LAPORAN AKHIR PENELITIAN PROFESOR

LAPORAN AKHIR PENELITIAN PROFESOR. INDEKS KUALITAS TANAH DAN PENGARUH BAHAN AMELIORAN TERHADAP MUATAN KOLOID DAN FISIKOKIMIA TANAH PADA LAHAN KERING SUBOPTIMAL KABUPATEN ACEH BESAR. Tim Peneliti Prof. Dr. Ir. Sufardi, M.S. (NIP. 196211171987021001) Dr. Ir. Teti Arabia, M.S. (NIP. 196109141986022001) Ir. Khairullah, M.Agric Sc. (NIP. 196505201992031007). Dibiayai oleh: Universitas Syiah Kuala, Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi, sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Pelaksanaan Penelitian Profesor Tahun Anggaran 2019 Nomor: 520 /UN11/SPK/PNBP/2019 Tanggal 8 Februari 2019. FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA OKTOBER 2019.

LAPORAN AKHIR PENELITIAN PROFESOR. INDEKS KUALITAS TANAH DAN PENGARUH BAHAN AMELIORAN TERHADAP MUATAN KOLOID DAN FISIKOKIMIA TANAH PADA LAHAN KERING SUBOPTIMAL KABUPATEN ACEH BESAR. Tim Peneliti Prof. Dr. Ir. Sufardi, M.S. (NIP. 196211171987021001) Dr. Ir. Teti Arabia, M.S. (NIP. 196109141986022001) Ir. Khairullah, M.Agric Sc. (NIP. 196505201992031007). Dibiayai oleh: Universitas Syiah Kuala, Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi, sesuai dengan Surat Perjanjian Penugasan Pelaksanaan Penelitian Profesor Tahun Anggaran 2019 Nomor: 520 /UN11/SPK/PNBP/2019 Tanggal 8 Februari 2019. FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA OKTOBER 2019.



RINGKASAN. Karakteristik muatan koloid tanah merupakan sifat fisikokimia yang sangat erat kaiannya dengan kualitas tanah. Kualitas fisikokimia ini dapat ditingkatkan dengan memberikan bahan amelioran yang berpengaruh baik terhadap muatan koloid. Penelitian ini bertujuan untuk evaluasi indeks kualitas tanah dan mengkaji aplikasi jenis dan dosis bahan maelioran terhadap status muatan koloid dan fisikokimia tanah serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan, serapan hara dan hasil tanaman jagung dan kedelai pada lahan kering suboptimal di Kabupaten Aceh Besar Provinsi Aceh dalam rangka mengembangkan sistem pertanian berkelanjutan. Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan metode deskriptif yaitu untuk mengevaluasi indeks kualitas tanah dan sifat fisikokimia tanah dari berbagai jenis tanah (ordo) yang terdapat di lahan kering suboptimal Aceh Besar dan menggunakan percobaan inkubasi di laboratorium dan percobaan di rumah kasa dengan indiukator tanaman jagung dan kedelai. Pada percobaan laboratorium dan rumah kasa, penelitian ditata dengan rancangan acak kelompok factorial yang dibuat dalam tiga seri percobaan. Berdasarkan hasil evaluasi lapangan dan analisis laboratorium serta berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, maka ada beberapa kesimpulan yang dapat dihasilkan untuk sementara ini, yaitu: (1) Indeks kualitas tanah (IKT) pada lahan kering suboptimal Kabupaten Aceh Besar berbeda antar ordo tanah. Perbedaan ini disebabkan karena adanya perbedaan dalam sifat-sifat fisika, kimia, dan biologi tanah. Indeks kualitas tanah di lahan kering suboptimal Aceh Besar secara umum bervariasi dari kategori sedang hingga tinggi, sedangkan status (tingkat) kesuburan tanah bervariasi dari kategori rendah hingga tinggi. Sebagian besar ordo tanah yang mendominasi lahan kering Kabupaten Aceh Besar seperti Entisols Jalin, Inceptisols Data Gaseu, Ultisol Jantho, dan Oxisols Lembah Seulawah mempunyai IKT sedang dan kesuburan tanah rendah. (2) Indeks kualitas tanah (IKT) tinggi dengan tingkat kesuburan sedang hingga tinggi ditemukan pada Mollisols Krung Raya dan Andisols Saree. (3) Sifat-fisikokimia tanah di lahan kering Aceh Besar umumnya dicirikan oleh reaksi tanah yang masam hingga agak masam (kecuali pada Mollisols Krueng Raya), memiliki nilai pHo atau titik muatan nol (PZC) lebih besar dari pH aktual sehingga kualitas koloid tanah dinilai kurang baik. Kondisi ini juga ditandai dengan rendahnya kandungan kation-kation tertukar (Ca, Mg, K, dan Na) serta kejenuhan basa dan C organik tanah. (4) Hasil analisis data percobaan inkubasi laboratorium dan percobaan di rumah kaca menggunakan indikator tanaman jagung dan kedelai menunjukkan adanya indikasi pengaruh dari aplikasi amelioran berbeda jenis dan dosis terhadap sifat fisikokimia tanah dan keragaan tanaman. Pemberian Kompos, biochar, dan SP-36 secara umum. iii.

memberikan pertumbuhan yang lebih baik terhadap hasil jagung dan kedelai pada ketiga ordo tanah (Andisols Saree, Inceptisols Cucum, dan Ultisols Jantho) dan terendah pada Inceptisols Cucum. (5) Pertumbuhan jagung pada tanah Ultisols Jantho lebih baik dibandingkan pada Andisols Saree dan Inceptiols Cucum, sedangkan pertumbuhan dan hasil kedelai lebih baik juga pada Ultisols Jantho dan terendah pada Andisols Saree. (6) Secara umum berdasarkan hasil percobaan rumah kasa, maka pemberian 10 t/ha Kompos + 10 t/ha Biochar memberikan pertumbuhan jagung dan hasil kedelai yang lebih baik dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lainnya. (7) Kendala tingginya nilai PZC tanah dan kurang baiknya sifat fisikokimia tanah (kesuburan rendah) pada sebagian besar jenis tanah (ordo) di lahan kering suboptimal Kabupaten Aceh Besar dapat diatasi dengan memberikan bahan amandemen organik dan pemupukan yang berimbang. Bahan amendemen yang dipilih harus mampu memperbaiki kualitas tanah dan ciri muatan koloid. (8) Perlu dikaji lebih mendalam hubungan antara ciri muatan koloid dengan penjerapan ion (adsorpsi) fosfat, sulfat, dan pelepasannya (desorpsi) pada beberapa ordo tanah dengan menggunakan isoterm adsorpsi seperti Langmuir dan Freundlisch. Penelitian yang sama juga perlu dilanjutkan kemampuan adsorpsi dari beberapa bahan amelioran tanah seperti biochar, kapur, kompos, dan zeolit. (9) Perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap pengaruh residu amelioran terhadap sifat-sifat tanah dan hasil tanaman khususnya jagung dan kedelai pada ketiga ordo tanah yang diuji dari lahan kering Aceh Besar.. iv.

PRAKATA. Syukur kehadhirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya, tim penulis telah dapat menyelesaikan Laporan Akhir Penelitian Profesor yang berjudul “Indeks Kualitas Tanah dan Pengaruh Bahan Amelioran Terhadap Muatan Koloid dan Fisikokimia Tanah pada Lahan Kering Suboptimal Kabupaten Aceh Besar”. Penelitian ini terlaksana atas dukungan dana dari Program “Hibah Profesor 2019” dari Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat Universitas Syiah Kuala dengan nomor kontrak: 520 /UN11/SPK/PNBP/2019, Tanggal 8 Februari 2019. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada Rektor Universitas Syiah Kuala yang telah memberi kesempatan kepada kami untuk mendapatkan hibah professor 2018 sehingga dengan dukungan dana tersebut, penelitian ini dapat terlaksana dengan baik. Ucapan yang sama juga kami sampaikan kepada Ketua Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) Unsyiah atas petunjuk dan pengarahannya sehingga penelitian ini terlaksana sesuai jadwal yang telah ditetapkan. Terima kasih juga kami sampaikan kepada Kepala Laboratorium Penelitian Tanah dan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala beserta staf analisisnya yang telah membantu dalam analisis sampel tanah serta Kepala/Pengelola Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah yang telah memberi izin untuk menggunakan lokasi untuk pelaksanaan percobaan. Kepada Dr. Ir. Hairul Basri, M.Sc., selaku Ketua Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala yang telah memberi izin untuk menunjuk beberapa mahasiswa agar dapat diikutkandalam penelitian ini kami menghaturkan terima kasih. Kami juga menyampaikan terima kasih kepada para mahasiswa Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Unsyiah yaitu Tri Chairina, Mona Mislia, dan Raimi Nazifa yang telah ikut serta dalam kegiatan penelitian ini. Terima kasih juga disampaikan kepada saudara Umar dan Fakhruddin masing-masing sebagai mahasiswa Program Doktor Ilmu Pertanian dan Program Magister Konservasi Sumberdaya Lahan atas segala bantuan yang telah diberikan khususnya dalam membantu penyiapan Rumah Kasa di lapangan. Kepada Dr. Ir. Teti Arabia, MS. dan Ir. Khairullah, M.Agric Sc. selaku anggota tim peneliti, kami juga mengucapkan terima kasih atas kerjasama yang baik sehingga penelitian dapat terlaksana dengan lancar. Kami menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu, kami dengan tulus menerima segala bentuk kritikan dan saran serta koreksi untuk perbaikan. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu, publikasi, dan pengembangan teknologi pertanian khususnya di bidang ilmu tanah.. Banda Aceh, 28 Oktober 2019. Penulis. v.

DAFTAR ISI. RINGKASAN PRAKATA DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN. iii iv iv viii x xi. BAB 1. PENDAHULUAN. 1. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Lahan Kering Suboptimal dan Permasalahannya 2.2. Konsep Pengelolaan Lahan Kering 2.3. Pengaruh Jenis Amelioran terhadap Kualitas Tanah 2.4. Indeks Kualitas Tanah 2.5. Produksi Tanaman Pangan pada Lahan Kering. 3 3 4 4 5 7. BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan Penelitian 3.2. Manfaat Penelitian. 10 10 10. BAB 4. METODE PENELITIAN 4.1. Tempat dan Waktu 4.2. Bahan dan Alat 4.3. Metode Penelitian 4.3.1. Evaluasi Indeks Kualitas Tanah 4.3.2. Percobaan Inkubasi Laboratorium 4.3.3. Percobaan Rumah Kasa. 11 11 11 11 12 15 19. BAB 5. HASIL LUARAN YANG DICAPAI 5.1. Evaluasi Indeks Kualitas Tanah pada Lahan Kering Aceh Besar 5.1.1. Deskripsi Ordo Tanah 5.1.2. Indeks Kualitas Tanah 5.1.3. Status Kesuburan Tanah 5.1.4. Sifat-sifat Kimia Tanah 5.2. Pengaruh Amelioran Terhadap Muatan Koloid dan Fisikokimia Tanah 5.2.1. Status Muatan Koloid 5.2.2. Sifat Fisikokimia Tanah 5.3. Pengaruh Amelioran Terhadap Pertumbuhan dan Serapan Hara Tanaman Jagung 5.3.1. Pertumbuhan Tanaman Jagung 5.3.2. Serapan Hara. 23 23 23 25 27 28. vi. 31 31 33 38 38 42.

