BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) dari famili Palmae merupakan salah satu sumber minyak nabati. Potensi kelapa sawit di Indonesia sangat besar, penyebaran perkebunan kelapa sawit di Indonesia saat ini sudah berkembang di 22 provinsi. Luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia dari tahun ke tahun terus meningkat (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2010).
Luas kebun kelapa sawit pada tahun 2009 adalah 8.248.328 ha dan meningkat pada tahun 2010 menjadi 8.430.026 ha. Produksi juga terus meningkat seiring bertambahnya luas perkebunan kelapa sawit. Produksi kelapa sawit pada tahun 2007 sebesar 19.324.293 ton dan meningkat pada tahun 2009 menjadi 19.760.011 (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2010).
Tanaman kelapa sawit memiliki banyak kegunaan. Hasil tanaman ini dapat digunakan pada industri pangan, tekstil (bahan pelumas), kosmetik, farmasi dan biodiesel. Selain itu, limbah dari pabrik kelapa sawit seperti sabut, cangkang, dan tandan kosong kelapa sawit juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dan pupuk organik (Fauzi et al., 2008).
Kelapa sawit sebagai tanaman penghasil minyak kelapa sawit (crude palm oil) dan inti kelapa sawit (palm kernel) merupakan salah satu primadona tanaman perkebunan yang menjadi sumber penghasil devisa non -migas bagi Indonesia (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2010).
2.2 Limbah Pabrik Kelapa Sawit
Limbah industri pertanian khususnya industri kelapa sawit mempunyai ciri khas berupa kandungan bahan organik yang tinggi. Kandungan bahan organik tersebut dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan kelapa sawit. Limbah PKS memungkinkan dimanfaatkan pada lahan perkebunan kelapa sawit untuk menghindari pencemaran lingkungan dan mengatasi kebutuhan pupuk.
Limbah padat yang dihasilkan pabrik kelapa sawit berupa janjang kosong (JJK) yang jumlahnya sekitar 20 % dari TBS yang diolah dan merupakan bahan organik yang kaya akan unsur hara (Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian, 2006). Aplikasi JJK berpotensi tinggi sebagai bahan pembenah tanah, memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah, serta meningkatkan produksi kelapa sawit (Darmosarkoro et al., 2003). Limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) yang dikenal dengan istilah POME (Palm Oil Mill Effluent) mempunyai kandungan bahan organik yang tinggi, sehingga LCPKS harus diolah atau dimanfaatkan untuk pupuk. Limbah cair pabrik kelapa sawit memilki sejumlah kandungan hara yang dibutuhkan tanaman yaitu N, P, K, Ca dan Mg yang berpotensi sebagai sumber hara untuk tanaman (Budianta, 2005).
Limbah pada dasarnya adalah suatu bahan yang terbuang atau dibuang yang telah mengalami suatu proses produksi sebagai hasil dari aktivitas manusia, maupun proses alam yang tidak atau belum mempunyai nilai ekonomi.
Aktivitas pengolahan pada pabrik minyak kelapa sawit menghasilkan dua jenis limbah, antara lain limbah padat dan limbah cair. Menurut Naibaho (1998), limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik pengolah kelapa sawit ialah tandan kosong, serat dan tempurung.
Limbah POME didapatkan dari tiga sumber yaitu air kondensat dari proses sterilisasi, sludge dan kotoran, serta air cucian hidrosiklon. Limbah pada pabrik kelapa sawit terdiri dari limbah padat, cair dan gas. Limbah cair yang dihasilkan pabrik pengolah kelapa sawit ialah air kondensat, air cucian
pabrik, air hidrocyclone atau claybath. Jumlah air buangan tergantung pada sistem pengolahan, kapasitas olah dan keadaan peralatan klarifikasi.
Air buangan dari separator yang terdiri atas sludge dan kotoran dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
a) Jumlah air pengencer yang digunakan pada vibrating screen atau pada screw press.
b) Sistem dan instalasi yang digunakan dalam stasiun klarifikasi yaitu klarifikasi yang menggunakan decanter menghasilkan air limbah yang kecil.
c) Efisiensi pemisahan minyak dari air limbah yang rendah akan dapat mempengaruhi karakteristik limbah cair yang dihasilkan (Hasanah, 2011).
2.3 Pupuk
Adalah suatu bahan yang mengandung satu atau lebih unsur hara atau nutrisi bagi tanaman untuk menopang tumbuh dan berkembangnya tanaman. Unsur hara yang diperlukan oleh tanaman adalah: C, H, O (ketersediaan di alam melimpah), N, P, K, Ca, Mg, S (hara makro), dan Fe, Mn, Cu, Zn, Cl, Mo, B (hara mikro). Pupuk dapat diberikan lewat tanah, daun, atau diinjeksi ke batang tanaman. Jenis pupuk adalah bentuk padat maupun cair. Berdasarkan proses pembuatannya pupuk dibedakan menjadi pupuk alam dan pupuk buatan. Pupuk alam adalah pupuk yang didapat langsung dari alam, contohnya fosfat alam, pupuk kandang, pupuk hijau, kompos. Jumlah dan jenis unsur hara yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi. Sebagian dari pupuk alam dapat disebut sebagai pupuk organik karena merupakan hasil proses dekomposisi dari material mahluk hidup seperti, sisa tanaman, kotoran ternak, dan lain-lain (Balai Penelitan dan Pengembangan Kementerian Pertanian. 2015).
