Pengaruh Aplikasi Biochar Sekam Padi Dan Kulit Biji Kopi Terhadap Hara P Dan Zn Serta Pertumbuhan Tanaman Padi (Oryza sativa L.) Di Tanah Sawah Jenuh P Chapter III VI

(1)

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Percobaan

Penelitian dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 25 meter diatas permukaan laut. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni sampai bulan Oktober 2016.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah benih padi varietas Ciherang, tanah sawah jenuh P (kandungan P total tinggi) di ambil dari Desa Lubuk Dendang, Kec. Perbaungan, Kab. Serdang Bedagai, sekam padi sebagai bahan biochar, kulit biji kopi sebagai bahan baku biochar, pupuk Urea (46% N) dan KCl (60% K2O) sebagai pupuk dasar, air untuk menggenangi tanah

sawah, bahan-bahan kimia untuk analisis di laboratorium, dan bahan lainnya yang mendukung penelitian ini.

Alat yang digunakan adalah cangkul untuk mengambil dan menghomogenkan tanah, ember sebagai wadah tanah, alat pembuat biochar (pirolisator), timbangan untuk menimbang tanah dan biochar, alat-alat laboratorium untuk analisis, dan alat –alat lain yang mendukung penelitian ini.

Rancangan Percobaan

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 7 perlakuan dan 5 ulangan sehingga di dapat 35 unit percobaan. Dengan perlakuan sebagai berikut :

a. B0 = Kontrol

(2)

d. B3 = Biochar Sekam Padi 30 ton/ha e. B7 = Biochar Kulit Biji Kopi 10 ton/ha f. B8 = Biochar Kulit Biji Kopi 20 ton/ha g. B9 = Biochar Kulit Biji Kopi 30 ton/ha Analisis Data

Data yang diperoleh akan dianalisis dengan sidik ragam menggunakan dengan model linier sebagai berikut :

Yij= µ + αi + ɛij

Keterangan :

Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j

µ = Nilai rataan

αi = pengaruh perlakuan ke-i

ɛij = pengaruh galat

Untuk melihat perbedaan hasil perlakuan digunakan uji F pada taraf 5% dan jika nyata selanjutnya dilakukan uji Kontras Ortogonal.

Pelaksanaan Percobaan Pengambilan Sampel Tanah

Tanah yang digunakan diambil di Desa Lubuk Dendang, Kec. Perbaungan, Kab. Serdang Bedagai. Pengambilan tanah dilakukan secara komposit dari kedalam 0-20 cm (lapisan olah) kemudian tanah dihomogenkan.

Persiapan Bahan Biochar

(3)

jam dengan bahan bakar kayu. Setelah 5 jam api dimatikan kemudian drum dibiarkan dingin. Setelah dingin, biochar diambil dan diayak dengan ayakan 80 mesh. Selanjutnya dilakukan analisis awal pada biochar (Lampiran 15).

Gambar. Drum Pirolisator

Persiapan Media Tanam

Tanah yang telah dihomogenkan dimasukkan kedalam pot (ember) sebanyak 8 kg/pot. Sebagian dari tanah ini diambil untuk dianalisis tanah awal.

Dilakukan analisis awal pada tanah, yang dianalisis yaitu : pH, C-Organik, P-HCL 25% , P tersedia. Hasil analisis awal tanah dapat dilihat pada Lampiran 14. Aplikasi Perlakuan Biochar

Tanah yang telah dimasukkan ke dalam pot, digenangi air setinggi 5 cm di atas permukaan tanah. Kemudian diaplikasikan biochar sesuai perlakuan dan dosis dengan cara ditaburkan, kemudian diaduk hingga biochar tercampur dengan tanah. Kemudian diinkubasi selama 2 minggu.

Persiapan Bibit

(4)

kemudian disemaikan pada wadah (seedbad) yang telah berisi tanah mineral dan top soil dengan perbandingan 2 : 1.

Penanaman

Penanaman dilakukan setelah bibit padi berumur 21 hari. Jumlah bibit yang ditanam sebanyak 4 bibit per pot.

Pemupukan

Pada penelitian ini tidak menggunakan pupuk P, karena tanah sawah yang digunakan adalah tanah sawah jenuh P. Pemupukan dilakukan sebanyak tiga tahap menggunakan pupuk Urea dan KCl. Dosis pupuk Urea susulan ditentukan berdasarkan Bagan Warna Daun. Pemupukan tahap pertama (pupuk dasar) dilakukan 7 hari setelah tanam (hst) dengan dosis Urea 50 kg/ha, KCl 25 kg/ha. Tahap kedua dilakukan setelah 25 hst (fase anakan aktif) dengan dosis Urea 75 kg/ha, KCl 25 kg/ha. Tahap ketiga setelah 3 hst (fase primordia) dengan dosis Urea 75 kg/ha, KCl 25 kg/ha.