5.4. Pengaruh Jenis dan Dosis Amelioran Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Kedelai 5.4.1. Pertumbuhan Tanaman 5.4.2. Hasil Kedelai. 44 44 45. BAB 6. SIMPULAN DAN SARAN 7.1. Simpulan 7.2. Saran. 46 46 47. DAFTAR PUSTAKA. 48. LAMPIRAN-LAMPIRAN. 56. vii.

DAFTAR TABEL. Tabel 1.. Modifikasi indikator, sekor dan batas-batas fungsi asesmen. 12. Tabel 2.. Kriteria kualitas tanah didasarkan pada skor indeks kualitas tanah (IKT). 12. Nama subgroup tanah dan lokasi pengambilan sampel tanah pada lahan kering Kabupaten Aceh Besar. 13. Kombinasi perlakuan jenis amelioran dan jenis tanah yang digunakan dalam percobaan. 16. Klasifikasi subgroup tanah menurut Soil Survey Staff (2014) dari beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh Besar. 24. Parameter indeks kualitas tanah (IKT) pada beberapa ordo tanah di lahan kering suboptimal Aceh Besar. 25. Perhitungan indeks kualitas tanah yang didasarkan pada fungsi tanah dan kajian indikator pada setiap ordo tanah di lahan kering Aceh Besar. 25. Hasil perhitungan skor indikator dan indeks kualitas tanah berdasarkan fungsi-fungsi tanah. 26. Status kesuburan tanah pada beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh Besar. 27. Nilai pH tanah, kandungan C dan N serta P tanah pada setiap lapisan horizon pada beberapa ordo tanah di lahan kering suboptimal Aceh Besar. 29. Kandungan kation basa tertukar, KTK, KB, Al-dd, H-dd, dan DHL tanah pada setiap lapisan horizon pada beberapa ordo tanah di lahan kering suboptimal Aceh Besar. 30. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap titik muatan nol (PZC) tanah pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 31. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap titik muatan nol (PZC) tanah pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 32. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap KTK tanah pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimalAceh Bes. 33. Tabel 16. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap kandungan C dan N tanah pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 34. Tabel 3. Tabel 4. Tabel 5. Table 6. Table 7.. Table 8. Table 9. Tabel 10.. Tabel 11.. Tabel 12.. Tabel 13.. Tabel 15.. viii.

Tabel 17. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap kandungan kation tertukar (Ca, Mg, K, dan Na) pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar Tabel 18.. 35. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap jumlah kation dan kejenuhan basa tanah pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 36. Tabel 19. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap kandungan Al-dd, H-dd, dan kejenuhan Al pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Kabupaten Aceh Besar. 37. Tabel 20.. Tabel 21.. Tabel 22.. Tabel 23.. Tabel 24.. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap tinggi tanaman jagung umur 14, 21, 28, 35, dan 42 hari setelah tanam (HST) pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 38. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap konsentrasi N, P, dan K jaringan tanaman jagung pada umur 45 hari setelah tanam (HST) pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 42. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap Serapan N, P, dan K jaringan tanaman jagung pada umur 45 hari setelah tanam (HST) pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 43. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap tinggi tanaman kedelai umur 14, 21, 28, 35, dan 42 hari setelah tanam (HST) pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 44. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap tinggi tanaman umur 48 HST dan komponen hasil kedelai pada tiga ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar. 45. ix.

DAFTAR GAMBAR. Gambar 1. Penampang Profil Tanah pada beberapa lokasi lahan kering suboptimal di Kabupaten Aceh Besar. x. 24.

DAFTAR LAMPIRAN. Lampiran 1.. Deskripsi profil Inceptisol Data Gaseu (P1). 57. Lampiran 2.. Deskripsi profil Entisol Jalin Atas (P3). 58. Lampiran 3.. Deskripsi profil Andisol Saree (P4). 59. Lampiran 4.. Deskripsi profil Oxisol Saree Bawah (P5). 60. Lampiran 5.. Deskripsi profil Mollisol Lamreh/Krueng Raya (P7). 61. Lampiran 6.. Deskripsi profil Ultisol Jantho/Jalin (P8). 62. Lampiran 7.. Layout atau Denah Percobaan Inkubasi Pengaruh Amelioran terhadap Status Muatan Koloid dan Fisikokimia Tanah. 63. Lampiran 8. Lampiran 9.. Kompilasi Data Hasil Percobaan Inkubasi. Analisis. Laboratorium. dari 64. Kandungan C organik tanah pada berbagai perlakuan pemberian amelioran berbeda jenis dan dosis. 66. Kandungan pH H2O tanah pada berbagai perlakuan pemberian amelioran berbeda jenis dan dosis. 67. Kandungan pH KCl tanah pada berbagai perlakuan pemberian amelioran berbeda jenis dan dosis. 68. Layout atau Denah Percobaan Pengaruh Amelioran terhadap prtumbuhan dan hasil Jagung pada tiga ordo tanah di lahan kering Aceh Besar. 70. Tinggi Tanaman 14 HST akibat Pemberian Bahan Amelioran terhadap Pertumbuhan Jagung pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 72. Tinggi Tanaman 21 HST akibat Pemberian Bahan Amelioran terhadap Pertumbuhan Jagung pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 71. Lampiran 15. Tinggi Tanaman 28 HST akibat Pemberian Bahan Amelioran terhadap Pertumbuhan Jagung pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 74. Lampiran 10. Lampiran 11. Lampiran 12.. Lampiran 13.. Lampiran 14.. Lampiran 16.. Lampiran 17.. Tinggi Tanaman 35 HST akibat Pemberian Bahan Amelioran terhadap Pertumbuhan Jagung pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 75. Tinggi Tanaman 42 HST akibat Pemberian Bahan Amelioran terhadap Pertumbuhan Jagung pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 76. xi.

Lampiran 18. Kandungan Nitrogen Tanaman Jagung pada Berbagai Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar Lampiran 19.. 77. Kandungan Fosfor Tanaman Jagung pada Berbagai Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran g pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 77. Lampiran 20. Kandungan Kalium Tanaman Jagung pada Berbagai Perlakuan Pemberian Bahan Amelioran pada 3 Ordo Tanah di Lahan Kering Aceh Besar. 79. Lampiran 21.. Layout atau Denah Percobaan Pengaruh Amelioran terhadap prtumbuhan dan hasil Kedelai (Glycine max (L) Merrill) pada tiga ordo tanah di lahan kering Aceh Besar. 80. Pengaruh bahan amelioran berbeda Jenis dan dosis terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai pada tiga ordo tanah Aceh Besar. 81. Tinggi Tanaman pada 14 HST akibat perlakuan pemberian bahan amelioran dan jenis tanah pada tanaman kedelai. 83. Tinggi Tanaman pada 21 HST akibat perlakuan pemberian bahan amelioran dan jenis tanah pada tanaman kedelai. 84. Tinggi Tanaman pada 28 HST akibat perlakuan pemberian bahan amelioran dan jenis tanah pada tanaman kedelai. 85. Tinggi Tanaman pada 35 HST akibat perlakuan pemberian bahan amelioran dan jenis tanah pada tanaman kedelai. 86. Tinggi Tanaman pada 42 HST akibat perlakuan pemberian bahan amelioran dan jenis tanah pada tanaman kedelai. 87. Tinggi tanaman kedelai umur 49 hari setelah tanam pada berbagai perlakuan pemberian bahan amelioran dan ordo tanah pada lahan kering Aceh Besar. 88. Jumlah daun kedelai pada umur 34 hari setelah tanam pada berbagai perlakuan pemberian amelioran dan ordo tanah pada lahan kering Aceh Besar. 89. Jumlah polong kedelai pada umur 60 hari setelah tanam pada setiap perlakuan amelioran dan ordo tanah pada lahan kering Aceh Besar. 90. Bobot kering biji kedelai pada setiap perlakuan amelioran dan ordo tanah pada lahan kering Aceh Besar. 91. Hasil Kedelai per hektar pada setiap perlakuan amelioran dan ordo tanah pada lahan kering Aceh Besar. 92. Lampiran 33.. Deskripsi varietas Jagung BISI. 93. Lampiran 34.. Deskripsi Kedelai Varietas Anjasmoro. 94. Lampiran 35.. Foto-foto Kegiatan Penelitian Lapangan dan Rumah Kasa.. 95. Lampiran 22.. Lampiran 23. Lampiran 24. Lampiran 25. Lampiran 26. Lampiran 27. Lampiran 28.. Lampiran 29.. Lampiran 30.. Lampiran 31. Lampiran 32.. xii.

1. BAB 1. PENDAHULUAN. Indonesia memiliki lahan kering suboptimal yang masih cukup luas untuk dikembangkan sebagai sasaran perluasan areal pertanian. Lahan kering ini tersebar luas di Seluruh Kepulauan Nusantara, yang masih berpotensi menjadi sasaran perluasan areal pertanian luasnya diperkirakan sekitar 122,05 juta hektar (Mutilaksono dan Anwar, 2014). Di Provinsi Aceh, luas lahan kering yang belum digarap dengan baik diperkirakan mencapai 89.227,34 hektar (Pusat Data Informasi Pertanian, 2016) dan di Kabupaten Kabupaten Aceh Besar potensi lahan kering diperkirakan mencapai 530.638 hektar, dan yang telah digarap oleh masyarakat hanya sekitar 2.563 hektar (BPTP Aceh, 2015). Selebihnya merupakan lahan terlantar atau lebih dikenal dengan lahan tidur. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Sufardi et al. (2018) menemukan bahwa ada beberapa ordo tanah yang terdapat pada lahan kering di Kabupaten Aceh Besar yaitu Entisol, Inceptisol, Andisol, Ultisol, Oxisol, dan Mollisol. Lahan kering ini sebagian telah digunakan untuk usahatani tegalan, kebun campuran dan lahan pengembalaan serta ada yang masih berupa hutan sekunder/semak belukar. Hasil analisis kimia tanah pada beberapa ordo tanah tersebut ditemukan ada beberapa kendala yang menyebabkan tingkat kesuburan tanah di lahan kering Kabupaten Aceh tergolong rendah, seperti rendahnya bahan organik dan N total tanah, rendahnya jumlah kationa basa (Ca, Mg, dan K) tertukar, serta rendahnya P tersedia dan kapasitas tukar kation tanah (KTK) (Sufardi et al., 2017) sehingga secara umum kualitas tanah tergolong rendah terutama ordo Ultisol, Inseptisol, dan Entisol (Martunis et al., 2016). Hal ini menunjukkan bahwa hambatan utama dalam mendayagunakan lahan kering untuk pertanian adalah tingkat kesuburan tanah rendah disebabkan oleh kendala kimia yang membatasi pertumbuhan tanaman (Agus et al., 2001, Sanchez, 2004; Sufardi et al., 2017), sehingga lahan ini diidentikasi sebagai lahan suboptimal (Lakitan dan Gofar, 2013). Dari aspek fisikokimia tanah, permasalahan yang mendasar pada lahan kering yang berkembang di iklim tropika basah adalah sistem koloid tanah yang kurang baik (Gillman, 1984; Arifin, 2011, Sposito, 2010). Koloid tanah di lahan kering suboptimal umumnya didominasi oleh sistem muatan variabel karena tersusun atas mineral kalolinit (tipe 1:1) dan oksida-hidoksi Fe dan Al sebagai komponen mineral liat yang dihasilkan dari pelapukan tanah yang telah terjadi secara intensif (Bohn et al, 2005; Sposito, 2010). Di samping itu, secara alami kadar bahan organik tanah di daerah tropis cepat menurun, mencapai 30-60%.