Jenis pupuk lain yang dihasilkan dari proses pembuatan pabrik biasa disebut dengan pupuk buatan. Kadar, hara, jenis hara dan komposisi hara di dalam pupuk buatan sudah ditentukan oleh produsen dan menjadi ciri khas dari penamaan/merek pupuk. Berdasarkan ragam hara yang dikandungnya, pupuk buatan dibedakan atas pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pupuk tunggal merupakan jenis pupuk yang mengandung satu macam unsur hara, misalnya pupuk N (nitrogen), pupuk P (fosfat) atau pupuk K (kalium) Pupuk tunggal yang mengandung unsur N dikenal pupuk urea, ZA (zvavelvuure ammonium) biasa disebut ammonium sulfat. Pupuk yang mengandung unsur P yaitu TSP (triple superphosfat) dan SP-36. Pupuk tunggal tersebut sudah ditetapkan SNI-nya. Suatu pupuk disebut urea bila kandungan Nitrogen dalam pupuk tersebut sekitar 45-46% N, bila pupuk nitrogen lain yang mengandung N selain 45-46% N tidak bisa disebut urea. Contoh lain adalah SP-36 adalah pupuk P yang kandungan P2SO5 sebesar 36%. Pupuk yang mengandung unsur K ialah pupuk KCl, K2SO4 (ZK). Pupuk buatan yang mengandung lebih dari satu unsur hara disebut pupuk majemuk misalnya pupuk NP, NK, dan NPK. Pupuk NP adalah pupuk yang mengandung unsur N dan P. Pupuk NPK adalah pupuk majemuk yang mengandung unsur 3 hara yaitu N, P, dan K. Perbandingan kandungan hara dalam setiap pupuk majemuk berbeda-beda (Balai Penelitan dan Pengembangan Kementerian Pertanian. 2015).
Besarnya kandungan unsur hara tertentu di dalam pupuk dinyatakan dalam persen. Semakin tinggi persentase semakin tinggi kandungan haranya.
Misal pupuk ZA (amonium sulfat) persentase kandungan N sebesar 21 % artinya setiap 100 kg pupuk ZA mengandung 45 kg N. Kandungan ini lebih rendah dibandingkan dengan kandungan N didalam pupuk urea mengandung 45 % N. Untuk itu, dalam menghitung takaran pupuk bagi penelitian kesuburan tanah atau penelitian di rumah kaca, harus dilakukan dengan benar dan harus memperhitungkan jenis sumber pupuk yang digunakan. Kesalahan dalam menghitung pupuk akan merubah perlakuan yang sudah ditentukan,
menurunkan tingkat ketelitian dan selanjutnya berakibat terhadap hasil dan kesimpulan penelitian (Balai Penelitan dan Pengembangan Kementerian Pertanian. 2015).
2.4 Pupuk Organik
Pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan mensuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah.
Definisi tersebut menunjukkan bahwa pupuk organik lebih ditujukan kepada kandungan C-organik atau bahan organik daripada kadar haranya; nilai C- organik itulah yang menjadi pembeda dengan pupuk anorganik. Bila C- organik rendah dan tidak masuk dalam ketentuan pupuk organik maka diklasifikasikan sebagai pembenah tanah organik. Pembenah tanah atau soil ameliorant menurut SK Mentan adalah bahan-bahan sintesis atau alami, organik atau mineral (Peraturan Menteri Pertanian 2006).
Pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruh-nya terdiri atas bahan organik yang berasal dari sisa tanaman, dan atau hewan yang telah mengalami rekayasa berbentuk padat atau cair yang digunakan Suriadikarta dan Setyorini 242 untuk memasok bahan organik, memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah (Peraturan Menteri Pertanian,.2006). Berdasarkan hasil pembahasan para pakar lingkup Puslitbangtanak, Direktorat Pupuk dan Pestisida, IPB Jurusan Tanah, Depperindag, serta Asosiasi Pengusaha Pupuk dan Pengguna maka telah disepakati persyaratan teknis minimal pupuk organik seperti tercantum dalam Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Persyaratan teknis minimal pupuk organik.
No
Parameter Satuan
Standard Mutu
Murni Diperkaya Mikroba
1. C-organik % minimum 15 Minimum 15
2. C/N - < 25 < 25
3. Kadar Air % (w/w) 8-20 10-25
4. Hara makro (N + P2O5 + K2O)
% minimum 2
5. Hara Mikro Fe total Fe tersedia Zn
Ppm Ppm Ppm
maksimum 15.00 maksimum 500
maksimum 5000
maksimum 15.00 maksimum 500 maksimum 5000
6. pH - 4 – 9 4 - 9
7. E.coli
Salmoneila sp
Cfu/g atau MPN/g Cfu/g Atau MPN/g
< 1 x 102
< 1 x 102
< 1 x 102
< 1 x 102
8. Mikroba Fungsional Cfu/g - > 1 x 105 9. Logam berat
As Hg Pb Cd Cr Ni
Ppm Ppm Ppm Ppm Ppm Ppm
maksimum 10 maksimum 1 maksimum 50 maksimum 2 maksimum 180
maksimum 5
maksimum 10 maksimum 1 maksimum 50 maksimum 2 maksimum 180 maksimum 5
10. Ukuran butir 2-4, 75 mm
% minimum 75 minimum 75 11. Bahan Ikutan
(plastic, kaca, kerikil)
% maksimum 2 maksimum 2
12. Unsur / senyawa lain
Na Cl
Ppm Ppm
maksimum 2.000 maksimum 2.000
maksimum 2.000 maksimum 2.000
Sumber : Menteri Pertanian., 2019
Untuk mengetahui kesesuaian komposisi pupuk organik dengan persyaratan teknis minimal, perlu dilakukan pengujian mutu pupuk organik di laboratorium yang terakreditasi dan atau yang ditunjuk oleh Menteri Pertanian melalui SK Mentan. Seperti yang telah dilakukan dengan pupuk anorganik, maka syarat dan tata cara pendaftaran pupuk organik telah dituangkan dalam (Peraturan Menteri Pertanian., 2006).