Pemeliharaan

Pemeliharaan meliputi pengaturan tata air, pemberantasan gulma dilakukan secara manual dengan tangan, dan pengendalian hama dengan menggunakan insektisida Decis. Untuk minggu pertama dan kedua setelah tanam tinggi air diatur setinggi 3 cm pada waktu pemupukan air berada dalam kondisi macak-macak dan untuk selanjutnya air diatur setinggi 5 cm.

Parameter Pengamatan

Analisis tanah dilakukan setelah 4 MST : - pH H2O metode Elektrometri

(5)

- Zn-HCl 25% (ppm) Tanaman :

- Tinggi tanaman (cm), diukur dari pangkal akar sampai ujung daun tertinggi.

- Jumlah anakan, dihitung seluruh anakan.

- Bobot kering tajuk (g), tajuk yang dipanen setelah masa vegetatif dioven selama 24 jam pada suhu 105oC, kemudian ditimbang menggunakan timbangan analitik.

- Bobot kering akar (g), akar dicuci hingga bersih kemudian di oven selama 24 jam pada suhu 105oC, dan ditimbang menggunakan timbangan analitik. - Jumlah Anakan Produktif, dihitung jumlah anakan yang menghasilkan

malai.

- Kadar P tanaman (%), dengan menggunakan metode drying ashing (pengabuan kering).

- Kadar Zn tanaman (ppm), dengan menggunakan metode AAS

- Serapan P tanaman (g/tanaman), dihitung dengan rumus % P tanaman x Berat Kering Tajuk.

- Serapan Zn tanaman (g/tanaman), dihitung dengan rumus % Zn tanaman x Berat Kering Tajuk.

(6)

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil

Sifat Kimia Tanah pH Tanah

Data pengamatan pH tanah pada 4 MST dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 1. Hasil dari analisis sidik ragam adalah tidak nyata.

Tabel 1. pH Tanah pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan pH Kriteria*

Kontrol 6,93 Netral

Biochar sekam padi 10 ton/ha 6,73 Netral Biochar sekam padi 20 ton/ha 6,67 Netral Biochar sekam padi 30 ton/ha 7,03 Netral Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 6,77 Netral Biochar kulit biji kopi 20 ton/ha 7,00 Netral Biochar kulit biji kopi 30 ton/ha 7,13 Netral Keterangan * : Kriteria berdasarkan LPT. 1983

Berdasarkan hasil yang diperoleh (Tabel 1.) diketahui bahwa rataan pH tanah berkisar antara 6,67 – 7,1. Semua pH pada setiap perlakuan berada pada kriteria netral.

P - Tersedia Tanah

(7)

Tabel 2. P – Tersedia Tanah pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan P Tersedia

(ppm) Kriteria*

Kontrol 111,22 Sangat Tinggi

Biochar sekam padi 10 ton/ha 224,87 Sangat Tinggi Biochar sekam padi 20 ton/ha 182,19 Sangat Tinggi Biochar sekam padi 30 ton/ha 268,38 Sangat Tinggi Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 251,72 Sangat Tinggi Biochar kulit biji kopi 20 ton/ha 186,73 Sangat Tinggi Biochar kulit biji kopi 30 ton/ha 119,43 Sangat Tinggi Keterangan * : Kriteria berdasarkan LPT. 1983

Dari hasil yang diperoleh (Tabel 2.) diketahui bahwa kandungan P Tersedia tanah pada semua perlakuan berada pada kriteria sangat tinggi. Berdasarkan hasil sidik ragam, tidak terdapat perlakuan yang berbeda nyata antara perlakuan. Namun dapat dilihat dari angka nya bahwa perlakuan yang terbaik adalah dengan biochar sekam padi dengan dosis 30 ton/ha.

Zn HCl 25%

Data pengamatan Zn Total (HCl 25%) dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 3. Hasil dari analisis sidik ragam adalah tidak nyata.

Tabel 3. Zn HCl 25% Tanah pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan Zn - HCl 25% (ppm) Kriteria*

Kontrol 60,31 Tinggi

(8)

Dari hasil yang diperoleh (Tabel 3.) diketahui bahwa kandungan Zn tanah (HCl 25%) semua perlakuan berada pada kriteria tinggi. Berdasarkan hasil sidik ragam, tidak terdapat perbedaan yang nyata antara perlakuan.