2. dalam waktu 10 tahun (Suriadikarta et al. 2002). Akibatnya, tanah-tanah dilahan kering suboptimal diperkirakan memiliki potensial muatan yang rendah yang diindikasi dengan titik muatan nol (PZC) yang tinggi (Gillman, 1984). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Kausar (2017) menunjukkan bahwa nilai PZC tanah pada dua ordo tanah (Ultisol dan Andisol) yang terdapat di Aceh Besar memiliki PZC tinggi (PZC = 5-6). Hal ini disebabkan karena komposisi mineral liat pada sebagian besar tanah yang terdapat pada lahan kering Kabupaten Aceh Besar tersusun atas mineral tipe 1:1 (kaolinit, metahalysit) dan oksida hidrat Al dan Fe seperti gibsit, goethit, lepidokrosit, dan mineral lainnya yang secara kimia memiliki PZC tinggi. Berdasarkan ciri ini, maka untuk meningkatkan kualitas tanah, perlu diberikan bahan-bahan amelioran yang yang dapat meningkatkan muatan negatif pada permukaan koloid tanah sehingga dapat menurunkan status PZC tanah. Bahan tersebut antara lain bahan organik, sulfat, fosfat, dan silikat karena secara alami, bahan-bahan amelioran ini memiliki status muatan nol rendah, sehingga jika diaplikasikan ke dalam tanah dapat memodifikasi PZC tanah menjadi lebih rendah dari pH aktual (Uehara dan Gillman, 1981, Gillman, 1984, Sposito, 2010). Informasi tentang status PZC dari bahan-bahan ameliorant/pembenah tanah dan pengaruhnya terhadap fisikokimia tanah masih sangat terbatas sehingga perlu dilakukan kajian yang mendasar dan terapannya pada lahan kering suboptimal..

3. BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA. 2.1. Lahan Kering Suboptimal dan Permasalahannya Di Indonesia, lahan kering suboptimal dianggap sebagai lahan potensial untuk ekspansi pertanian, namun secara biofisik, namun lahan ini banyak permasalahannya sehingga sering disebut sebagai lahan suboptimal yang dulu dijuluki dengan lahan marjinal (Lakitan dan Gofar, 2013). Jika lahan kering dapat dikelola dengan baik, peningkatan produksi pertanian pada lahan tersebut menjadi harapan besar pada masa mendatang. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat (2004) telah memetakan lahan kering Indonesia pada sekala tinjau. Hasil pemetaan menunjukkan bahwa sebagian besar lahan kering Indonesia didominasi oleh ordo Ultisol, Inceptisol, Oxisol, Spodosol, Alfisol, dan Andisol, sedangkan selebihnya adalah Entisol dan Vertisol. Tanah-tanah ini umumnya didominasi oleh mineral liat 1:1 dan oksida-hidrat dari Al dan Fe dan campuran antara mineral tipe 2:1 dengan gibbsit yang mempunyai muatan koloid tidak tetap, sedangkan pada Andisol didominasi oleh mineral liat jenis alofan, imogolit, dan ferihidrit (Theng, 1980; Gillman, 1984; Sanchez, 2004). Kelompok tanah-tanah di atas menurut Uehara dan Gillman (1981) dikelompokkan sebagai tanah-tanah bermuatan variabel (soil with variable charge), karena sistem muatan koloidnya tergantung pada pH dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerapan muatan permukaan. Tanah ini mempunyai faktor pembatas ganda bagi pertumbuhan tanaman, yaitu terbatasnya ketersediaan air, kelangkaan bahan organik, bereaksi masam hingga sangat masam (pH<5,5), keracunan Al dan Mn, tingginya fiksasi fosfat (P), defisiensi unsur hara N, P, K, Ca, Mg, dan Mo, kapasitas tukar kation (KTK) rendah, kapasitas tukar anion (KTA) tinggi, dan stabilitas agregat yang rendah sehingga mudah tererosi (Sufardi et al., 2016). Koloid tanah merupakan partikel tanah yang berukuran sangat halus (<0,001 mm) yang mempunyai muatan permukaan (Sposito, 2010). Dengan adanya muatan pada permukaan partikel, maka koloid dapat berfungsi sebagai penjerap ion, air, dan senyawa-senyawa organik yang sangat penting di dalam tanah (Bohn et al., 2005). Lebih lanjut Bohn et al. (2005) menyatakan bahwa muatan dalam tanah dapat dibagi menjadi muatan tetap dan muatan berubah. Muatan tetap ialah muatan yang tidak terpengaruh oleh perubahan pH tanah dan muatan ini umumnya bersumber dari mineral liat tanah tipe 2:1 dan 1:1 yang ditimbulkan melalui proses substitusi isomorfik (Greenland dan Mott, 2013). Muatan berubah (tidak tetap) adalah muatan tanah yang berasal dari disosiasi oksida-hidroksida Al dan Fe dan ionisasi gugus fungsional.

4. bahan organik sehingga muatan ini sangat dipengaruhi oleh perubahan pH dan faktor-faktor yang menentukan kerapatan muatan koloid (Gillman, 1984). Konsep muatan berubah ini telah dikembangkan oleh Uehara dan Gillman (1981) dengan memadukan teori Gouy-Chapman dengan teori Nernst, yang menyatakan bahwa ciri-ciri tanah bermuatan berubah, dapat dijelaskan dengan persamaan berikut: v = 2kT. 1/ 2. sinh 1,15 z (pHo - pH). (1).  dengan v adalah kerapatan muatan berubah pada permukaan koloid (e.s.u.cm-2). Berdasarkan persamaan di atas, parameter (pHo-pH) merupakan petunjuk untuk tanda muatan berubah dari komponen-komponen tanah. Jika pH aktual<pHo, koloid tanah bermuatan positif, sebaliknya, jika pH aktual>pHo, koloid tanah bermuatan negatif, dan jika pH aktual sama dengan pHo, muatan tanah adalah nol (Uehara dan Gillman, 1981). Pada titik pHo tersebut, jumlah anion sama dengan jumlah kation atau dengan kata lain tidak ada muatan (jumlah muatan berubah sama dengan nol). 2.2. Konsep Pengelolaan Lahan Kering Berdasarkan konsep muatan berubah, ameliorasi tanah merupakan konsep pengelolaan lahan khususnya pada lahan kering suboptimal. Ameliorasi suatu tindakan yang perlu dilakukan untuk melakukan perubahan pada sistem koloid tanah muatan berubah dapat memberikan pengaruh positif pada tanah (Sufardi, 2010). Oleh karena itu, setiap bahan amelioran yang dipilih perlu dilihat bagaimana efeknya terhadap karakteristik muatan koloid tanah. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa nilai pHo tanah-tanah yang telah berkembang lanjut relatif tinggi sehingga terSjadi adsorpsi anion seperti fosfat, molibdat, dan sulfat dalam kapasitas yang tinggi pula (Uehara dan Gillman, 1981, Bohn et al., 2005, Sposito, 2010,). Oleh karena itu, meningkatkan muatan negatif pada permukaan koloid tanah dapat dilakukan dengan pemberian bahan amelioran yang mampu menurunkan titik muatan nol tanah atau menyumbangkan muatan negatif ke dalam tanah. Bahan-bahan yang mempunyai titik muatan nol rendah antara lain adalah senyawa organik dan silikat oksi-tetrahedral (Uehara dan Gillman, 1981). Menurut Greendland dan Mott (2013), titik muatan nol bahan organik berkisar pada pH 2,0. Bukti lain rendahnya titik muatan nol dari bahan organik adalah adanya temuan yang menunjukkan nilai pHo tanah lapisan atas kaya humus lebih rendah daripada nilai pHo pada lapisan di bawahnya (Sufardi,.

5. 1998). Uraian ini menunjukkan bahwa setiap bahan amelioran akan memberikan pengaruh yang beragam pada karakteristika muatan koloid tanah yang berkaitan dengan proses adsorpsi dan desorpsi ion dalam tanah serta penyerapan hara oleh tanaman (Sposito, 2010). Lahan kering suboptimal yang memiliki sejumlah permasalahan yang berkaitan dengan system koloid tanah dan sifat fisikokimia tanah, maka pengelolaannya dapat dilakukan dengan memodifikasi muatan koloid tanah dengan menurunkan status titik muatan nol (PZC). Titik muatan nol tanah ini dapat diturunkan dengan memberikan bahan-bahan amelioran yang secara alami mempunyai nilai PZC rendah seperti bahan organik berupa biochar, pupuk kandang, kompos, silikat, fosfat dan sulfat (Sufardi. 1998, Sposito, 2010).. 2.3. Pengaruh Jenis Amelioran terhadap Kualitas Tanah Biochar didefenisikan sebagai biomasa yang mengandung karbon yang diperoleh dari sumber-sumber yang berkelanjutan yang dapat bertahan di dalam tanah untuk mengembangkan sistem pertanian berkelanjutan dengan menjaga kualitas lingkungan (Biochar International, 2018). Berbeda dengan arang (charcoal) yang digunakan sebagai bahan bakar untuk panas, sebagai penyaring, dan sebagai pewarna dalam industri atau seni (Lehmann dan Joseph, 2015), biochar merupakan bahan yang poreus yang befungsi mempertahankan air dan unsur hara di dalam tanah untuk tanaman serta dapat memperbaiki sifat-sifat fisik tanah (Chan et al., 2017). Biochar juga mempunyai kemampuan untuk menjerap ion dan berpotensi untuk mengimobiliasi logam-logam berat, herbisida, dan mencegah nitrat dari pencucian serta mengurangi emisi N2O dan CH4 dari tanah (Biochar International, 2018). Residu tanaman dan pupuk kandang, kompos, dan limbah-limbah pertanian lainnya sangat penting untuk penyerapan karbon (carbon sequestration), konservasi tanah dan air, aktivitas mikrobia, dan produktivitas pertanian (Chan et al., 2007, Steiner et al., 2017; Biochar International, 2018). Pemberian biochar mampu meningkatkan serapan nitrogen, fosfor, dan kalium. Adanya hara tanaman, luas permukaan, dan daya serap lami biochar yang tinggi dan kapasitas biochar untuk bertindak sebagai media untuk mikroorganisme diidentifikasi sebagai alasan utama biochar sebagai bahan untuk memperbaiki sifat fisik (Chan et al. 2017). Steiner et al. (2007) menunjukkan bahwa aplikasi biochar menurunkan kepadatan tanah, kekuatan tanah, Al dapat dipertukarkan, dan Fe dan meningkatkan porositas, kandungan air tanah tersedia, C-organik, P tersedia, KTK, K dapat dipertukarkan.