Dalam persyaratan pendaftaran pupuk organik, dan pembenah tanah selain diperlukan pengujian mutu pupuk, juga diperlukan uji keefektifan yang dapat dilakukan di laboratorium, atau rumah kaca, dan atau di lapangan, walaupun peranan pupuk organik atau pembenah tanah Pupuk Organik dan Pupuk Hayati 243 terhadap produktivitas tanah dan tanaman tidak bisa terlihat dalam waktu yang pendek (satu semusim) tetapi memerlukan waktu jangka panjang 2–3 musim tanam (Peraturan Menteri Pertanian., 2006).
Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan pertanian dan limbah kota. Kompos merupakan produk pembusukan dari limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi, aktinomiset dan cacing tanah. Pupuk hijau merupakan keseluruhan tanaman hijau maupun hanya bagian dari tanaman seperti sisa batang dan tunggul akar setelah bagian atas tanaman yang hijau digunakan sebagai pakan ternak. Sebagai contoh pupuk hijau ini adalah sisa–sisa tanaman, kacang-kacangan, dan tanaman paku air Azolla (Peraturan Menteri Pertanian., 2006).
Tabel 2.2 Sumber bahan dan bentuk pupuk organik yang umum digunakan di Indonesia
Sumber Asal Bahan Bentuk
Pertanian
- Pangkasan tanaman legum - Sisa hasil panen tanaman - Limbah ternak besar - Limbah ternak unggas - Kompos
- Padat - Padat
- Padat dan cair - Padat
- Padat
Non Pertanian
- Limbah organik kota - Limbah penggilingan padi - Limbah organik pabrik gula - Limbah organik pabrik kayu (serbuk gergaji)
- Gambut (abu bakar gambut) - Limbah pabrik bumbu masak
- Padat dan cair - Padat dan cair - Padat dan cair - Padat
- Padat
- Padat dan cair
Sumber : Kurnia et all., 2001
Komposisi hara dalam pupuk organik sangat tergantung dari sumbernya.
Menurut sumbernya, pupuk organik dapat diidentifikasi berasal dari pertanian dan nonpertanian. Dari pertanian dapat berupa sisa panen dan kotoran ternak.
Sedangkan dari nonpertanian dapat berasal dari sampah organik kota, limbah industri dan sebagainya. Pembagian sumber bahan dasar kompos secara lebih detail disajikan dalam Tabel 1. Bahan organik dari berbagai sumber ini sering dikomposkan terlebih dahulu untuk meningkatkan mutu gizinya. Penggunaan pupuk organik yang dikomposkan dapat menimbulkan beberapa permasalahan, yaitu:
1. Ketidakseimbangan hara dalam kompos. Penggunaan bahan dasar tertentu mengakibatkan kandungan hara dalam kompos tidak seimbang.
Contohnya di Korea banyak produsen menggunakan pupuk kandang yang dicampur dengan limbah cair dari industri, sehingga kompos ini mengandung P yang tinggi.
2. Penjualan kompos yang belum matang. Pemakaian kompos yang belum matang akan merusak pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu indikator kematangan kompos harus menjadi salah satu kriteria.
(Suriadikarta dan Setyorini 234 )
3. Akumulasi garam dan pencemaran lingkungan. Akibat kadar hara yang tidak seimbang dalam kompos, maka terjadi akumulasi hara tertentu yang dapat berakibat buruk bagi tanaman dan lingkungan.
4. Pengawasan kualitas kompos. Untuk memonitor kualitas kompos, sejauh ini beberapa negara hanya menggunakan syarat kandungan logam berat dalam kompos, sedangkan kadar hara dalam kompos diabaikan.
5. Di Indonesia yang tergolong daerah tropis dengan curah hujan tinggi, memungkinkan perombakan bahan organik berjalan relatif cepat, sehingga pupuk organik diperlukan dalam jumlah besar. Hal ini menimbulkan kesulitan dalam pengangkutan dan penggunaannya, terlebih bila pupuk organik harus didatangkan dari tempat yang cukup jauh dari lahan usahanya, sehingga penggunaan pupuk organik ditingkat petani tanaman pangan masih sangat rendah.
6. Komposisi fisik, kimia dan biologi pupuk organik sangat bervariasi sehingga manfaatnya tidak konsisten dan umumnya tidak langsung.
Penggunaan pupuk organik dengan bahan yang sama terus-menerus akan menimbulkan ketidakseimbangan hara, sehingga sering terjadi akumulasi hara K dan defisiensi Mg (Koshino, 1990). Penggunaan pupuk organik dengan C/N rasio tinggi dan belum matang dapat menimbulkan defisiensi N (Paje, 1990).
Sejarah penggunaan pupuk pada dasarnya merupakan bagian daripada sejarah pertanian. Penggunaan pupuk diperkirakan sudah dimulai sejak permulaan manusia mengenal bercocok tanam, yaitu sekitar 5.000 tahun yang lalu.
