di Kalimantan Barat, hingga akhir 2010 luas tanam mencapai 750.948 hektar dengan produksi tandan buah sebar (TBS) sebanyak 921.556 ton. Jumlah itu terdiri dari perkebunan kelapa sawit milik rakyat seluas 228.440 hektar dengan produksi TBS 418.902 ton, luas tanam perkebunan besar yang mencapai 522.508 hektar dengan produksi TBS sebanyak 502.654 ton.
Nilai guna yang potensial dari pengolahan kelapa sawit adalah limbah pabrik kelapa sawit yang dihasilkan, limbah tersebut berupa tandan kosong, lumpur dan kulit biji (kulit kernel). Lumpur minyak sawit mempunyai potensi yang cukup besar untuk digunakan sebagai pupuk organik karena mengandung fosfor 0,24%; kalium 0,52%, kalsium 3,24%, magnesium 0,36%; karbon organik 34,59%; nitrogen total 5,51% dan C/N 6,28 (Handayani dan Georgius, 2014).
Rendahnya kesuburan lahan merupakan salah satu penyebab rendahnya produksi tanaman pangan. Kendala produksi tersebut antara lain disebabkan sifat fisik dan kimia tanah yang kurang baik akibat semakin berkurangnya bahan organik di dalam tanah, sehingga menurunkan produktivitas lahan
Limbah hasil pabrik kelapa sawit yang menghasilkan sludge palm oil merupakan salah satu sumber bahan organik tanah yang dapat berperan dalam memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Sludge palm oil dapat meningkatkan kadar C-organik serta meningkatkan ketersediaan nitrogen, fosfor, kalium dan unsur mikro bagi tanaman. Sludge palm oil yang mengandung C-organik yang cukup tinggi sangat berpotensi sebagai bahan C-organik sehingga dengan penambahan sludge palm oil dapat memperbaiki sifat fisika dan kimia tanah.
30
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisik dan kimia tanah akibat pemberian sludge palm oil pada tanah.
METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Dalam penelitian ini terdapat 5 taraf perlakuan, sebagai perlakuannya adalah pemberian sludge palm oil. Adapun ke 5 taraf perlakuan tersebut adalah:S0= SPO sebanyak
0 ton ha-1; S
1 = SPO sebanyak 10 ton ha-1 ; S2 = SPO sebanyak 20 ton ha-1 ; S3 =
SPO sebanyak 30 ton ha-1 ; dan S4 = SPO sebanyak 40 ton ha-1
Setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 5 ulangan. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisis Sludge Palm Oil
Sludge palm oil diambil dari PT. Bumi Pratama Kahtulistiwa merupakan limbah dari pengolahan CPO (Crude Palm Oil) kelapa sawit. Sebelum digunakan dilakukan pengomposan selama 30 hari. Hasil analisa dapat dilihat pada Tabel 5.1. Berdasarkan hasil analisa tersebut, sludge palm oil dapat dikategorikan sebagai pupuk organik. Disebutkan dalam Jenny dan Suwadji (1999), secara tidak langsung sludge mampu meningkatkan kesuburan tanah. Bersama dengan mineral tanah, bahan sludge yang diaplikasikan berpengaruh pada sejumlah aktivitas fisika dan kimia tanah.
Tabel 5.1 Hasil analisa sludge palm oil Parameter Analisis Nilai Standar Mutu* pH 6.23 4 s/d 9 C-Organik (%) 43.11 min 15 N-total (%) 4.68 C/N rasio 9.21 15-25 Fosfor (%) 0.51 min 4 Kalium (%) 0.49 min 4 Kalsium (%) 0.59 min 4 Magnesisum (%) 0.24
Keterangan *= Permentan No. 17/Permentan/S.R. 140/ 2011
Sumber: Laboratorium Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura, 2017
Sludge palm oil yang digunakan dalam penelitian ini dapat dikategorikan sebagai humus karena hasil analisa ketersediaan N dan C/N (tabel 5.1) sesuai dengan pernyataan dari Hanafiah (2010), bahwa kadar N-humus sekitar 3-6%, sedangkan kadar C-nya sekitar 58% sehingga jika dihitung maka nisbah C/Nnya diantara 10-12.
Ratio C/N sludge palm oil adalah 9,21 lebih kecil dari 20 menunjukkan bahwa sludge palm oil sudah dapat dipergunakan untuk tanaman. Hanafiah (2010) menyatakan bahwa jika nisbah C/N lebih kecil dari 20 maka sudah terjadi mineralisasi dengan melepaskan N dan hara-hara lainnya ke dalam tanah.