6. dan Ca dapat dipertukarkan. Penelitian yang dilakukan pada tanah sawah di Aceh juga telah menunjukkan bahwa biochar dapat memperbaiki sifat-sifat kimia dan peningkatan hasil padi sawah serta memberikan efek risidu pada yang baik pada tanah (Khairunnisa et al. 2011, Samira et al., 2012, Mawardiana, 2013). Selain biochar dan bahan organik, bahan alam yang mengandung silikat, fosfat, dan sulfat diharapkan juga dapat digunakan sebagai bahan ameliorant karena senyawa-senyawa ini dapat teradsopsi pada permukaan koloid tanah sehingga mengurangi kelarutan dari Fe, dan Al, serta meningkatkan muatan negatif ke dalam tanah (Uehara dan Gillman, 1981, Gillman, 1984, Sufardi, 2010) termasuk pada tanah-tanah tropika (Glaser, 2002, Lehmann dan Rondon. 2006). Berdasarkan hasil-hasil penelitian di atas menunjukkan bahwa peran biochar sebagai bahan yang kaya karbon dan peran bahan organik sangat baik untuk memperbaiki kualitas tanah sehingga diharapkan menjadi bahan alternatif untuk digunakan sebagai bahan pembenah tanah (soil amendment) pada lahan kering suboptimal. Namun demikian, masih sangat terbatas informasi peran bahan tersebut terhadap koloid tanah dan mekanisme adsoprsi di dalam tanah khususnya status titik muatan nol (PZC), sehingga perlu kajian lebih lanjut. 2.4. Indeks Kualitas Tanah Indeks kualitas tanah dapat didefinisikan sebagai kesesuaian jenis tanah tertentu dalam memberikan peran dan kapasitas bagi kelestarian ekosistem bagi pertumbuhan tanaman, produktifitas ternak, pemeliharaan air dan kualitas udara dan untuk mendukung habitas kehidupan manusia dan kesehatannya (Karlen et al. 1997, Arshad and Martin 2002). Kualitas tanah yang baik tercermin dari komposisi bahan penyusun tanah yaitu perimbangan antara komponen mineral, udara, air dan bahan organik (Foth, 2007). Bahan organik yang mengandung C sekitar 56-58% (Bohn et al., 2013) mempunyai sumbangan besar terhadap perbaikan kualitas tanah Stevesnon, 2007), karena selain berfungsi sebagai sumber C bagi mikroorganisme di dalam tanah, juga dapat berperan dalam memperbaiki sifat-sifat fisika, kimia, dan biologi tanah (FAO, 2005). Laishram et al. (2012) menyatakan bahwa bahan organik merupakan komponen penting yang berkaitan erat dengan kesehatan tanah. Kesehatan tanah merupakan konsep yang memandang fungsi tanah terhadap kesehatan lingkungan termasuk keamanan produk pertanian (Linch, 1981)..

7. Pada sistem pertanian lahan kering, kualitas tanah merupakan salah satu isu yang sangat penting terutama jika dikaitkan dengan kandungan C tanah. Indikator kualitas tanah antara lain dapat dinilai dari beberapa parameter fisikokimia yang dinyatakan sebagai indeks kualitas tanah (Mausbach & Seybold, 1998, Partoyo, 2005). Indeks kualitas tanah (IKT) telah banyak digunakan sebagai tolok ukur untuk melihat kualitas tanah. Di wilayah dengan iklim tropika basah, kandungan dan distribusi C di dalam tanah menjadi salah satu permasalahan besar (Sanchez, 2014) karena setiap tahunnya kehilangan C mencapai 20-30% (Suritakatmana, 2003). Untuk meningkatkan kualitas tanah, maka diperlukan suatu upaya untuk mempertahankan kandungan C dan distribusi C pada setiap ordo tanah dengan pengelolan bahan organik yang tepat (FAO, 2005). Namun, informasi tentang kandungan C dan distribusinya masih sangat terbatas. Tulisan ini menyajikan hasil evaluasi kandungan dan distribusi C organik tanah dan indeks kualitas tanah pada beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh, Indonesia. Doran & Parkin (1994) memberikan batasan kualitas tanah adalah kapasitas suatu tanah untuk berfungsi dalam batas-batas ekosistem untuk melestarikan produktivitas biologi, memelihara kualitas lingkungan, serta meningkatkan kesehatan tanaman dan hewan. Johnson et al. (1997) mengusulkan bahwa kualitas tanah adalah ukuran kondisi tanah dibandingkan dengan kebutuhan satu atau beberapa spesies atau dengan beberapa kebutuhan hidup manusia. Kualitas tanah diukur berdasarkan pengamatan kondisi dinamis indikator-indikator kualitas tanah. Pengukuran indikator kualitas tanah menghasilkan indeks kualitas tanah. Indeks kualitas tanah merupakan indeks yang dihitung berdasarkan nilai dan bobot tiap indikator kualitas tanah. Indikator-indikator kualitas tanah dipilih dari sifat-sifat yang menunjukkan kapasitas fungsi tanah.. Indikator kualitas tanah adalah sifat,. karakteristik atau proses fisika, kimia dan biologi tanah yang dapat menggambarkan kondisi tanah (SQI, 2001). Menurut Doran & Parkin (1994), indikator-indikator kualitas tanah harus (1) menunjukkan proses-proses yang terjadi dalam ekosistem, (2) memadukan sifat fisika tanah, kimia tanah dan proses biologi tanah, (3) dapat diterima oleh banyak pengguna dan dapat diterapkan di berbagai kondisi lahan, (4) peka terhadap berbagai keragaman pengelolaan tanah dan perubahan iklim, dan (5) apabila mungkin, sifat tersebut merupakan komponen yang biasa diamati pada data dasar tanah. Karlen et al. (1996) mengusulkan bahwa pemilihan indikator kualitas tanah harus mencerminkan kapasitas tanah untuk menjalankan.

8. fungsinya yaitu: (1) melestarikan aktivitas, diversitas dan produktivitas biologis,. (2). mengatur dan mengarahkan aliran air dan zat terlarutnya, dan (3) menyaring, menyangga, merombak, mendetoksifikasi bahan-bahan anorganik dan organik, meliputi limbah industri dan rumah tangga serta curahan dari atmosfer, (4) menyimpan dan mendaurkan hara dan unsur lain dalam biosfer, serta (5). mendukung struktur sosial ekonomi dan melindungi peninggalan arkeologis terkait dengan permukiman manusia. Berdasarkan fungsi tanah yang hendak dinilai kemudian dipilih beberapa indikator yang sesuai. Pemilihan indikator berdasarkan pada konsep minimum data set (MDS), yaitu sesedikit mungkin tetapi dapat memenuhi kebutuhan. 2.5. Produksi Tanaman Pangan pada Lahan Kering Budidaya pangan seperti padi gogo, jagung, kacang tanah, dan kedelai pada lahan kering umumnya belum memberikan hasil yang meuaskan sehingga produktivitas tanaman yang diperoleh masih cukup rendah, mnika dibandingkan dengan produk tanaman pangan seperti padi yang ditanam pada sawah beriirigasi teknis. Penyebabnya adalah karena faktor biotis dan abiotis, teknik budidaya masih tradisional, penggunaan varietas potensi hasil rendah, populasi tanaman rendah, dan penggunaan pupuk yang belum optimal (Balitseral, 2006). Pemupukan dengan menggabungkan antara pupuk anorganik dan organik lebih meningkatkan produksi tanaman jagung baik itu panjang tongkol, lingkar tongkol dan bobot pipilan kering jemur (Dewanto et al., 2013). Kendala produksi di lahan kering adalah kondisi fisik lahan, teknologi, dan sosial ekonomi. Oleh karena itu pengelolaan lahan kering yang tepat yang mengarah pada peningkatan produksi yang berkesinambungan mutlak diperlukan. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah mengembangkan teknologi usahatani yang sesuai dengan kondisi setempat. Teknologi pengelolaan lahan kering yang umum dilakukan meliputi konservasi air dan pemanfaatan bahan organik, dan akan semakin berarti apabila diintegrasikan dengan usahatani ternak, karena dalam implementasinya konservasi lahan dan air akan terjamin keberlanjutannya jika diintegrasikan dengan ternak. Pupuk organik dapat meningkatkan kesuburan tanah baik fisik, kimia, dan biologi. Pupuk organik berfungsi sebagai pemantap agregat tanah dan sebagai sumber hara penting tanah dan tanaman. Sedangkan, pemberian pupuk anorganik dapat merangsang pertumbuhan tanaman khususnya batang, daun, biji, dan berperan penting dalam pembentukan hijau daun (Lingga dan Marsono, 2008)..

9. Kelebihan unsur hara nitrogen dapat meningkatkan kerusakan akibat serangan hama dan penyakit, memperpanjang umur dan tanaman lebih mudah rebah. Pengaruh awal kekurangan unsur hara nitrogen di dalam tanah yaitu pertumbuhan tanaman lambat dan kerdil, daun sempit, pendek, dan tegak (Syafruddin, et al., 2006). Nitrogen merupakan unsur hara makro yang menjadi pembatas utama produksi tanaman jagung di lahan kering (Adisarwanto dan Widiastuti, 2009). Sehingga, pupuk kandang merupakan salah satu sumber bahan organik yang dapat dimanfaatkan untuk menambah ketersediaan unsur hara nitrogen dalam tanah (Fathan et al., 1998)..

10. BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan Penelitian Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengkaji kualitas tanah dan pengaruh berbagai jenis bahan amelioran terhadap koloid dan sifat fisikokimia tanah dan hasil tanaman pangan pada lahan kering suboptimal di Kabupaten Aceh Besar untuk mendukung pertanian berkelanjutan. Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah: (1) Mengkaji kualitas tanah pada beberapa jenis tanah (ordo) di lahan kering suboptimal Kabupaten Aceh Besar. (2) Mengkaji pengaruh berbagai bahan amelioran terhadap muatan koloid dan sifat fisikokimia pada lahan kering suboptimal Aceh Besar. (3) Mengetahui pengaruh jenis dan dosis bahan amelioran terhadap perubahan kimia tanah, serapan hara dan hasil tanaman pangan (jagung (Zea mays (L.) dan kedelai (Glycine max L. Merrill) pada lahan kering suboptimal Aceh Besar.. 3.2. Manfaat Penelitian Manfaat utama dari penelitian ini adalah menjadi informasi dasar tentang komposisi kimia berbagai jenis bahan amelioran dan pengaruh aplikasinya terhadap perbaikan kualitas tanah dan hasil tanaman pada lahan kering suboptimal di Kabupaten Aceh Besar. Dari aspek keilmuan, hasil penelitian akan diperoleh data tentang komposisi kimia dan satus titik muatan nol (PZC) berbagai bahan amelioran sehingga dengan informasi ini akan memberi kontribusi terhadap pengembangan ilmu kimia dan kesuburan tanah, serta nutrisi tanaman, khususnya pada tanah-tanah yang berkembang di kawasan iklim tropika basah..

11. BAB 4. METODE PENELITIAN 4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Penelitian Tanah dan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala (Unsyiah) yang dilanjutkan di Rumah Kasa di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah, Darussalam, Banda Aceh. Penelitian menggunakan bahan tanah lapisan atas (0-20 cm) dari beberapa ordo tanah di lahan kering suboptimal Kabupaten Aceh Besar. Analisis tanah, tanaman, dan analisis komposisi kimia bahan amelioran dilakukan di Laboratorium Penelitian tanah dan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh. Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian sebelumnya yang direncanakan akan dilaksanakan pada Februari hingga November 2019. 4.2. Bahan dan Alat Bahan dan peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah bahan tanah lapisan atas (topsoil) yang diambil dari kedalaman 0-20 cm dari tiga ordo tanah yaitu Inceptisol Cucum dsari Kecamatan Jantho, Ultisol Jalin, Kecamatan Jantho, dan Andisol Saree (Kecamatan Lembah Seulawah, bahan amelioran (biochar, kapur giling/CaCO3, fosfat (pupuk SP-36), KCl, Urea, soil test kits, bor tanah, cangkul, pH-meter, shaker, oven, ember, pot tanaman, pot inkubasi, EC-meter, GPS, Spektofotometer, dan AAS (Atamic Absorption Spectrophotemeter). 4.3. Metode Penelitian Penelitian dilaksanakan dengan menggunakan metode deskriftif dan metode eksperimen yang terdiri atas tiga tahap, yaitu: (1) Tahap I. : Evaluasi indeks kualitas tanah melalui survai lapangan dan analisis laboratorium. (2) Tahap II. : Percobaan inkubasi di laboratorium. (3) Tahap III : Percobaan di Rumah Kasa..