Bentuk primitif dari penggunaan pupuk dalam memperbaiki kesuburan tanah dimulai dari kebudayaan tua manusia di daerah aliran sungai-sungai Nil, Euphrat, Indus, Cina dan Amerika Latin (Honcamp, 1931). Di Indonesia
sebenarnya pupuk organik itu sudah lama dikenal para petani. Mereka bahkan hanya mengenal pupuk organik sebelum Revolusi Hijau turut melanda pertanian di Indonesia. Setelah revolusi hijau kebanyakan petani lebih suka menggunakan pupuk buatan karena praktis menggunakannya, jumlahnya jauh lebih sedikit dari pupuk organik, harganyapun relatif murah karena di subsidi, dan mudah diperoleh. Kebanyakan petani sudah sangat tergantung kepada pupuk buatan, sehingga dapat berdampak negatif terhadap perkembangan produksi pertanian, ketika terjadi kelangkaan pupuk dan harga pupuk naik karena subsidi pupuk dicabut. Tumbuhnya kesadaran akan dampak negatif penggunaan pupuk buatan dan sarana pertanian modern lainnya terhadap lingkungan pada sebagian kecil petani telah membuat mereka beralih dari pertanian konvensional ke pertanian organik. Pertanian jenis ini mengandalkan kebutuhan hara melalui pupuk organik dan masukan-masukan alami lainnya (Peraturan Menteri Pertanian,.2006)
Tabel 2.3 Standard Mutu Pupuk Organik
Parameter Standart
Total N <2 %
C Organik >4 %
Rasio C/N 15-25 %
P2O5 <2 %
K2O <2 %
pH 4-8
Sumber: Peraturan Menteri Pertanian 2006
2.5 Abu Boiler
Abu boiler merupakan hasil pembakaran tandan kosong kelapa sawit, cangkang dan serat sawit dalam ketel dengan suhu yang sangat tinggi yaitu 800 – 900ºC. Beberapa hasil penelitian menyatakan bahwa abu boiler mengandung berbagai unsur hara seperti nitrogen (N), P2O5 (P), K2O (K) dan magnesium (Mg). Hasil penelitian dari Arianci, Elvia, & Idwar (2013), menjelaskan bahwa abu boiler memiliki kandungan 30 – 40% K2O, 7% P2O5, 9% CaO dan 3% MgO. Selain itu, abu boiler juga bersifat basa dan cocok bagi jenis tanah yang masam dalam hal budidaya tanaman. Dengan melihat
kandungan unsur hara dari abu boiler, keuntungan secara ekonomis serta bersifat ramah lingkungan, abu boiler sangat baik untuk dimanfaatkan sebagai pupuk. Hal ini diperjelas oleh hasil penelitian Pinta (2009), yang menyatakan bahwa pemberian abu tandan kosong kelapa sawit dengan dosis 120 kg/ha dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman kacang tanah.
Astianto (2013), juga menambahkan bahwa pemberian abu cangkang buah kelapa sawit dengan dosis 29 g per polibag (5,8 ton.ha-1 ) memberikan pengaruh terhadap peningkatan pertumbuhan bibit kelapa sawit di pembibitan utama. Abu boiler merupakan bahan amelioran, yang mana bahan ini dikenal baik sebagai bahan yang dapat memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah. Abu boiler dapat digunakan untuk menetralkan tanah masam dan meningkatkan kandungan hara tanah. Abu boiler adalah limbah padat pabrik kelapa sawit hasil dari sisa pembakaran cangkang dan serat di dalam mesin boiler.
Menurut Amaru (2008) abu boiler banyak mengandung unsur hara yang sangat bermanfaat dan dapat diaplikasikan pada tanaman sawit sebagai pupuk tambahan atau pengganti pupuk anorganik. Unsur hara yang terkandung dalam abu boiler adalah N 0,74%, P2O5 0,84%, K2O 2,07%, Mg 0,62%.
Menurut Ricki dkk. (2013) abu boiler memiliki kandungan 30 - 40 % K2O, 7
% P2O5, 9 % CaO dan 3 % MgO. Selain itu juga mengandung unsur hara mikro yaitu 1.200 ppm Fe, 100 ppm Mn, 400 ppm Zn, dan 100 ppm Cu. Abu cenderung meningkatkan jumlah ketersediaan unsur hara P, K, Ca dan Mg serta meningkatkan unsur hara N bagi tanaman.
Abu dari cangkang dan sabut banyak mengandung silika. Selain itu, abu sawit tersebut juga mengandung kation anorganik seperti kalium dan natriimi (Graille dkk, 1985). Spesifikasi dari abu sawit adalah berbentuk halus, seperti serbuk (powder).
Berdasarkan pengamatan secara visual, abu boiler PKS memiliki karakteristik sebagai berikut:
a. Bentuk partikel Bentuk partikel abu boiler PKS tidak beraturan, ada yang memiliki bentuk butiran bulat panjang, bulat dan persegi.
b. Kehalusan Ukuran butiran abu boiler PKS berkisar antara 0-0,23 mm.
c. Warna Abu boiler PKS memiliki warna abu-abu kehitaman.
2.6 Dolomit (CaMg(CO3)2)
Dolomit merupakan batuan kapur dengan rumus kimia CaMg (CO3)2 yang ketersediaannya telah tersebar di berbagai wilayah Indonesia (Royani dkk, 2016 dan Sulistiyono dkk, 2015). Salah satunya adalah daerah kabupaten Bangkalan. Kandungan dolomit Bangkalan yaitu 63,42% CaO, 26,39% MgO, 5,93% NaO, 1,20% SiO2, 0,86% A12O3 dan 0,74% Fe2O3 (Sholihin dkk, 2013). Kandungan CaO dan MgO yang dominan menyebabkan dolomit memiliki banyak manfaat baik dalam bidang industri maupun dalam bidang kesehatan. Namun hal tersebut tidak banyak diketahui masyarakat luas.