31
2. Pengaruh Sludge Palm Oil terhadap Sifat Kimia Tanah
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian sludge palm oil setelah 4 bulan diberikan dapat memperbaiki sifat kimia tanah seperti terlihat pada tabel 5.2. Dari tabel tersebut terlihat bahwa pemberian takaran sludge palm oil diikuti oleh naiknya rata-rata C-organik, N-total, dan P2O5 tetapi terjadi penurunan pH tanah.
a. pH Tanah
Tabel 5.2 menunjukkan bahwa pemberian sludge palm oil menurunkan pH tanah, dimana semakin besar dosis sludge palm oil yang diberikan maka semakin rendah pH tanah tersebut. Walaupun menurut kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah dari Pusat Penelitian Tanah (1983) dalam Hardjowigeno (2003), pH tanah yang dihasilkan pada akhir penelitian adalah netral yaitu 6,87.
Terjadinya penurunan pH tanah karena pemberian sludge palm oil diduga sludge palm oil yang diberikan karena menurut Atmojo (2003), penambahan bahan organik biasanya akan menyebabkan penurunan pH tanah, karena bahan organik melepaskan asam-asam organik yang menyebabkan menurunnya pH tanah. Hasil akhir dari dekomposisi bahan organik berupa gas CO2 jika terakumulasi dapat bereaksi dengan air membentuk asam karbonat
(H2CO3) yang meskipun merupakan asam lemah, namun jika terakumulasi akan
terurai menjadi HCO3- + H+ yang memasamkan tanah. Atmojo (2003) selanjutnya menyatakan juga bahwa pengaruh penambahan bahan organik terhadap pH tanah dapat meningkatkan atau menurunkan tergantung oleh tingkat kematangan bahan organik yang kita tambahkan dan jenis tanahnya. b. C-organik (%) dan N-total (%)
Hasil analisa kimia tanah sebelum dan setelah penelitian pada tabel 5.2 memperlihatkan bahwa pemberian sludge palm oil menunjukkan terjadi peningkatan C-organik tanah dengan kriteria sangat tinggi.
Terjadi peningkatan C-organik tanah dengan pemberian sludge palm oil diduga adanya sumbangan karbon dari dekomposisi sludge palm oil ke dalam tanah, hal ini sejalan dengan Alibasyah (2016) yang menyatakan bahwa jenis bahan organik mampu memberikan sumbangan terhadap peningkatan C-organik dan N-total tanah. Peningkatan ini merupakan hasil dekomposisi lebih lanjut dari bahan organik menjadi bentuk humus.
Tabel 5.2 juga menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis sludge palm oil yang diberikan maka semakin tinggi pula kandungan C-organik tanah. Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Limbong et al (2017), dimana pada perlakuan pupuk kandang kambing sebanyak 2,5 ton/ha dan perlakuan petroganik dan mulsa jerami sebesar 0,5 ton/ha rataan C-organik tanah kembali meningkat. Perbedaan jumlah bahan organik yang diberikan dapat berpengaruh terhadap peningkatan jumlah C-organik dalam tanah, hal ini dikarenakan karbon merupakan komponen terbesar dalam bahan organik. Handayani dan Sunarminto (2002) menyatakan bahwa bahan organik yang diberikan kedalam tanah setelah mengalami dekomposisi, dapat meningkatkan kandungan karbon tanah.
Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Syukur dan Indah (2006) dalam Wijayanti (2008), bahwa aplikasi kompos dan pupuk kandang dapat meningkatkan kandungan C-organik tanah. Semakin banyak bahan organik
32
yang ditambahkan ke dalam tanah, semakin besar peningkatan kandungan C-organik dalam tanah.
Kandungan nitrogen total tanah menggambarkan kandungan nitrogen baik dalam bentuk nitrogen organik maupun an-organik. Pemberian bahan organik dari sludge palm oil dapat meningkatkan N total pada akhir penelitian (Tabel 5.2). Terlihat juga bahwa semakin besar N total tanah maka rasio C/N yang dihasilkan juga semakin rendah. Sludge palm oil yang diberikan pada penelitian ini mempunyai rasio C/N-nya adalah 9,21 sehingga sludge palm oil dikategorikan sebagai bahan organik yang telah matang (telah selesai dekomposisinya). Menurut Hakim et al. (1986), suatu dekomposisi bahan organik yang lanjut dicirikan dengan rasio C/N yang rendah. Sedangkan rasio C/N yang tinggi menunjukkan bahwa dekomposisi belum berlanjut atau baru dimulai.