12. 4.3.1. Evaluasi Indeks Kualitas Tanah Penelitian ini yang bertujuan “mengevaluasi indeks kualitas tanah di lahan kering suboptimal Aceh Besar”. Penelitian ini menggunakan metode survai deskriptif yaitu melalui observasi lapangan dan analisis laboratorium untuk pengumpulan data. Survai lapangan dilakukan untuk pengamatan profil tanah/identifikasi ordo (subgroup) tanah dan pengambilan sampel tanah untuk analisis di laboratorium. Penelitian ini dilakukan pada lima ordo tanah yang terdapat pada lahan kering Kabupaten Aceh Besar yaitu Entisols Jalin (05° 15’ 55.0” LU; 95° 39’ 02.6” BT), Andisols dari Saree (05°15’55,0” LU; 95°39’02,6” BT), Oxisols dari Lembah Seulawah (05o27’19,4” LU; 95o46’19,2” BT), Inceptisols dari Blang Bintang (05°15’55,0” LU; 95°39’02,6” BT), Mollisols dari Krueng Raya (05°15’55,0” LU; 95°39’02,6” BT), Ultisols dari Jantho (05°15’55,0” LU; 95°39’02,6” BT).. Pengamatan Profil Tanah Profil tanah dibuat dengan cara membuka tebing bukit yang telah tersingkap solumnya dan selanjutnya dilakukan pembersihan dinding tebing sehingga tampak profilnya dari lapisan atas hingga sampai terdapat lapisan bahan induk. Profil tanah yang telah dibuka selanjutnya diamati sifat-sifat morfologi yang meliputi batas horizon, simbol/nama dan ketebalan tiap lapisan horizon, serta sifat-sifat fisika tanah seperti warna tanah, tekstur, struktur, konsistensi, dan ciri khusus seperti fraksi kasar, kongkresi, dan lain-lain yang mungkin ditemukan pada saat pengamatan. Pengamatan sifat-sifat morfologi tanah dan penentuan subgroup (ordo) tanah didasarkan pada panduan pengamatan tanah lapangan (Soil Survey Staff, 2014). Pengambilan sampel tanah pada setiap profil dilakukan dengan mengambil tanah menurut horizon yang telah ditentukan dari masing-masing jenis (subgroup) tanah. Sampel-sampel tersebut dimasukkan kedalam kantong plastik berukuran 1 kg yang telah diberi kode horizon untuk dianalisis di laboratorium. Analisis Tanah Untuk keperluan analisis di laboratorium, sampel-sampel tanah ordo tanah diambil 1 kg pada setiap lapisan horizon. Sebelum dianalisis, sampel-sampel tanah terlebih dahulu dikeringanginkan selama 1 minggu, kemudian ditumbuk dan diayak menggunakan ayakan 2,0 mm untuk analisis tekstur tanah, porositas, bulk density, dan ayakan 0,5 mm untuk analisis sifat-sifat kimia tanah yang meliputi: pH, N total (Kjeldahl), C organik (metode Walkley and Black), P tersedia (Bray II), cadangan P2O5 dan K2O (ektrak HCl 25%),.

13. kapasitas tukar kation (KTK) dan excgangeable K (ekstraksi 1N CH3COONH4 pH7), serta kejenuhan basa. Metode dan prosedur analisis tanah berpedoman pada prosedur yang dikeluarkan oleh Pusat Penelitian Tanah Bogor (2005). Sifat-sifat tanah tersebut dipakai sebagai data pendukung untuk penilaian status kesuburan dan penentuan subgroup tanah. Sifat-sifat tanah tersebut digunakan sebagai parameter untuk analisis indeks kualitas tanah dan status kesuburan. Perhitungan Indeks Kualitas Tanah Kualitas tanah dinilai dari indeks kualitas tanah yang dihitung berdasarkan kriteria Mausbach dan Seybold (1998) yang dimodifikasi oleh Partoyo (2005). Analisis indeks kualitas tanah dilakukan berdasarkan data hasil pengamatan lapangan dan analisis laboratorium terhadapi indikator kualitas tanah yang dipilih, yaitu: pH (H2O), C-organik, N-total, P-tersedia, K-tertukar, kedalaman perakaran, ukuran fraksi (tekstur), berat volume (bulk density), porositas (Tabel 1). Analisis Indeks Kualitas tanah dilakukan pada sampel tanah pewakil yang diambil dari kedalaman 0-20 cm. Iindikator kualitas tanah yang dianalisis meliputi: pH (H2O), C-organik, N-total, N-tersedia, P-tersedia, K-tertukar, kedalaman efektif, ukuran fraksi (tekstur), berat volume (bulk density), dan porositas. Modifikasi beberapa indikator dapat dilihat pada Tabel 1. Menurut Partoyo (2005), langkah-langkah perhitungan indeks dilakukan dengan cara sebagai berikut: (a) Indeks bobot dihitung dengan mengalikan bobot fungsi tanah (bobot 1) dengan bobot medium perakaran (bobot 2) dengan bobot kedalaman perakaran (bobot 3). Misalnya, indeks bobot untuk porositas diperoleh dengan mengalikan 0,40 (bobot 1) dengan 0,33 (bobot 2) dengan 0,60 (bobot 3), dan hasilnya sama dengan 0,080. (b) Skor dihitung dengan membandingkan data pengamatan dari indikator tanah dan fungsi penilaian. Skor berkisar dari 0 untuk kondisi buruk dan 1 untuk kondisi baik. Penetapan skor dapat melalui interpolasi atau persamaan linier sesuai dengan kisaran yang ditetapkan berdasar harkat atau berdasarkan data yang diperoleh. Menurut Masto (2007), Fungsi Scoring Linear (FSL) adalah: (Y) = (x–x2)/(x1–x2) …………………………... (1) (Y) = 1- (x – x2)/(x1 – x2) …………………….. (2).

14. dimana, Y adalah skor linier, x adalah nilai sifat- sifat tanah, x2 adalah nilai batas atas dan x1 nilai batas bawah. (c) Indeks Kualitas Tanah dihitung dengan mengalikan indeks bobot dan skor dari indikator. Penilaian kualitas tanah menggunakan persamaan indeks kualitas tanah (Liu et al., 2014) yaitu: IKT = ∑𝑛 1 Wi × Si ………………..…….…… (3) Dimana: IKT = indeks kualitas tanah, Si = skor pada indikator terpilih, Wi = indeks bobot, n = jumlah indikator kualitas tanah. Selanjutnya nilai indeks kualitas tanah dikatagorikan dalam lima kelas kriteria seperti terdapat pada Tabel 2. Penilaian IKT ini dilakukan pada setiap ordo tanah mewakili lahan kering Kabupaten Aceh Besar. Table 1. Modifikasi indikator, skor dan batas-batas fungsi asesmen Soil indicators Soil function. Score 1. Preserve biological activity. Regulation and distribution of water. Filtering and buffering. A. Rooting media Soil depth (cm) Bulk density (Mg m-1) B. Humidity Porosity (%) Organic C (%) Silt+clay (%) 0.4 C. Nutrition pH Available P (mg kg-1) Exchangeable K (cmol kg-1) Organic C (%) Available N Silt+clay (%) Porosity (%) 0.3 Bulk density (Mg m-1) Silt+clay (%) Porosity (%) Biological process 0.3 Organic C (%) Total N (%) Total. Score Assessment function index Lower Upper Score Score limit limit 2 3 (1x2x3) X1 Y1 X2 Y2. 0.33 0.6 0.4. 0.079 0.053. 15 2.1. 0 0. 60 1.3. 1 1. 0.2 0.4 0.4. 0.027 0.053 0.053. 10 0.2 0. 0 0 0. 50 3.5 100. 1 1 1. 0.1 0.2 0.2 0.3 0.2. 0.013 0.027 0.027 0.040 0.027 0.180 0.060 0.060 0.180 0.030. 6 2.5 2.22 0.20 0.02 0 10 2.1 0 10. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0. 8 150 35.5 3.5 0.1 100 50 1.3 10 50. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 0.2 0.04. 0 0. 3.5 0.07. 1 1. 0.33. 0.33. 0.6 0.2 0.2 0.6 0.1 0.3 0.5 0.5. 0.045 0.045 1.000. Sumber : Mausbach and Seybold (1998 setelah dimodifikasi oleh Partoyo, 2005).

15. Table 2. Kriteria kualitas tanah didasarkan pada skor indeks kualitas tanah (IKT) No. IKT value. 1 2 3 4 5. 0.80 - 1.00 0.60 – 0.79 0.40 – 0.59 0.20 – 0.39 0.00 – 0.19. Soil quality criteria Very high (VH) High (H) Medium (M) Low (L) Very low (VL). 4.3.2. Percobaan Inkubasi Laboratorium Penelitian inkubasi ini bertujuan untuk mengkaji “pengaruh berbagai jenis dan dosis bahan amelioran terhadap status muatan koloid dan sifat fisikokimia tanah”. Penelitian ini menggunakan metode percobaan. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Penelitian Tanah dan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala (Unsyiah), Darussalam, Banda Aceh. Penelitian ini menggunakan tanah lapisan atas (0-20 cm) dari tiga ordo tanah di lahan kering Kabupaten Aceh Besar. Adapun tiga bahan tanah yang dikaji dalam percobaan ini meliputi ordo Andisols, Inceptisols, dan Ultisol. Adapun tempat pengambilan sampel dan subgroup tanah lebih jelas dapat dilihat pada Tabel 3.. Tabel 3. Nama subgroup tanah dan lokasi pengambilan sampel tanah pada lahan kering Kabupaten Aceh Besar No. 1.. 2.. 3.. Jenis/subgroup Tanah. Lokasi. Letak Geografis. Andisol s. Saree. 05 º27’03,2”LU;. (Eutric Hydrudands). /Kec. Lembah Seulawah. 95 º43’45,2”BT. Inceptisols. Cucum. 05º20’16.1" LU;. (Oxic Drystrudepts). /Kecamatan Jantho. 095º34’05,8” BT. Ultisols. Desa Jalin,. 05o16’58.41” LU;. (Typic Kandiaqults). /Kecamatan Jantho. 095o37’51.82” BT. Analisis tanah dan analisis komposisi kimia bahan amelioran dilakukan di Laboratorium Penelitian tanah dan Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh..

16. Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian sebelumnya yang direncanakan akan dilaksanakan pada 1 April hingga September 2019. Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan metode percobaan yang disusun menurut Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial, yang terdiri atas dua faktor yaitu jenis bahan amelioran dan jenis tanah, sehingga ada 54 kombinasi perlakuan dengan 2 ulangan. Faktor pertama adalah jenis bahan amelioran (A) dengan 9 taraf, yaitu: A0 = 0 ton/ha (Tanpa Amelioran) A1 = 15 ton/ha Biochar A2 = 15 ton/ha Kompos A3 = 2 ton/ha CaCO3 A4 = 2 ton/ha SP-36 A5 = 30 ton/ha Biochar) A6 = 30 ton/ha Kompos A7 = 4 ton/ha CaCO3 A8 = 4 ton/ha SP-36 Faktor kedua adalah Jenis Tanah dengan 3 taraf, yaitu: T1 = Andisol Saree T2 = Inceptisol Cucum Jantho T3 = Ultisol Jantho Setiap perlakuan diulang dua kali, sehingga terdapat 54 satuan percobaan. Adapun susunan kombinasi perlakuan dapat dilihat pada Tabel 4.. Tabel 4. Kombinasi perlakuan jenis amelioran dan jenis tanah yang digunakan dalam percobaan No. 1 2 3 4 5 6. Simbol Perlakuan A0T1 A1T1 A2T1 A3T1 A4T1 A5T1. Jenis Amelioran Tanpa Amelioran Biochar Kompos CaCO3 SP-36 Biochar. (ton/ha) 0 15 15 2 2 30. (g/pot) 0 1,89 1,89 0,25 0,25 3,78.

17. 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16. A6T1 A7T1 A8T1 A0T2 A1T2 A2T2 A3T2 A4T2 A5T2 A6T2. Kompos CaCO3 SP-36 Tanpa Amelioran Biochar Kompos CaCO3 SP-36 Biochar Kompos. A7T2 CaCO3 17 18 SP-36 A8T2 19 Tanpa Amelioran A0T3 20 Biochar A1T3 21 Kompos A2T3 22 A3T3 CaCO3 23 SP-36 A4T3 24 Biochar A5T3 25 Kompos A6T3 26 A7T3 CaCO3 27 SP-36 A8T3 Keterangan : A = Jenis Amelioran dan T = Jenis Tanah. 30 4 4 0 15 15 2 2 30 30. 3,78 0,5 0,5 0 2,36 2,36 0,3125 0,3125 4,73 4,73. 4 4 0 15 15 2 2 30 30 4 4. 0,625 0,625 0 2,424 2,424 0,32 0,32 4,848 4,848 0,64 0,64. Model matematika dari rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Yijk = µ + Kk + Pi + Pk + (Pj x Dk) + ɛijk Yijk. = Hasil akibat perlakuan pemberian jenis bahan amelioran ke-i dan perlakuan dosis bahan ameliorant ke-j serta pengaruh kelompok ke-kk. µ. = Nilai tengah umum. Kk. = Pengaruh kelompok ke-k. Pi. = Pengaruh faktor jenis bahan amelioran ke-i. Dk. = Pengaruh faktor dosis bahan amelioran ke-i. Pj x Dk = Interaksi faktor jenis bahan amelioran ke-j dan dosis amelioran ke-k ɛijk. = Galat percobaan akibat faktor jenis bahan amelioran ke-i dan faktor dosis bahan amelioran ke-j pada kelompok ke-k. Pelaksanaan Penelitian Tanah yang digunakan terdiri atas tiga ordo/subgroup yaitu Andisol Saree (Eutric Hydrudands), Inceptisol Cucum (Oxyaquic Drystrudepts), dan Ultisol Jantho (Typic.

18. Kandiaqults) yang diambil dari lapisan atas (0-20 cm), kemudian dikering anginkan di Laboratorium Penelitian Tanah dan Tanaman lalu dihaluskan/ditumbuk dan kemudian disaring dengan ayakan berdiameter lubang 1 mm serta dimasukkan sebanyak 250 g ke dalam botol-botol plastik (botol inkubasi) kapasitas 500 g. Bahan amelioran dinberikan sesuai jenis dan dosis, kemudian dicampur secara merata dan diinkubasi selama dua bulan (60 hari) pada keadaan kapasitas lapangan. Setelah dua bulan inkubasi (60 hari), diambil 100 g tanah untuk dianalisis di laboratorium. Untuk mengetahui karakteristik fisikokimia tanah sebelum percobaan juga dianalisis sampel tanah awal dari setiap sampel tanah yang diambil dari masing-masing ordo tanah.. Analisis Kimia Tanah Sebagai variabel utama dalam penelitian adalah: Titik muatan nol atau PZC (point of zero charge) metode Uehara dan Gillman (1981), pH (H2O dan KCl) metode Elektrometrik, ∆pH (pH KCl – pH H2O), jumlah muatan variabel metode KTK potensial – KTK efektif dan KTK potensial metode 1N NH4OAc pH7. Selain variabel utama juga di analisis beberapa sifat fisikokimia tanah yaitu kation dapat ditukar (Ca-dd, Mg-dd, K-dd, dan Na-dd menggunakan metode Ektraksi 1N NH4OAc pH7 ; Al-dd dan H-dd menggunakan metode McLean (ekstraksi 1M KCl)), KTK efektif metode ∑[(Ca+Mg+K+Na)+(Al+H)], P tersedia metode Bray II dan Olsen, kandungan C metode Walkley and Black dan N total metode Kjeldahl untuk mendukung pembahasan penelitian.. Analisis Titik Muatan Nol (PZC) Penetapan PZC atau pH0 dilakukan dengan cara memasukkan 4 g tanah (ayakan 0,5 mm) ke dalan tabung plastik kapasitas 50 ml, buat sebanyak 5-8 tabung. Masing-masing tabung diatur pH-nya dengan cara menambah 0,01M CaOH atau 0,01M HCl sehingga didapat 5–8 tabung kisaran pH yang diharapkan (penambahan asam dan basa tidak melebihi 15 ml). Tambahkan 0,5 ml larutan 0,1M CaCl2 lalu jadikan 20 ml dengan menambahkan akuades dan diamkan selama 4 hari, dengan setiap kali dilakukan pengadukan. Ukur pHnya (sebagai 0,002 M). Masukkan 0,5 ml larutan 2M CaCl2 lalu kocok selama 3 jam dengan mesin pengocok (shaker) dan ukur pH-nya (sebagai pH 0,05M)..

19. Perhitungannya adalah masing-masing tabung dicari selisih pHnya yaitu: pH – (pH 0,05M – pH 0,002M), kemudian buat grafik hubungan antara pH – dengan pH 0,002M, sehingga didapatkan titik dimana pH = 0 dan pH semula untuk titik ini merupakan pH0. Analisis Data Data hasil percobaan diolah dengan menggunakan analisis ragam (Uji F) pada taraf nyata 5% yang dilanjutkan dengan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT 0,05). 2𝐾𝑇𝑔. BNT0,05 = (dbg) √. 𝑛. ……………. (5). BNT0,05 = Beda nyata kecil pada taraf 5% Dbg = Derajat bebas galat KTg = Kuadrat tengan galat n = Jumlah ulangan 4.3.3. Percobaan di Rumah Kasa Penelitian bertujuan untuk mengkaji “pengaruh jenis dan dosis bahan amelioran terhadap pertumbuhan, serapan hara, dan hasil tanaman pangan (jagung dan kedelai) pada lahan kering suboptimal”. Penelitian ini menggunakan metode percobaan dan dilakukan di Rumah Kasa di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Unsyiah Darussalam, Banda Aceh dengan ketinggian tempat 3 meter di atas permukaan laut. Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) pola faktorial. Faktor yang diteliti adalah pemberian amelioran (A) dan jenis tanah (T) dan diulang sebanyak 2 kali. Adapun detail perlakuan yang diteliti adalah: Faktor pertama (I) adalah pemberian amelioran (A), yang terdiri atas 8 (delapan) taraf, yaitu : A0 = Kontrol (tanpa amelioran) A1 = Pemberian Biochar 20 t ha-1 A2 = Pemberian Kompos 20 t ha-1 A3 = Pemberian CaCO3, 4 t ha-1 A4 = Pemberian SP-36, 4 t ha-1 A5 = Pemberian Biochar 10 t ha-1 + CaCO3, 4 t ha-1 A6 = Pemberian Kompos 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1.

20. A7 = Pemberian Biochar 10 t ha-1 + Kompos 10 t ha-1 Faktor kedua (II) adalah jenis tanah/ordo (T), yang terdiri atas 3 (tiga) taraf, yaitu : T1 = Andisol Saree T2 = Inceptisol Cucum T3 = Ultisol Jantho Dari kedua faktor percobaan diperoleh 8×3 = 24 kombinasi perlakuan sehingga diperoleh 48 satuan percobaan. Percobaan ini dibuat dalam 2 seri, yaitu: (1) untuk mengetahui pengamatan pertumbuhan dan serapan hara, dan (2) untuk mengetahui komponen hasil (produksi). Adapun susunan kombinasi perlakuan dapat dilihat pada Tabel 4.. Model matematika dari rancangan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 𝑌𝑖𝑗𝑘 = 𝜇 + 𝑈𝑘 + 𝐴𝑖 + 𝑇𝑗 + (𝐴 × 𝑇)𝑖𝑗 + 𝜀𝑖𝑗𝑘 …………….. (6) 𝑌𝑖𝑗𝑘. = Hasil pengamatan dari pengaruh faktor pemberian amelioran pada taraf ke-i dan faktor jenis tanah pada taraf ke-j dan ulangan ke-k. 𝜇. = Pengaruh nilai tengah (rata – rata populasi). Uk. = Pengaruh ulangan taraf ke k (k = 1, 2). Ai. = Pengaruh amelioran taraf ke i (j = 1, 2, 3, ..., 8). Tj. = Pengaruh jenis tanah taraf ke j (k = 1, 2, 3). (AT)ij. = Pengaruh interaksi antara dosis amelioran taraf ke-i dan jenis tanah taraf ke-j.. 𝜀𝑖𝑗𝑘𝑙. = Galat percobaan.. Tabel 4. Susunan kombinasi perlakuan amelioran dan ordo tanah No. Kode. Perlakuan pemberian amelioran. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.. A0T1 A1 T1 A2 T1 A3 T1 A4 T1 A5 T1 A6 T1 A7 T1. Tanpa Amelioran (0 ton ha-1) Biochar 20 t ha-1 Kompos 20 t ha-1 CaCO3 sebanyak 4 t ha-1 Pupuk SP-36 sebanyak 4 t ha-1 Biochar 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1 Kompos 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1 Biochar 10 t ha-1 + kompos 10 t ha-1. 9. 10.. A0T2 A1 T2. Tanpa Amelioran (0 ton ha-1) Biochar 20 t ha-1. Dosis per pot (g)* 0,00 142,30 142,30 142,30 142,30 70,65+70,65 70,65+70,65 70,65+70,65 0,00 142,30. OrdoTanah Andisol Andisol Andisol Andisol Andisol Andisol Andisol Andisol Inceptisol Inceptisol.