Dolomit selama ini hanya dimanfaatkan sebagai campuran industri semen maupun pupuk dengan nilai jual yang rendah (Sari dkk, 2013). Melalui proses kalsinasi sederhana dolomit dapat membentuk nanokristalin CaCO3/MgO yang memiliki nilai guna yang tinggi. Material nanokristalin sangat baik digunakan dalam aplikasi kesehatan, seperti dalam sistem pengirim obat, teraupetik serta regenerasi tulang dan gigi (Dizaj et al., 2015). Ukuran kristalin suatu material merupakan faktor penting dalam mempengaruhi aktivitas bakteri (Jannah dan Rohmawati., 2018). Material dengan ukuran nanokristalin dapat menaikkan pH hingga 11,0 (Ohira dan Yamamoto, 2012).
Dengan kemampuan menaikkan pH tersebut, selain sebagai material antibakteri material nanokristalin juga dapat digunakan sebagai material pencegah erosi gigi.
Kalsium karbonat (CaCO3) merupakan salah satu mineral karbonat yang ketersediaanya melimpah di alam. Kalsium karbonat (CaCO3) memiliki potensi yang besar dalam mengatasi gangguan pada tulang dan gigi karena
kemampuan biokompabilitas dan kemampuan biodegradasi yang baik terhadap struktur tulang dan gigi alami (Dizaj et al., 2015). Sedangkan MgO memiliki kemampuan sebagai material antibakteri, mengatasi nyeri ulu hati dan regenerasi tulang (Sholicha et al., 2019 dan Khartik et al., 2019).
Nanokristalin CaCO3/MgO optimum dapat diperoleh dengan melakukan proses kalsinasi pada suhu 700°C selama 1 jam. Sholicha et al., 2019 melakukan kalsinasi dolomit dengan variasi suhu 600°C-800°C selama 1 jam menunjukkan bahwa fasa optimum CaCO3/MgO diperoleh pada suhu 700°C dengan persentase 51,2 % CaCO3 dan 36,2% MgO. Rohmawati et al., 2019 melakukan kalsinasi dolomit pada suhu 700°C dengan variasi holding time 0,5 hingga 2,5 jam menunjukkan bahwa fasa optimum CaCO3/MgO diperoleh pada holding time 1 jam dengan persentase 47,1% CaCO3 dan 35,9% MgO.
Perbaikan dengan pemberian dolomite dapat secara langsung maupun tidak langsung member manfaat kedalam tanah. Secara langsung dolomite dapat meningkatkan kejenuhan basa tanah ultisol hingga batas yang diinginkan dan menambah unsur hara tersedia Caserta Mg bagi tanaman dan sangat efisien untuk menurunkan konsentrasi ion H serta Al yang dapat meracuni tanaman.
Apabila jumlah kation basa lebih tinggi dibandingkan dengan kation masam yangdapat ditukar maka akan terjadi peningkatan pH dari tingkat amat masam ketingkat sedikit masam (Afandie dan Nasih, 2002). Pemberian kapur selama ini diketahui dapat meningkatkan pH tanah, meningkatkan ketersedian Ca, Mg, kejenuhan basa, dan menurunkan Al-dd (Barchia, 2009).
2.7 Starter
Starter merupakan salah satu bahan bio-organik yang berasal dari kotoroan hewan, pembusukan ikan, dll yang diproduksi oleh CV. Basimbah Tani dan dikirimkan dari Rantau-Prapat ke PKS ASSP ( Basimbah tani.,1990)
Starter merupakan bahan tambahan yang digunakan pada tahap awal proses fermentasi. Starter merupakan biakan mikroba tertentu yang ditumbuhkan di
dalam substrat atau medium untuk tujuan proses tertentu (Kusumaningati et al., 2013). Syarat starter fermentasi adalah murni, unggul, stabil dan bukan patogen. Menurut Utama et al. (2013) syarat starter fermentasi yaitu aman digunakan dan mampu menghambat bakteri patogen.
Silver and Nkwiine (2007) mengatakan bahwa mikroflora dan fauna tanah berpartisipasi aktif dalam dekomposisi bahan organik dan siklus hara, sehingga secara signifikan mengendalikan alam dan produktivitas agroekosistem Lindedam dkk. (2009) menunjukkan hubungan positif antara keanekaragaman mikrobadan stres yang mengakibatkan keragaman yang lebih tinggi pada akar dan tanah subur. Pengomposan vermicomposting menggunakan cacing yang dilakukan oleh Haiba dkk. (2014) menunjukkan bahwa konsentrasi nitrogen, fosfordan kalium meningkat selama percobaan, beratkering kompos menurun dan nilai pH meningkat.Vermicomposting skala kecil dari kedua limbah dapur rumah tangga dan lumpur limbah relative menjadi efisien. Mikroba starter menganung mikroba unsur hara yang sangat di perlukan dalam proses dekomposisi bahan organik
Fermentasi yang prosesnya menggunakan starter disebut fermentasi tidak spontan. Fermentasi tidak spontan adalah fermentasi yang terjadi dalam bahan yang dalam pembuatannya ditambahkan mikrorganisme dalam bentuk starter atau ragi. Mikroorganisme tersebut akan tumbuh dan berkembang biak secara aktif merubah bahan yang difermentasi menjadi produk yang diinginkan (Suprihatin, 2010). Faktor nutrien dan lingkungan sangat mempengaruhi kecepatan pertumbuhan mikrobia. Proses fermentasi dapat terus berlangsung dengan memanfaatkan glukosa sebagi sumber energi.