Pertumbuhan Tanaman Tinggi Tanaman

Data pengamatan tinggi tanaman dari 5 MST hingga 9 MST dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 4. Hasil dari analisis sidik ragam adalah tidak nyata.

Tabel 4. Tinggi Tanaman pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan

Dari data yang diperoleh (Tabel 4.) diketahui bahwa rataan tinggi tanaman pada 5 MST antara 74,36 – 78,26 cm, pada 6 MST antara 82,74 – 87,7 cm, pada 7 MST antara 90,68 – 94,20 cm, pada 8 MST antara 92,16 – 96,24 cm dan pada 9 MST antara 93,60 – 98,72 cm.

Jumlah Anakan

(9)

Tabel 5. Jumlah Anakan pada Berbagai Perlakuan Biochar

Dari data yang diperoleh (Tabel 5.) diketahui bahwa rataan jumlah anakan pada 5 MST antara 17,60 – 22,60 anakan, pada 6 MST antara 25,80 – 30,20 anakan, pada 7 MST antara 26,80 – 30,20 anakan, pada 8 MST antara 27,60 – 32,40 anakan dan pada 9 MST antara 29,40 – 34,00 anakan.

Berat Kering Tajuk

(10)

Tabel 6. Berat Kering Tajuk pada Berbagai Perlakuan Biochar Perlakuan Berat Kering Tajuk (g)

Kontrol 32,94

Biochar sekam padi 10 ton/ha 49,58 Biochar sekam padi 20 ton/ha 37,10 Biochar sekam padi 30 ton/ha 42,26 Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 54,07 Biochar kulit biji kopi 20 ton/ha 31,86 Biochar kulit biji kopi 30 ton/ha 51,55

Dari data yang diperoleh (Tabel 6.) diketahui bahwa rataan berat kering tajuk berkisar antara 31,86 – 54,07g. Berdasarkan hasil sidik ragam, tidak terdapat perbedaan yang nyata dari setiap perlakuan.

Berat Kering Akar

Data pengamatan berat kering akar dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 7. Hasil dari analisis sidik ragam adalah tidak nyata.

Tabel 7. Berat Kering Akar pada Berbagai Perlakuan Biochar Perlakuan Berat Kering Akar (g)

Kontrol 39,60

(11)

Jumlah Anakan Produktif

Data jumlah anakan produktif dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 8. Hasil dari analisis sidik ragam adalah tidak nyata.

Tabel 8. Jumlah Anakan Produktif pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan Jumlah Anakan

Produktif

Kontrol 15,00

Dari data yang diperoleh (Tabel 8.) diketahui bahwa rataan berat anakan produktif berkisar antara 15,00 – 23,50.

Kadar P Tanaman

(12)

Tabel 9. Kadar P Tanaman pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan Kadar P Tanaman (%) Kriteria*

Kontrol 0,39 Tinggi

Biochar sekam padi 10 ton/ha 0,38 Tinggi Biochar sekam padi 20 ton/ha 0,35 Tinggi Biochar sekam padi 30 ton/ha 0,30 Tinggi Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 0,34 Tinggi Biochar kulit biji kopi 20 ton/ha 0,35 Tinggi Biochar kulit biji kopi 30 ton/ha 0,36 Tinggi Keterangan * : Kriteria berdasarkan Jones, Wolf and Mills. 1991

Dari data yang diperoleh (Tabel 9.) diketahui bahwa rataan kadar P tanaman berada pada kriteria tinggi pada semua perlakuan.

Kadar Zn Tanaman

Data pengamatan kadar Zn tanaman dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 10. Hasil dari analisis sidik ragam adalah nyata.

Tabel 10. Kadar Zn Tanaman pada Berbagai Perlakuan

Perlakuan Kadar Zn Tanaman (ppm) Kriteria*

Kontrol 27,00 Optimum

Biochar sekam padi 10 ton/ha 29,33 Optimum Biochar sekam padi 20 ton/ha 28,67 Optimum Biochar sekam padi 30 ton/ha 25,67 Optimum Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 28,00 Optimum Biochar kulit biji kopi 20 ton/ha 30,33 Optimum Biochar kulit biji kopi 30 ton/ha 35,00 Optimum Keterangan * : Kriteria berdasarkan Jones, Wolf and Mills. 1991

(13)

sidik ragam, diketahui nyata pada taraf 5%. Hasil dari uji lanjut Kontras Ortogonal disajikan pada Tabel 11.