21. Kompos 20 t ha-1 CaCO3 sebanyak 4 t ha-1 Pupuk SP-36 sebanyak 4 t ha-1 Biochar 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1 Kompos 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1 Biochar 10 t ha-1 + kompos 10 t ha-1. 142,30 142,30 142,30 70,65+70,65 70,65+70,65 70,65+70,65. Inceptisol Inceptisol Inceptisol Inceptisol Inceptisol Inceptisol. 17. AoT3 Tanpa Amelioran (0 ton ha-1) 18. A1 T3 Biochar 20 t ha-1 19. A2 T3 Kompos 20 t ha-1 20. A3 T3 CaCO3 sebanyak 4 t ha-1 21. A4 T3 Pupuk SP-36 sebanyak 4 t ha-1 22. A5 T3 Biochar 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1 23. A6 T3 Kompos 10 t ha-1 + CaCO3 4 t ha-1 24. A7 T3 Biochar 10 t ha-1 + kompos 10 t ha-1 Catatan: *) didasarkan pada bobot kering mutlak. 0,00 142,30 142,30 142,30 142,30 70,65+70,65 70,65+70,65 70,65+70,65. Ultisol Ultisol Ultisol Ultisol Ultisol Ultisol Ultisol Ultisol. 11. 12. 13. 14. 15. 15.. A2 T2 A3 T2 A4 T2 A5 T2 A6 T2 A7 T2. Pelaksanaan Percobaan Tanah yang digunakan dalam percobaan ini diambil dari lapisan olah (0-20 cm) dari tiga ordo tanah yaitu: Andisol Saree, Inceptisol Cucum, dan Ultisol Jalin. Percobaan Seri I (pertama) ditanam dengan jagung (Zea mays L.) sedangkan Percobaan Seri II (kedua) ditanam dengan kedelai (Glycine max (L.) Merrill). Persiapan tanah untuk penelitian ini diawali dengan pemilihan lokasi untuk pengambilan sampel tanah di Kabupaten Aceh Besar. Tanah di ambil pada tiga lokasi di Aceh Besar, kemudian dimasukkan ke dalam karung plastik dan dikering anginkan selama dua minggu. Setelah kering angin ditumbuk dan diloloskan dengan ayakan 10 mm dan dimasukkan ke dalam pot platik. Setiap pot disi tanah kering angin sebanyak 10 kg standar kering mutlak. Sebagai tanaman indikator digunakan jagung varietas Bisi-2 dan kedelai varietas anjamoro. Sebelum penanaman benih, tanah dalam pot disirimi air (air isi ulang) hingga kapasitas lapang. Setiap pot ditugal 3 (tiga) biji benih jagung dan/atau benih kedelai, kemudian diseleksi menjadi dengan membiarkan 1 (satu) tanaman yang tumbuh terbaik untuk jagung dan 2 (dua) tanaman untuk jagung. Pupuk dasar untuk tanaman jagung digunakan pupuk NPK Nitrofoska (15-15-15) dosis 400 kg ha-1, sedangkan untuk kedelai 100 kg ha-1 Nitrofoska yang diberikan saat penanaman benih. Selanjutnya tanaman yang tumbuh dalam pot diperlihara dan dijaga dengan cara menyiram, dan menjaganya dari serangan hama dan penyakit. Untuk pencegahan atau pengendalian hama dan penyakit digunakan fungisida dan pestisida organik Antilat. Parameter pertumbuhan yang diukur meliputi tinggi tanaman umur 7, 14, 21, 28, 35, dan 42 hari setelah tanam (HST), serapan hara N, P, dan K umur 45 HST, jumlah tongkol/polong, dan bobot kering biji, serta sifat kimia tanah yaitu: pH (H2O dan KCl), PZC,.

22. kation tertukar KTK, C, dan N total, K dan P tersedia yang dianalisis setelah panen dari setiap tanah dalam pot perlakuan. Data hasil percobaan dianalisis secara statistik menggunakan Uji F (analisis ragam) dan dilanjutkan dengan uji beda antar perlakuan (BNT) pada 5%. Serapan hara N, P, K umur 45 HST. Untuk serapan hara diambil dua daun termuda yang telah membuka penuh (daun ke 3 dan 4) saat umur 45 HST, kemudian dibersihkan dengan akuades dan dikeringkan pada temperatur ruangan. Setelah mengering dimasukkan ke dalam oven pada temperatur 70 oC selama 48 jam atau hingga kering. Setelah kering oven, sampel tanaman digerus dan disaring dengan ayakan berdiameter lubang 0,5 mm. Analisis N, P, dan K dalam jaringan tanaman jagung dilakukan dengan menggunakan metode destruksi basah menggunakan asam sulfat (H2SO4), asam nitrat (HNO3) dan asam perklorat (HClO4) yang dikombinasi dengan peroksida (H2O2) (Kalra, 1998). Kandungan N dalam larutan destruksi ditetapkan dengan metode Kjeldahl yaitu dengan destilasi dan titrasi, sedangkan P diukur dengan spektrofotometer dan kandungan K diukur dengan AAS. Analisis sifat-sifat kimia tanah dilakukan dengan menggunakan prosedur analisis tanah rutin yang dikembangkan oleh Pusat Penelitian Tanah Bogor (2005). Parameter hasil yang diamati pada tanaman kedelai adalah (1) jumlah polong per tanaman, (2) bobot kering 100 biji, dan (3) bobot kering biji per rumpun/pot dan dikonversi ke dalam ton/ha. Analisis Data Data hasil percobaan dianalisis secara statistik menggunakan Uji F (analisis ragam) dan dilanjutkan dengan uji beda antar perlakuan (BNT) pada 5%..

23. 5. HASIL LUARAN YANG DICAPAI. 5.1. Evaluasi Indeks Kualitas Tanah pada Lahan Kering Aceh Besar Indeks kualitas tanah (IKT) dapat diketahui dari hasil pengamatan lapangan dan analisis laboratorium. Berdasarkan hasil pengamatan dan deskripsi profil tanah di beberapa lokasi survai yang dibuat mewakili beberapa ordo tanah di lahan kering Kabupaten Aceh Besar dapat dilihat pada Lampiran 1 sampai 6. 5.1.1. Deskripsi OrdoTanah Berdasarkan pengamatan profil, analisis tanah, dan analisis mineral maka klasifikasi subgroup tanah dari enam profil tanah dari lahan kering Kabupaten Aceh Besar disajikan pada Tabel 5. Ada enam ordo (subgroup) tanah yang berkembang di lahan kering Aceh Besar yaitu Typic Udorthents (Entisols), Eutric Hydrudands (Andisols), Plinthic Kandiudox (Oxisols), Oxic Haplustepts (Inceptisol), Typic Calcicaquolls (mollisols), dan Typic Kandiaqults (Ultisols). Tanah-tanah tersebut merupakan lahan kering yang sebagian besar terdapat di zona iklim lembab (udic) dan sebagian berada di zona iklim agak kering (ustic) namun seluruh areal lahan kering di Aceh Besar ini termasuk ke dalam rezim temperature isohyperthermic. Komposisi mineral agak bervariasi antar ordo tanah dan umunya terdiri atas mineral campuran yang merupakan campuran antara mineral primer dan sekunder (Intan et al., 2019). Tabel 5. Klasifikasi subgroup tanah menurt Soil Survey Staff (2014) dari beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh Besar Soil rezime. Mineral composition. A, AC, C Ap, BA, Bw, BC. Udic, IHP Udic, IHP. Mixed Allophanic. Fine. A, AB, BA, Bo1, Bo2. Udic, IHP. Ferritic. Medium. Mixed. Typic Calcicaquolls Medium. AB, BA, Bw, Udic, IHP 2Bob1, 2Bob2 Ap, BA, Bk1, Bk2 Udic, IHP. Typic Kandiaqults. Ap, AB, BA, Bt1, Udic, IHP Bt2. Kaolinitic. No Soil Order /Site. Subgroup. 1. 2.. Entisols/Jalin. Fine Medium. 3.. Oxisols/ Lembah Seulawah Inceptisols/ Blang Bintang Mollisols/ Krueng Raya. Typic Udorthents Eutric Hydrudands Plinthic Kandiudox Oxic Haplustepts. 4. 5. 6.. Andisols/Saree. Ultisols Jantho. IHP = isohyperthermic. Texture. Fine. Soil horizon. Mixed.

24. Dari Tabel 5 juga dapat dilihat bahwa tekstur tanah lapisan atas pada lahan kering Aceh Besar bervariasi dari halus hingga sedang, sementara susunan horizonnya juga bervariasi. Berdasarkan susunan horizon ini, maka dapat dikatakan bahwa ordo tanah yang belum berkembang adalah Entisol Jalin karena hanya tersusun atas horizon A, AC, dan C dengan ketebalan solum <50 cm, sedangkan ordo yang lainnya relatif telah berkembang karena telah tejadi proses horizonisasi yang menghasilkan horizon tanah yang lebih banyak dan lengkap (Buol et al., 2005). Kelompok yang termasuk tanah yang telah dan sedang berkembang adalah Inceptisol Blang Bintang, Andisol Saree, Mollisol Krueng Raya, Ultisol Jantho, dan Oxisol Lembah Seulawah. Adapun gambaran profil dari beberapa ordo tanah dari lahan kering suboptimal Aceh Besar dapat dilihat pada Gambar 1.. Gambar 1. Penampang Profil Tanah pada beberapa lokasi lahan kering suboptimal di Kabupaten Aceh Besar 5.1.2. Indeks Kualitas Tanah (IKT) Hasil pengamatan dan analisis terhadap karakteristik fisika, kimia dan biologi tanah sebagai parameter penentu indeks kualitas tanah disajikan pada Tabel 6. Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa solum tanah pada beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh Besar bervariasi dari 44-125 cm (agak dangkal hingga sangat dalam). Solum tanah yang dangkal (<50 cm) hanya terdapat pada Entisols Jalin (<50 cm), sedangkan ordo tanah yang lain relatif dalam hingga sangat dalam. Demikian pula tekstur tanah juga cukup bervariasi dan secara umum tergolong sedang hingga halus dan tidak ada yang menjadi pembatas. Bulk density tanah juga bervariasi dari 0.94-1.29 Mg m-1 sedangkan porositas tanah umumnya baik (31.946.1%)..