Nutrien di dalam medium semakin berkurang seiring bertambahnya lama fermentasi, dengan adanya jumlah sel yang semakin bertambah dapat mengakibatkan kompetisi dan akhirnya akan memasuki fase kematian (Kusumaningati et al., 2013).
2.8 Solid Decanter
Limbah decanter solid dari pabrik pengolahan kelapa sawit memiliki potensi yang cukup besar untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembenah tanah organik Decanter solid merupakan limbah padat pabrik kelapa sawit (PKS). Solid berasal dari mesocarp atau serabut berondolan sawit yang telah mengalami pengolahan di PKS. Solid merupakan produk akhir berupa padatan dari proses pengolahan tandan buah segar di PKS yang memakai sistem decanter.
Decanter digunakan untuk memisahkan fase cair (minyak dan air) dari fase padat sampai partikel-partikel terakhir. Decanter dapat mengeluarkan 90%
semua padatan dari lumpur sawit dan 20% padatan terlarut dari minyak sawit.
Aplikasinya pada tanaman kelapa sawit dapat meningkatkan kandungan fisik, kimia, biologi, tanah dan menurunkan kebutuhan pupuk anorganik (Pahan, 2008).
Yuniza (2015) menyatakan bahwa unsur hara utama decanter solid kering antara lain Nitrogen (N) 1,47%, Pospor (P) 0,17%, Kalium (K) 0,99%, Kalsium (Ca) 1.19%, Magnesium (Mg) 0,24% dan C-Organik 14,4%.
Limbah decanter solid dari pabrik pengolahan kelapa sawit memiliki potensi yang cukup besar untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembenah tanah organik. Decanter solid mengandung unsur hara dan zat organik yang tinggi.
2.9 Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Rancangan Acak Lengkap (RAL) merupakan rancangan yang paling sederhana di antara rancangan-rancangan percobaan yang baku (Hinkelmann, 2012). Pola ini dikenal sebagai pengacakan lengkap atau pengacakan dengan tiada pembatasan. Rancangan Acak Lengkap (RAL) dipandang lebih berguna dalam percobaan laboratorium atau dalam percobaan pada beberapa jenis bahan percobaan tertentu yang mempunyai sifat relatif homogen.RAL merupakan rancangan dengan faktor tunggal. Faktor ini terdiri paling sedikitnya terdapat dua taraf. Tiap taraf disebut dengan perlakuan.
Rancangan Acak Lengkap (RAL) disebut juga desain acak sempurna karena
selain perlakuan semua variabel yang berpengaruh dapat dikendalikan (Sarmanu, 2017). Di dalam percobaan RAL, setiap perlakuan sedikitnya diulang sebanyak dua kali (Cortina & Nouri, 2012). Menurut Adji S. dalam (Murdiyanto, 1999) unit percobaan yang digunakan dalam percobaan disyaratkan homogen. Penempatan perlakuan ke dalam unit percobaan dilakukan secara acak lengkap artinya setiap unit pecobaan memiliki peluang yang sama untuk memperoleh perlakuan.
Umumnya percobaan ini dilakukan di laboratorium dengan unit percobaan yang tidak cukup besar dan jumlah perlakuan yang terbatas. Keuntungan menggunakan RAL antara lain: (1) perancangan dan pelaksanaannya mudah; (2) analisi data relatif mudah; (3) fleksibel dalam hal jumlah perlakuan; (4) terdapat alternatif analisis nonparametrik yang sesuai. Di samping itu Rancangan Acak Lengkap (RAL) juga memiliki beberapa kekurangan yaitu: (1) tingkat presisi percobaan mungkin tidak memuaskan kecuali unit percobaan benar-benar homogen; (2) hanya sesuai untuk jumlah perlakuan yang tidak terlalu banyak;
(3) pengulangan percobaan mungkin tidak konsisten (lemah) apabila unit percobaan tidak benar-benar homogen. (Ana dan Richie., 2020)
2.9.1. Anova
Anova adalah uji yang dapat digunakan untuk menganalisis perbedaan lebih dari 2 populasi kelompok yang independent. Teknik Anova ini dikembangkan oleh Ronald A. Fisher, dengan memanfaatkan distribusi F (Bakdash & Marusich, 2017; Judd et al., 2018). Teknik ini sering dipakai untuk penelitian terutama pada rancangan penelitian yang memiliki implikasi pengambilan keputusan untuk menggunakan teknologi baru, prosedur-prosedur baru ataupun kebijakan-kebijakan baru. Teknik Anova berasal dari penelitian pertanian (agricultural research). Tetapi di tahun-tahun terakhir ini telah dikembangkan sebagai alat yang ampuh didalam menganalisis masalah-masalah ilmiah lainnya seperti dalam masalah-masalah bisnis dan ekonomi.
Menurut Mendenhall, prosedur analisis varian bertujuan untuk menganalisis variasi dari sebuah response dan untuk menentukan bagian daripada variasi ini bagi setiap kelompok variable bebas. Hal itu berarti, tujuan daripada analisis varian adalah untuk menempatkan variable-variabel bebas penting didalam suatu studi dan untuk menentukan bagaimana mereka berinteraksi dan saling mempengaruhi.
Ketika peneliti ingin mengetahui apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara rata-rata lebih dari dua kelompok, peneliti sering menggunakan teknik yang disebut analisis varians (ANOVA).