Tabel 11. Uji Kontras Kadar Zn Tanaman pada Berbagai Perlakuan Biochar SK db JK KT Fhit F 0,05 Ket F 0,01 Perlakuan 6 161,90 26,98 3,13 2,85 * 4,46 B0 vs B1,B2,B3,B4,B5,B6 1 16,07 16,07 1,86 4,6 tn 8,86 B1,B2,B3 vs B4,B5,B6 1 46,72 46,72 5,42 4,6 * 8,86 B1 vs B2 vs B3 2 9,39 4,69 0,54 3,74 tn 6,51 B4 vs B5 vs B6 2 43,56 21,78 2,53 3,74 tn 6,51

Galat 14 120,67 8,62 Total 20 282,57

Keterangan : * = Nyata ; tn = Tidak Nyata

Berdasarkan hasil uji lanjut Kontras Ortogonal, diketahui bahwa pemberian biochar sekam padi berbeda nyata dengan pemberian biochar kulit biji kopi terhadap kadar Zn Tanaman. Kadar Zn Tanaman tertinggi terdapat pada perlakuan kulit biji kopi, dengan rataan B4, B5 dan B6 sebesar 31,11 ppm.

Serapan P Tanaman

(14)

Tabel 12. Serapan P Tanaman pada Berbagai Perlakuan Biochar Perlakuan Serapan P (g/tanaman)

Kontrol 12,90

Biochar sekam padi 10 ton/ha 18,49

Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 18,39

Dari data tersebut (Tabel 12.) diketahui bahwa rataan serapan P Tanaman berkisar antara 11,20 – 18,49 g/tanaman. Berdasarkan hasil analisi sidik ragam, tidak terdapata perbedaan yang nyata antara setiap perlakuan. Namun serapan P tertinggi terdapat pada pemberian biochar sekam padi 10 ton/ha yaitu 18,49 g/tanaman.

Serapan Zn Tanaman

(15)

Tabel 13. Serapan Zn Tanaman pada Berbagai Perlakuan Biochar

Perlakuan Serapan Zn Tanaman (g/tanaman)

Kontrol 0,09

Biochar kulit biji kopi 10 ton/ha 0,15 Biochar kulit biji kopi 20 ton/ha 0,10 Biochar kulit biji kopi 30 ton/ha 0,18

Dari data tersebut (Tabel 13.) diketahui bahwa rataan serapan Zn Tanaman berkisar antara 0,09 – 0,18 g/tanaman. Berdasarkan hasil analisi sidik ragam, tidak terdapat perbedaan yang nyata antara setiap perlakuan. Namun serapan Zn tertinggi terdapat pada pemberian biochar kulit biji kopi 30 ton/ha yaitu 0,18 g/tanaman.

Bobot Gabah Kering

Data pengamatan Bobot Gabah Kering (g/pot) dari masing-masing perlakuan dan hasil analisis sidik ragam disajikan pada Lampiran 13. Hasil dari analisis sidik ragam adalah tidak nyata.

Tabel 14. Bobot Gabah Kering (g/pot) pada Berbagai Perlakuan Biochar Perlakuan Bobot Gabah Kering

(g/pot)

Kontrol 17,96

(16)

Dari data yang diperoleh (Tabel 14.) diketahui bahwa produksi tanaman berkisar antara 17,96 – 29 g/pot. Dan berdasarkan hasil sidik ragam, tidak terdapat perbedaan yang nyata dari setiap perlakuan.

Pembahasan Sifat Kimia Tanah

Pemberian biochar sekam padi dan kulit biji kopi tidak berpengaruh nyata terhadap pH tanah sawah. Hal ini dapat dilihat dari kriteria pH dari semua perlakuan yang sama yaitu netral. Pada tanah sawah, pH akan cenderung netral akibat penggenangan. Secara umum nilai pH yang netral ini pada tanah masam disebabkan oleh adanya penambahan ion OH- dari reduksi Fe3+ menjadi Fe2+. Sedangkan pada tanah bereaksi basa, penurunan pH tanah oleh penggenangan terjadi oleh adanya ion OH- yang dihasilkan oleh reaksi reduksi gas CO2 dengan

H2O. Setyorini dan Abdulrachman (2009) menyatakan bahwa pH pada tanah

sawah (tanah tergenang) disebabkan oleh beberapa faktor seperti perubahan besiferi menjadi fero, sulfat menjadi sulfida, karbondioksida menjadi metan dan penumpukan ammonium. Karena hal tersebut, pH tanah sawah sudah diperbaiki dengan cara penggenangan. Sehingga pemberian biochar tidak terlalu berpengaruh pada pH tanah sawah.