25. Table 6. Parameter indeks kualitas tanah (IKT) pada beberapa ordo tanah di lahan kering suboptimal Aceh Besar Parameter IKT Soil depth (cm) - Sand (%) - Silt (%) - Clay (%) Bulk density (Mg m-1) Porosity (%) pH (H2O) Total N (%) Available P (mg kg-1) Exchangeable K (cmol kg-1) Organic C (%). Entisols Jalin 44 34 61 05 1.28 31.9 6.41 0.04 1.20 0.03 0.53. Andisols Saree 90 14 66 20 0.94 41.2 5.56 0.25 2.30 0.56 3.95. Oxisols Inceptisols Lembah Blang Seulawah Bintang 104 10 49 41 1.28 45.4 5.43 0.06 1.35 0.18 0.48. 80 20 46 34 1.26 46.1 5.36 0.06 1.55 0.10 0.71. Mollisols Krueng Raya 75 17 23 50 1.15 42.1 8.36 0.14 16.9 0.65 1.82. Ultisols Jantho 125 29 30 41 1.29 42.3 5.97 0.04 2.85 0.19 0.53. Sumber: Hasil pengamatan dan analisis laboratorium (2019). Table 7. Perhitungan indeks kualitas tanah yang didasarkan pada fungsi tanah dan kajian indikator pada setiap ordo tanah di lahan kering Aceh Besar Indeks kualitas tanah (IKT). Soil function A. Assessment indicators. Soil depth Bulk density Porosity Organic C Silt + clay pH (H2O) Available P Exchangeable K Organic C Total N Total (A) B Silt + clay Porosity Bulk density Total (B) C Silt + clay Porosity Organic C Total N Total (C) IKT = A + B + C. Entisols Andisols Jalin Saree 0.0022 0.0451 0.0131 0.0186 0.0352 0.0066 0.0626 0.0018 0.0141 0.0006 0.1998 0.1196 0.0292 0.0510 0.2082 0.0160 0.0146 0.0159 0.0010 0.0391 0.4471. 0.0578 0.0426 0.0187 0.0694 0.0451 0.0056 0.0025 0.0129 0.0524 0.0029 0.3926 0.1530 0.0416 0.0483 0.2502 0.1530 0.0208 0.0589 0.0048 0.1475 0.7903. Oxisols Inceptisols Mollisols Ultisols Lembah Blang Krueng Jantho Seulawah Bintang Raya 0.0480 0.0458 0.0276 0.0112 0.0273 0.0067 0.0166 0.0037 0.0085 0.0006 0.1960 0.0929 0.0613 0.0519 0.1026 0.0929 0.0307 0.0095 0.0009 0.2375 0.5361. 0.0404 0.0435 0.0216 0.0232 0.0280 0.0080 0.0267 0.0135 0.0175 0.0003 0.2226 0.0950 0.0481 0.0493 0.1924 0.0950 0.0240 0.0197 0.0004 0.1340 0.5490. 0.0567 0.0431 0.0197 0.0190 0.0134 0.0120 0.2606 0.0060 0.0143 0.0008 0.4439 0.0454 0.0437 0.0488 0.0933 0.0454 0.0219 0.0183 0.0011 0.1266 0.6638. A= Preserve biological activity, B = Regulation and distribution of water, C = Filterring and buffering. 0.0467 0.0457 0.0098 0.0216 0.0284 0.0054 0.0003 0.0002 0.0163 0.0007 0.1749 0.0963 0.0218 0.0518 0.2145 0.0963 0.0109 0.0161 0.0014 0.0820 0.4714.

26. Berdasarkan sifat fisika tanah ini, dapat dikatakan bahwa kualitas tanah cukup baik karena tidak banyak ditemukan kendala yang berarti. Namun dari aspek kimia tanah dapat dilihat bahwa terdapat beberapa parameter yang bermasalah pada tanah di lahan kering Aceh Besar yaitu pH tanah, N total, available P, exchangeable K, dan kandungan C organik. Nilai pH tanah umumnya masam hingga agak masam (5.36-6.41) kecuali pada Mollisols Krueng Raya yang agak alkalis (8.36). Kandungan N total pada umumnya sangat rendah hingga rendah (0.04-0.14%) dan hanya pada Andisols Saree memiliki N total sedang (0.25%), sedangkan kandungan C organik juga rata-rata rendah hingga sedang. Kandungan exchangeable K bervariasi dari sangat rendah hingga tinggi (0.03-0.65 cmol kg-1). Hasil perhitungan indeks kualitas tanah sesuai fungsinya pada setiap ordo tanah dilahan kering Aceh Besar disajikan pada Tabel 7 dan Tabel 8. Table 8. Hasil perhitungan skor indikator dan indeks kualitas tanah berdasarkan fungsifungsi tanah Soil function. Entisols Jalin. Preserve biological 0.1998 activity Regulation and 0.2082 distribution of water Filtering and buffering 0.0391 Total 0.4471 Criteria Sedang Sumber: Analisis parameter (2019). Indeks Kualitas Tanah (IKT) Oxisols Inceptisols Mollisols Andisols Lembah Blang Krueng Saree Seulawah Bintang Raya 0.3926 0.1960 0.2226 0.4439. Ultisols Jantho 0.1747. 0.2502. 0.1026. 0.1924. 0.0933. 0.2145. 0.1475 0.7903 Tinggi. 0.2375 0.5361 Sedang. 0.1340 0.5490 Sedang. 0.1266 0.6638 Tinggi. 0.0820 0.4712 Sedang. Tabel tersebut memperlihatkan bahwa nilai IKT pada lahan kering Aceh Besar ternyata bervariasi antar jenis (ordo) tanah dan berkisar dari 0.4471 sampai 0.7903 (sedang sampai tinggi). IKT tertinggi dijumpai pada Andisols Saree dan yang paling rendah ditemukan pada Entisols Jalin. Urutan ordo tanah dari yang mempunyai IKT paling tinggi ke paling rendah adalah: Andisols> Mollisols> Inceptisols> Oxisols > Ultisols > Entisols. Kualitas tanah merupakan kemampuan tanah dalam menjalankan fungsinya yang sangat pemnting dalam memainkan peran sebagai pengendali aliran permukaan dan mendukung pertumbuhan tanaman. Praktek-praktek pengelolaan tanah sering diperlukan untuk menjaga kualitas tanah setelah penggunaan (USDA, 2007). Indeks kualitas tanah dihitung dengan mengalikan indeks bobot dan skor dari indikator sifat-sifat fisika, kimia.

27. dan biologi tanah. Semakin tinggi nilai IKT maka kualitas tanah semakin baik atau lebih bagus dalam menjalankan fungsinya (Mausbach and Seybold, 1998, Andrews et al., 2004). 5.3. Status Kesuburan Tanah (SKT) Hasil analisis kriteria kesuburan tanah (Tabel 9) menunjukkan bahwa dari lima indikator yang dianalisis ternyata status kesuburan tanah pada beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh Besar rendah hingga tinggi. Ordo tanah yang berstatus kesuburan rendah ditemukan pada Oxisols Lembah Seulawah dan Inceptisols Blang Bintang sedangkan yang medium ditemukan pada Entisols Jalin, Andisols Saree, dan Ultisols Jantho. Satu-satunya ordo tanah dengan status kesuburan tinggi adalah Mollisols Kreung Raya. Secara berurutan ordo tanah berdasarkan status kesuburan tanah dari tinggi ke rendah adalah: Mollisol > Andisols = Ultisols = Entisols > Inceptisol = Oxisols. Ada tiga kendala yang mempengaruhi kesuburan tanah di lahan kering Aceh Besar yaitu kandungan bahan organik, KTK dan kejenuhan basa yang rendah. Selanjutnya jika dikaji lebih jauh, maka terlihat bahwa nilai IKT tidak selalu sama dengan status kesuburan tanah. Tabel 9 dapat dilihat bahwa IKTpada lahan kering Aceh Besar mempunyai dua kriteria yaitu sedang dan tinggi, sedangkan kriteria status kesuburan tanah ada tiga yaitu rendah, sedang dan tinggi. Perbedaan ini terjadi karena pada analisis IKT menggunakan parameter lebih banyak yang meliputi sifat fisika, kimia, dan biologi tanah, sedangkan pada analisis status kesuburan tanah (SKT) hanya menggunakan lima kriteria sifat kimia tanah yaitu KTK, kejenuhan basa, bahan organik, dan cadangan P2O5 dan K2O (Indonesian Soil Research Centre, 2005). Table 9. Status kesuburan tanah pada beberapa ordo tanah di lahan kering Aceh Besar Indikator Kesuburan Tanah Cation exchange cations/CEC (cmol kg-1) Base saturation/BS (%) Organic matter (%) P2O5 content (mg/100 g) K2O content (mg/100 g) Soil fertility status. Entisols Jalin. Andisols Saree. 32.9 (T) 16.9 (R) 1.76 (R) 181 (T) 81 (T) Sedang. 20.0 (S) 19.9 (R) 1.82 (R) 281 (T) 41 (T) Sedang. Sumber: Analisis kriteria kesuburan tanah (2019) R/S/T = rendah/sedang/tinggi. Oxisols Inceptisols Mollisols Ultisols Lembah Blang Krueng Jantho Seulawah Bintang Raya 14.6 (R) 18.4 (R) 0.74 (R) 112 (T) 25 (S) Rendah. 10.5 (R) 28.7 (R) 0.78 (R) 76 (T) 31 (S) Rendah. 49.4 (T) 60.8 (T) 0.75 (R) 55 (T) 105 (T) Tinggi. 34.1 (T) 34.5 (R) 0.61 (R) 146 (T) 48 (T) Sedang.

28. Menurut Islam dan Weil (2000), klasifikasi sifat-sifat tanah yang berkontribusi terhadap kualitas tanah didasarkan atas kepermanenannya dan tingkat kepekaannya terhadap pengelolaan. Sifat-sifat tanah seperti, kadar air, respirasi tanah, pH, N total, Kmineral, P-tersedia dan kerapatan isi, dapat berubah sebagai hasil dari praktek pengelolaan secara rutin atau adanya pengaruh cuaca. Sedangkan sifat-sifat permanen yang merupakan sifat bawaan (inherent) tanah atau lokasi (site) seperti, lereng, kedalaman tanah, tekstur, mineralogi, lapisan pembatas sedikit terpengaruh oleh pengelolaan. Berdasarkan hal ini, maka dalam pengelolaan tanah perlu dipilih bahan-bahan yang mampu memperbaiki kualitas tanah sehingga dapat meningkatkan status kesuburan tanah. Jika dilihat kendala dan fungsi tanah, maka penambahan bahan organik ke dalam tanah merupakan salah satu tindakan perbaikan yang baik karena bahan organik selain dapat meningkatkan cadangan karbon (C) ke dalam tanah juga mampu memperbaiki sifat-sifat fisika, kimia, dan biologi tanah (FAO, 2005, Stevenson, 2007, Sanchez, 2012, Sufardi, 2012, Havlin et al., 2014). Pengembalian bahan organik ke dalam tanah saat ini telah menjadi solusi pertanian berkelanjutan yang ramah lingkungan (Hansen, 2010) dan dengan bahan organik dapat meningkatkan kesehatan tanah (Bonfante et al., 2019). 5.1.3. Sifat-sifat Kimia Tanah Tabel 10 dan Tabel 11 secara ringkas dapat dikemukakan bahwa sifat-sifat kimia tanah pada beberapa ordo tanah di lahan kering Kabupaten Aceh Besar secara relatif berbeda antar subgrop tanah dan antar lapisan horizon. Reaksi tanah (pH) secara umum didominasi oleh tanah-tanah yang bereaksi masam hingga agak masam. Yang tergolong dalam kelompok tanah masam berdasarkan hasil penelitian ini adalah Inceptisol, Ultisol, Andisol, Oxisol, dan Entisol, sedangkan yang tergolong ke dalam tanah dengan rekasi netral hingga agak alkalis adalah ordo Mollisol. Meskipun banyak ordo tanah bereaksi masam, tetapi kandungan Aldd tanah relatif kecil dan tidak berpotensi menimbulkan keracunan pada tanaman karena kejenuhan Al < 10 %, serta pH tanah umumnya > 5,5, sehingga Al—d terdapat dalam bentuk yang mengendap (tidak larut) yaitu Al(OH)30 (Norman, 1978; Fageria et al., 1986). Kandungan C dan N total tanah pada Ultisol, Inceptisol, Oxisols, Entisol, dan Inceptisol secara umum juga rendah kecuali pada tanah ordo Andisol dan Mollisol. Rendahnya C dan N ini terjadi selain karena tanah-tanah di lahan kering terbentuk dari bahan induk mineral yang telah mengalami pencucuian sehingga meninggalkan Fe, Al, dan Si yang miskin bahan organik yang menyebabkan tanah berwarna cerah (coklat hingga kuning.