ANOVA sebenarnya sebuah bentuk yang lebih umum dari t-test yang sesuai digunakan dengan tiga atau lebih kelompok (hal ini juga dapat digunakan dengan dua kelompok), (Gu, 2014). Singkatnya, variasi baik di dalam dan di antara masing-masing kelompok dianalisis secara statistik, menghasilkan apa yang dikenal sebagai nilai F. Seperti dalam t-test, nilai F ini kemudian diperiksa dalam tabel statistik untuk melihat apakah signifikan secara statistik. Hal ini ditafsirkan cukup mirip dengan nilai t, bahwa semakin besar nilai yang diperoleh dari F, semakin besar kemungkinan bahwa ada signifikansi statistik. Ketika hanya dua kelompok yang dibandingkan, uji F sudah cukup untuk mengetahui apakah signifikansi telah dicapai. Bila lebih dari dua kelompok yangdibandingkan, uji F tidak signifikan lagi. Untuk itu perlu dilakukan pengujian menggunakan prosedur lain yaitu analisis Post Hoc. ANOVA juga digunakan ketika lebih dari satu variabel independen diselidiki seperti dalam desain faktorial.
2.9.2. Analisis Varian Dua Jalur
Anova dua jalur digunakan untuk menguji hipotesis perbandingan lebih dari dua sampel dan setiap sampel terdiri dari dua jenis atau lebih secara bersama (Harmon et al., 2016; Nugroho, 2017). Model
anova dua arah (two-way anova) yang didalamnya hanya ada satu observasi setiap ruang lingkup sering diartikan sebagai randomized block design, karena adanya tipe khusus dalam penggunaan model ini.
Konsep dasar anova dua jalur pada umumnya tidak ada perbedaan antara uji hipotesis anova satu jalur atau dua jalur (Ismail, 2018), perbedaannya ada pada jumlah variabel independen, pada anova satu jalur hanya ada satu variabel independen, sedangkan pada anova dua jalur ada dua atau lebih variabel independen (Hamdi & Bahruddin, 2015).
Dalam anova, penggabungan kelompok-kelompok disebut blocks, dan karena kejadian individual atau tunggal ditentukan secara random yang didasarkan atas identifikasi keanggotaan blocks, bentuknya dikaitkan dengan randomized blocks design. Anova dua jalur adalah pengujian anova yang didasarkan pada pengamatan dua kriteria,setiap kriteria dalam pengujian anova mempunyai level.
Anova dua arah digunakan bila sumber keragaman yang terjadi tidak hanya karena satu faktor (perlakuan) namun faktor lain juga menjadi sumber yang harus diperhatikan (Siregar, 2017; Syofian Siregar, 2013). Tujuan dan pengujian anova dua arah ini adalah untuk mengetahui apakah ada pengaruh dan berbagai kriteria yang diuji terhadap hasil yang diinginkan (Ismail, 2018). Model matematis anova dua jalur dengan interaksi antar faktor adalah :
Xij = µ + Ri + Cj + (Ri x Cj) + eij
Keterangan:
Xij = hasil pengukuran
= nilai rata- rata data
Ri = variansi factor pertama
Cj = variansi factor kedua
eij = kesalahan / eror
Ri x Cj = hubungan / interaksi antar factor Asumsi pada model tetap :
Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk
µ = rata-rata umum
αi = efek dari level ke- i dari factor A
βj =efek dari level ke- I dari factor B (αβ)ij = efek dari interkasi αi dan βj
εijk = komponen random eror (galat)
1. Anova dua arah model tetap
Anova dua arah model tetap merupakan pengujian hipotesis beda tiga rata- rata atau lebih dengan dua faktor yang berpengaruh dan interaksi antara kedua faktor ditiadakan. Dengan menggunakan teknik ini kita dapat membandingkan beberapa rata- rata yang berasal dari beberapa kategori atau kelompok untuk satu variabel perlakuan. Keuntungan menggunakan teknik analisis ini ialah memungkinkan untuk memperluas analisis pada situasi dimana hal- hal yang sedang diukur dipengaruhi oleh dua atau lebih variabel (Ana dan Richie., 2020).
Perumusan Hipotesis :
a) Pengaruh utama faktor A
H0: 1 = … = i = 0 (tidak ada pengaruh faktor A)
H1: paling sedikit ada satu i dengan i 0 (ada pengaruh faktor A)
b) Pengaruh utama faktor B
H0: 1 = … = i = 0 (tidak ada pengaruh faktor B)
H1: paling sedikit ada satu j dengan j 0 (ada pengaruh faktor B)
c) Pengaruh interaksi faktor A dengan faktor B
H0: ( )11 = ( )12 = …..= ( )ij = 0 (tidak ada pengaruh interaksi faktor A dan faktor B).
H1: paling sedikit ada pasangan (i,j) dengan ( )ij 0 (ada pengaruh interaksi faktor A dan faktor B).
d) Menentukan taraf nyata (α) dengan F tabelnya.