(17)

menyebabkan P tersedia meningkat. Hal ini sesuai dengan literatur Mukhlis, dkk (2011) yang menyatakan bahwa pada tanah sawah, fosfor tersedia lebih tinggi dibandingkan bila tanah dikeringkan. Hal ini disebabkan oleh reduksi ferri-ferro, tersedianya P-reductance soluble, hidrolisis Fe dan Al, meningkatnya mineralisasi P organik karena pH menjadi netral, diffusi H2PO4- semakin besar. Namun

meskipun tidak berbeda nyata, dapat dilihat dengan pemberian biochar, P Tersedia tanah meningkat. Dan hasil yang terbaik adalah dengan biochar sekam padi dengan dosis 30 ton/ha.

Pemberian biochar sekam padi dan kulit biji kopi tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap Zn dalam tanah sawah. Dari data hasil penelitian (Tabel 3.) dapat dilihat bahwa Zn dalam tanah sawah baik kontrol, pemberian biochar sekam padi maupun biochar kulit biji kopi semua berada pada kriteria tinggi. Hal ini dapat diakibatkan kadar C – Organik yang tinggi dan akumulasi Zn akibat pemberian pupuk P dengan dosis tinggi pada pemupukan sebelumnya. dari hasil yang diperoleh (Tabel 2 dan 3), dapat disimpulkan bahwa dengan pemberian biochar sekam padi dengan dosis 30 ton/ha memberikan pengaruh yang terbaik terhadap unsur hara P dan Zn pada tanah. Hal tersebut dapat dilihat dari kandungan P yang paling tinggi dan Zn tidak terlalu tinggi. Setyorini dan Abdulrachman (2000) menyatakan bahwa batas kritis Zn tersedia dalam, tanah adalah <0,8 mg Zn kg-1.

Pertumbuhan Tanaman

(18)

unggul sehingga pertumbuhan vegetatif tanaman relatif sama. Selain itu, sifat dari biochar ini sendiri tidak berbeda jauh dengan sifat bahan organik yaitu melepas unsur hara secara lambat, sehingga efeknya kurang terlihat pada pertumbuhan tanaman musim tanam pertama. Namun dapat dilihat pada Tabel 5. dan Tabel 6. dengan pemberian biochar, nilai nya lebih tinggi dari pada kontrol meskipun tidak berbeda nyata.

Sama hal nya dengan berat kering tajuk, bobot kering akar, jumlah anakan produktif serta produksi tanaman tidak memberikan perbedaan yang nyata. Namun meskipun demikian pemberian bahan biochar mampu meningkatkan produksi tanaman meskipun tidak berbeda nyata. Hal ini dikarenakan biochar tidak sama dengan pupuk buatan yang langsung dapat diserap tanaman dalam waktu singkat. Siringoringo dan Siregar (2011) menyatakan bahwa, percobaan yang menggunakan arang sekam sebagai faktor perlakuan sudah banyak dilakukan orang dengan hasil yang bervariasi. Hal ini dapat dimengerti bahwa bahan ini berfungsi sebagai pupuk alam yang memberikan efek secara lambat terhadap pertumbuhan tanaman.

Dari data yang diperoleh (Tabel 7.) dapat dilihat bahwa rataan berat kering akar tertinggi pada perlakuan biochar kulit biji kopi 30 ton/ha dengan berat akar sebesar 66.32 g. Berat kering akar ini berhubungan dengan serapan unsur hara P oleh tanaman. Semakin besar berat kering akar, semakin besar pula luas serapan akar terhadap unsur hara terutama unsur hara P maka serapan unsur hara akan meningkat.

(19)

(20)

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

1. Pengaplikasian biochar sekam padi dan kulit biji kopi di tanah sawah jenuh P berpengaruh nyata terhadap kadar Zn tanaman, tetapi berpengaruh tidak nyata terhadap P tersedia tanah, Zn HCl tanah, dan kadar P tanaman. 2. Biochar kulit biji kopi lebih berpotensi meningkatkan kadar Zn tanaman

dibandingkan dengan biochar sekam padi.

3. Perbedaan dosis biochar tidak berpengaruh nyata terhadap hara P dan Zn serta tanaman padi di tanah sawah jenuh P

Saran