Sludge palm oil yang diberikan dapat menurunkan C/N tanah sehingga nitrogen tersedia bagi tanaman. Hal ini diduga sludge palm oil yang diberikan telah mengalami mineralisasi. Menurut pendapat Munawar (2011), bahan organik yang terdapat dalam kompos mengalami proses mineralisasi N organik menjadi NH4+ dan NO3- sehingga nitrogen akan lebih banyak terbentuk dan
tersedia di dalam tanah. c. P-tersedia
Terjadi peningkatan P2O5 di dalam tanah setelah dilakukan pemberian
sludge palm oil. Peningkatan P-tersedia ini disebabkan oleh meningkatnya ketersediaan unsur hara P di dalam tanah. Kandungan sludge palm oil hanya mengandung 0,51% P sehingga tidak banyak menyumbangkan unsur P di dalam tanah, diduga meningkatnya ketersediaan P di dalam tanah setelah pemberian sludge palm oil menurut Alibasyah (2016), adalah peningkatan P-tersedia akibat perlakuan kompos yang mengubah fosfor organik dari bahan organik menjadi fosfor anorganik. Menurut Adiningsih et al., (1988) bahwa bahan organik meningkatkan ketersediaan fosfor dalam tanah sehingga menyebabkan P-tersedia meningkat akibat perlakuan pupuk kompos dan kapur dolomit.
Soepardi (1983) juga menjelaskan bahwa sumber utama P larutan tanah, disamping dari pelapukan yang berasal dari bebatuan atau bahan induk juga berasal dari proses mineralisasi P-organik hasil dari dekomposisi sisa tanaman dan hewan. Adanya dugaan asam-asam amino yang terdapat di sludge palm oil yang mengandung anion-anion organik dari asam-asam organik yang larut dalam sludge palm oil akan mengkhelat Al dan Fe sehingga unsur hara P dapat tersedia
33
Sumber: Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura, 2017 Keterangan :
*= Kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah Pusat Penelitian Tanah (1983) dalam Hardjowigeno (2003). Tabel 5.3 Hasil analisa sifat fisik tanah sebelum dan setelah penelitian
Sebelum penelitian Rataan Setelah penelitian Rataan
S0 S1 S2 S3 S4 S0 S1 S2 S3 S4
Pasir (%) 7.84 7.09 8.05 6.86 8.06 7.58 5.64 7.07 4.57 4.44 5.41 5.43
Debu (%) 50.85 52.72 51.65 53.28 52.52 52.20 53.42 53.16 55.14 54.54 55.62 54.38
Liat (%) 41.31 40.19 40.30 39.86 39.42 40.22 40.94 39.77 40.29 41.02 38.97 48.39
Sumber: Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura, 2017
Sebelum penelitian Rataan Kriteria Setelah penelitian Rataan Kriteria
S0 S1 S2 S3 S4 Sifat Kimia* S0 S1 S2 S3 S4 Sifat Kimia*
pH H2O 6.88 7.35 7.25 7.3 7.32 7.22 Netral 6.97 6.92 6.84 6.81 6.83 6.87 Netral pH KCl 6.75 6.75 6.75 6.69 6.80 6.75 Netral 6.70 6.51 6.44 6.46 6.55 6.53 Netral Al-dd 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 - 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 - H-dd C-organik (%) N-total (%) C/N P2O5 (ppm) 0.26 4.01 0.52 7.71 146.61 0.11 4.81 0.61 7.89 148.04 0.16 4.84 0.63 7.68 135.98 0.05 4.92 0.65 7.57 157.79 0.11 5.07 0.67 7.57 155.38 0.14 4.73 0.62 7.63 148.76 Sangat tinggi Tinggi Rendah Sangat tinggi 0.22 6.25 0.69 9.06 273.50 0.22 6.50 0.72 9.03 193.55 0.22 6.18 0.67 9.22 158.54 0.17 6.33 0.69 9.17 328.88 0.11 7.21 0.81 8.90 210.28 0.19 6.49 0.72 9.01 232.95 Sangat tinggi Tinggi Rendah Sangat tinggi
Ca (cmol (+) kg-1) 25.37 29.74 31.52 32.83 34.21 30.73 Sangat tinggi 4.21 1.92 2.13 7.02 6.52 4.36 Rendah
Mg (cmol (+) kg-1) 3.26 3.56 3.62 3.67 3.73 3.57 Tinggi 0.97 0.97 0.96 0.56 0.81 0.85 Rendah
K (cmol (+) kg-1) Na(cmol (+) kg-1) 0.19 0.30 0.21 0.30 0.24 0.32 0.24 0.32 0.27 0.37 0.23 0.32 Rendah Rendah 0.06 0.10 0.3 0.24 0.19 0.26 0.09 0.17 0.28 0.40 0.18 0.23 Rendah Rendah KTK KB 20.74 >100 22.42 >100 22.88 >100 23.27 >100 23.41 >100 22.54 >100 Tinggi Sangat tinggi 24.25 22.02 25.20 13.61 23.97 14.77 24.56 31.92 27.99 28.62 25.19 22.19 Tinggi Rendah
34
Asam-asam organik yang dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik menurut Sarief (1986) dapat melarutkan Fe dan Al sehingga P berada dalam keadaan bebas. Kemudian Hakim, dkk., (1986) menyatakan bahwa asam-asam organik sebagai hasil dekomposisi bahan organik sangat efektif dalam membebaskan P yang terfiksasi oleh Al dan Fe dalam larutan tanah sehingga P lebih tersedia bagi tanaman.