Untuk baris: v1 = b-1 dan v2 = (k-1)(b-1)
Untuk kolom: v1 = k – 1 dan v2 = (k – 1)(b – 1) e) Menentukan kriteria pengujian
Ho diterima apabila F0 ≤ Fα (v1;v2) Ho ditolak apabila F0 > Fα (v1;v2)
2. Anova dua arah model acak
Anova dua arah model acak merupakan pengujian hipotesis beda tiga rata- rata atau lebih dengan dua factor yang berpengaruh dengan adanya interaksi antara kedua factor (Ana dan Richie., 2020)
Perumusan hipotesis :
a) Pengaruh utama faktor A
H0: 2 = 0 (tidak ada pengaruh faktor A)
H1: paling sedikit ada satu i dengan 2 0 (ada pengaruh faktor A)
b) Pengaruh utama faktor B
H0 :σ 2β= 0 (tidak ada pengaruh faktor B)
H1 : paling sedikit ada satu βj dengan σ2α ≠ 0 (ada pengaruh faktor B)
c) Pengaruh interaksi faktor A dengan faktor B
H0 : σ2αβ = 0 (tidak ada pengaruh interaksi faktor A dengan faktor B)
H1 : paling sedikit ada pasangan (αi, βj) dengan σ2αβ ≠ 0 (ada pengaruh interaksi faktor A dan faktor B)
d) Taraf nyata (α) dan F tabel ditentukan dengan derajat pembilang dan penyebut masing-masing
Untuk baris
H0 diterima apabila F0 < Fa (v1 ; v2) H0 ditolak apabila F0 > Fa (v1 ; v2)
Untuk kolom
H0 diterima apabila Fo < Fa (v1 ;v2) Ho ditolak apabila Fo > Fa (v1 ;v2) Untuk interaksi
Ho diterima apabila Fo < Fa (v1;v2) Ho ditolak apabila Fo > Fa ( v1 ; v2)
2.10 Unsur Hara Makro
Unsur hara makro , yaitu yang diperlukan tanaman dalam jumlah banyak (0,5- 3%) terdiri dari N, P, K (Balai penelitian tanaman 2014).
2.10.1 Nitrogen
Sutanto (2005) menyatakan bahwa kandungan nitrogen dalam tanah berkisar 0,03 – 0,3 % dari keseluruhan senyawa pada tanah di daratan, sedangkan pada endapan lumpur bisa mencapai 50 – 60%, pada sedimen lumpur sebagian besar merupakan hasil dari endapan bahan organik terutama di bagian muara sungai (Yuwono,2004). Unsur nitrogen di tanah berasal dari bahan organik dan N2 di atm. Nitrogen merupakan unsur hara makro utama yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak (Feller et all 2002). Unsur nitrogen diperlukan untuk proses metabolisme dimana unsur nitrogen sebagai protein fungsional sekaligus merangsang pertumbuhan (Ma’shum dkk, 2003) Nitrogen dibutuhkan dalam pertumbuhan sebagai komponen pembentuk molekul klorofil, asam amino, enzim, koenzim, vitamin dan hormon
Nitrogen umumnya diserap tanaman dalam bentuk ion NH4+ atau NO3, Nitrogen dalam tanah dapat hilang karena terjadinya penguapan, pencucian oleh air terbawa bersama tanaman saat panen. Nitrogen dapat kembali ke tanah melalui pelapukan sisa makhluk hidup (bahan organik). Nitrogen yang berasal dari bahan organik ini dapat dimanfaatkan oleh tanaman setelah melalui tiga tahap reaksi yang
melibatkan aktivitas mikroorganisme tanah. Tahap reaksi tersebut menurut (Novizan, 2002) adalah sebagai berikut :
1. Penguraian protein yang terdapat pada bahan organik menjadi asam amino. Tahap ini disebut aminisasi.
2. Perubahan asam-asam amino menjadi senyawa amonia (NH3) dan amonium (NH4). Tahap ini disebut juga reaksi amonifikasi.
3. Perubahan senyawa amonia menjadi nitrat yang disebabkan oleh bakteri nitrosomas dan nitrococcus. Tahap reaksi nitrifikasi.
Pada ph yang rendah ion nitrat lebih cepat diserap oleh tanaman dibandingkan ion amonium, pada ph tanah yang tinggi ion amonium diserap lebih cepat oleh tanaman lebih cepat dibandingkan ion nitrat dan pada ph netral penyerapan keduanya berlangsung seimbang.
Kekurangan unsur nitrogen dapat membatasi pembelahan dan pembesaran sel (Feller et all, 2002).
2.10.2 Fosfor (P)
Fosfor (P) termasuk unsur hara makro esensial yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman, tetapi kandungannya di dalam tanah lebih rendah dibanding nitrogen (N) dan kalium (K). Fosfor berfungsi untuk memacu petumbuhan akar dan pembetukan sistem, memacu pertumbuhan bunga dan masaknya buah/ biji, dan menambah daya tahan tanaman terhadap serangan hama penyakit (Aziz, 2013). Menurut standar baku mutu yang telah ditetapkan kandungan fosfor yang baik didalam kompos minimal 0,10%.
2.10.3 Kalium
Kalium merupakan unsur ketiga yang penting setelah N dan P. Kalium banyak dibutuhkan oleh tanaman yang diserap tanaman dalam bentuk
ion K+. Di dalam tanaman kalium bukanlah sebagai penyusun jaringan tanaman tetapi lebih berperan dalam proses metabolisme tanaman seperti mengaktifkan kerja enzim, membuka dan menutup stomata, transportasi hasil–hasil fotosintesis (karbohidrat), meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan dan penyakit tanaman (Selian, 2008). Menurut standar baku mutu yang telah ditetapkan kandungan kalium yang baik didalam kompos minimal 0,20%. Dari uraian di atas, maka dilakukan penelitian ini yang bertujuan untuk menganalisis kandungan unsur hara makro vermikompos seperti rasio C/N, Kalium dan fosfor pada waktu yang telah ditentukan.