d. KTK (Kapasitas Tukar Kation)
Kapasitas tukar kation merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Pemberian sludge palm oil dapat meningkatkan KTK tanah setelah dilakukan kegiatan penelitian (tabel 5.2). Peningkatan KTK ini diduga dipengaruhi oleh pemupukan dan proses dekomposisi dari sludge palm oil yang diberikan. Menurut Dairiah dan Nurida (2011), proses dekomposisi yang sedang berlanjut menghasilkan senyawa-senyawa humat yang mampu memperbaiki KTK tanah.
Tanah dengan KTK tinggi mampu menjerap dan menyediakan unsur hara lebih baik daripada tanah dengan KTK rendah. Tanah dengan KTK tinggi bila didominasi oleh kation basa Ca, Mg, K dan Na dapat meningkatkan kesuburan tanah, tetapi bila didominasi oleh kation asam yaitu H dan Al dapat mengurangi kesuburan tanah (Hardjowigeno, 2003). Tabel 5.2 memperlihatkan bahwa kation Al tidak terdeteksi dan kation H berada dalam jumlah kecil. Hal ini menunjukkan bahwa KTK tanah setelah pemberian sludge palm oil meningkat kesuburannya karena kation-kation yang banyak terdapat adalah kation-kation basa.
e. Kejenuhan Basa (KB)
Kejenuhan basa (KB) menunjukkan perbandingan antara jumlah kation-kation basa dengan jumlah semua kation-kation (kation-kation basa dan kation-kation asam) yang terdapat dalam kompleks jerapan tanah Hardjowigeno (2003). Hasil analisa tanah (Tabel 5.2) menunjukkan bahwa KB tanah setelah diberi perlakuan sludge palm oil menurun. Penurunan KB ini diduga rendahnya kation-kation basa yang dipertukarkan di dalam jerapan tanah. Kation-kation basa dari hasil analisis (tabel 5.2) menunjukkan terjadi penurunan setelah diberi perlakuan sludge palm oil. Kation-kation basa tersebut adalah Ca2+, Mg2+, K+ dan Na2+.
Penurunan KB juga diduga disebabkan oleh penurunan pH tanah. Menurut Hardjowigeno (2003), kejenuhan basa berhubungan erat dengan pH tanah, dimana tanah-tanah dengan pH rendah umumnya mempunyai kejenuhan basa rendah, sedangkan tanah-tanah dengan pH tanah tinggi mempunya kejenuhan basa yang tinggi pula. Tanah-tanah dengan kejenuhan basa rendah, berarti kompleks jerapan lebih banyak diisi oleh kation-kation asam yaiu Al3+ dan H+.
3. Pengaruh Sludge Palm Oil terhadap Sifat Fisika Tanah
Rata-rata hasil analisa sifat fisik tanah menunjukkan bahwa tekstur tanah setelah pemberian sludge palm oil maka persentase pasir menurun (2,15%), persentase debu meningkat (2,18%), dan persentase liat meningkat (8,17%).
35
Tabel 5.3 memperlihatkan bahwa setelah diberi sludge palm oil, tanah menjadi semakin banyak mengandung debu dan liat. Dimana ukuran fraksi debu dan liat lebih kecil dari fraksi pasir. Menurut Hanafiah (2010), semakin kecil ukuran separatnya maka semakin banyak jumlah dan semakin luas permukaannya per satuan bobot tanah, yang menunjukkan makin padatnya partikel-partikel per satuan volume tanah, sebaliknya jika ukuran separat semakin besar. Sehingga banyak mengandung pori-pori mikro yang menyebabkan tanah menjadi tidak porus. Apabila tanah tidak porus akan semakin sulit akar untuk berpenetrasi, serta makin sulit air dan udara untuk bersirkulasi, tetapi air yang ada tidak mudah hilang dari tanah.
Tanah yang bertekstur debu umumnya lebih subur ketimbang tanah bertekstur pasir, hal ini menunjukkan bahwa fraksi pasir dan debu lebih berperan secara fisik, sedangkan fraksi liat yang berukuran < 1µm merupakan koloid sebagai tempat pertukaran anion atau kation, sehingga fraksi liat lebih cenderung berperan secara kimiawi ketimbang secara fisik (Hanafiah, 2010).
KESIMPULAN
1. Pemberian sludge palm oil dapat meningkatkan sifat kimia tanah. Dimana dapat meningkatkan C-organik, N-total tanah dan P2O5 tanah serta KTK.
2. Pemberian sludge palm oil dapat meningkatkan sifat fisika, dimana kandungan pasir menurun dan kandungan debu dan liat meningkat, sehingga tanah dapat lebih banyak menjerap unsur hara.
REFERENSI
Adiningsih, J.S., M. Sudjadi, and D. Setyorini. 1988. Evercoming soil fertility canstrains in acid soil for food crop based farming in indonesia. Indonesia Agric. Res. And Dev. J. 10 : 49 – 58.
Alibasyah R. 2016. Perubahan beberapa sifat fisika dan kimia ultisol akibat pemberian pupuk kompos dan kapur dolomit pada lahan berteras J. Floratek 11 (1): 75-87
Atmojo S.W. 2003. Peranan bahan organik terhadap kesuburan tanah dan upaya pengelolaannya. Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Dairiah A.I., dan N.L. Nurida. 2011. Formula Pembenah Tanah Diperkaya Senyawa Humat Untuk Meningkstksn Produktifitas Tanah Ultisol Taman Bungo, Lampung. Jurnal Tanah dan Iklim. (33):33-38.
Hakim , N,M.Y. Nyakpa, A. M. Lubis S.G. Nugroho, M.R. Saul, M.A. Diha, G.B. Hong dan H.H. Bailey. 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Universitas Sumatera Utara.Medan
Handayani E.F.B., Georgius. 2014. Interaksi Sludge Palm Oil dan Jarak Tanam Jajar Legowo terhadap Pertumbuhan dan Produksi Jagung Hibrida Varietas Bisi-2. Politeknik Tonggak Equator. Pontianak.
36
Handayani, S. Dan B. H. Sunarminto. 2002. Kajian Struktur Tanah Lapis Olah. I. Pengaruh Pembahasan Dan Pelarutan Selektif Terhadap Agihan Agregat Dan Dispersitas. Agregat. Agrosains 16: 10-17.
Hanafiah.K.A. 2010. Dasar-dasar ilmu tanah. Cetakan ke-4. PT. Rajagrafindo Persada. Jakarta.
Hardjowigeno S. 2003. Ilmu tanah. Cetakan kelima. Akademika Pressindo. Jakarta Jenny. O. dan E. Suwadji. 1999. Pemanfaatan Limbah Minyak Sawit (Sludge) sebagai Pupuk Tanaman dan Media Jamur Kayu. Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi, Batan. Risalah Penelitian Ilmiah. Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radiasi.
Laboratorium Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura, 2017 Limbong W.M.M., T. Sabrina. A;ida L., 2017. Perbaikan beberapa sifat fisika tanah sawah ditanami semangka melalui pemberian bahan organik. J. Agroekoteknologi. 5:152
Munawar, A. 2011.Kesuburan Tanah dan Nutrisi Tanaman. PT. Penerbit IPB Press, Bogor.
Sarief, S., 1986 . Kesuburan dan pemupukan tanah . Pustaka Buana, Bandung. Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Fakultas Pertanian Institut Pertanian
Bogor. Bogor
Wijayanti, H. 2008. Pengaruh pemberian kompos limbah padat tempe terhadap sifat fisik, kimia tanah dan pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays) serta efisiensi terhadap pupuk urea pada entisol Wajak-Malang. Skripsi Fakultas Pertanian Jurusan Tanah Program Studi Ilmu Tanah, Universitas Brawijaya. Malang
