PENGARUH APLIKASI TEPUNG CANGKANG TELUR DAN BIOCHAR TEMPURUNG KELAPA
TERHADAP KETERSEDIAN HARA N P K DAN HASIL TANAMAN JAGUNG PADA TANAH GAMBUT
OLEH :
JULIUS JURUA BURONYAM NIM. 4202234027
JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN PRODI PENGOLAHAN HASIL PERTANIAN
TERPADU
POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK
PONTIANAK
2024
BAB I
PENDAHULUAN Latar Belakang
Propinsi Kalimantan Barat merupakan salah satu sentra produksi kelapa, yang terbentang disepanjang pantai utara dan barat .Luas areal tanaman kelapa pada tahun 2006 mencapai 111.468 hektar, dengan total produksi 74.018 ton per tahun, yang sebagian besar merupakan perkebunan kelapa rakyat. Kelapa memiliki nilai dan peran yang sangat penting baik ditinjau dari aspek ekonomi maupun sosial budaya.Pemanfaatan kelapa umumnya hanya daging buahnya saja untuk dijadikan kopra, minyak, santan untuk keperluan santan dan VCO, sedangkan hasil sampingannya sabut dan tempurung belum banyak dimanfaatkan.
Bobot tempurung mencapai 12% dari bobot buah kelapa, sehingga apabila rata-rata produksi buah kelapa pertahun sebesar 74.018 ton, maka berarti 8.882 ton pertahun tempurung kelapa yang dihasilkan.
Potensi produksi tempurung kelapa yang begitu besar tersebut belum dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produktif yang dapat meningkatkan nilai tambah, sekaligus meningkatkan pendapatan petani kelapa (Widodo and Widagdo 2013). Arang tempurung kelapa (Coconut Shell Charcoal) merupakan bahan bakar padat berpori-pori yang dihasilkan dari hasil pembakaran bahan yang mengandung unsur karbon (C) dan limbah tempurung kelapa dapat kita manfaatkan menjadi biochar sebagai salah satu
alternatif untuk ameliorant pembenah tanah marginal terutama di tanah gambut.
Lahan marginal dapat diartikan sebagai lahan yang rapuh, mudah rusak kelestariannya kalau pengelolaannya tidak tepat. Ciri- ciri utama lahan marginal adalah: 1) tingkat kesuburannya rendah, 2) erositas tinggi, 3) sering mengalami kekeringan atau kebanjiran, 4) tingkat kemasaman tanah tinggi dan 5)tingkat keracunan tinggi pada kondisi tertentu (Sujana 2015).
Pengelolaan lahan merupakan salah satu faktor terpenting dalam mencapai hasil yang optimal dan berkelanjutan.Oleh karena itu, pengelolaan lahan (tanah) harus diupayakan tanpa menyebabkan kerusakan terhadap lingkungan maupun menurunkan kualitas sumber daya lahan, dan sebaiknya diarahkan pada perbaikan struktur fisik, komposisi kimia, dan aktivitas biota tanah yang optimum bagi tanaman. Dengan demikian, interaksi antara komponen-komponen biotik dan abiotik tanah pada lahan memberikan keseimbangan yang optimal bagi ketersediaan hara dalam tanah, yang selanjutnya menjamin keberlangsungan produktivitas lahan, dan keberhasilan usaha tani. Melalui sistem tersebut diharapkan akan terbentuk agroekosistem yang stabil dengan masukan dari luar yang minimum, tetapi dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman tanpa menurunkan kualitas lingkungan (Sujana 2015).
Lahan gambut merupakan lahan marginal untuk pertanian karena kesuburannya yang rendah, Ph sangat asam, dan keadaan drainase buruk. Luas lahan gambut Indonesia diperkirakan berkisar antara 17-21 juta Ha. Data yang akurat mengenai luas lahan gambut sulit ditemui karena terbatasnya survei dan pemetaan tanah
gambut di daerah Indonesia Timur. Dengan luasan yang cukup besar yaitu berkisar 9-11% dari luas dataran di Indonesia, maka sulit dihindari pengembangan pertanian ke lahan marginal ini (Balai Penelitian Tanah, 2011). Kemasaman tanah gambut tropika umumnya tinggi (pH 3-5), disebabkan oleh buruknya kondisi pengatusan dan hidrolisis asam-asam organik, yang didominasi oleh asam fulvat dan humat (Widjaja-Adhi, 1988; Rachim, 1995) dalam (Dariah Ai et all. 2013).
Kapasitas tukar kation (KTK) pada tanah gambut sangat tinggi, berkisar 100-300 me 100g-1 berdasarkan berat kering mutlak (Hartatik dan Suriadikarta, 2006). Tingginya nilai KTK menyebabkan tanggapan tanah terhadap reaksi asam-basa dalam larutan tanah untuk mencapai kesetimbangan memerlukan lebih banyak reaktan (amelioran). Ketersediaan Hara Makro Ketersediaan N, P, K, Ca, dan Mg dalam tanah gambut umumnya rendah, meskipun pada umumnya kandungan N, P, K total tinggi.
Sebagian besar N, P, K total dalam gambut berada dalam bentuk organik (Stevenson, 1986; Andriesse 1988) dalam (Dariah Ai et all. 2013).
Biochar merupakan arang hayati hasil pirolisis (pembakaran) tidak sempurna tanpa oksigen atau dengan oksigen rendah, disebut arang hayati karena berasal dari biomasa tanaman (pertanian, perkebunan, dan kehutanan). Biochar bermutu ditentukan oleh bahan baku dan proses pirolisis. Kompisisi biochar; heteroatom, diantaranya carbon 15-70% (Lehmann & Joseph, 2009) dalam (Latuponu et al. 2012), hara makro (N, P, K, Ca, Mg) dan mikro (Zn, Cu, Mn), kalsit (CaCO3) (Amonnette & Joseph, 2009) dalam
(Latuponu et al. 2012), permukaannya dikelilingi oleh gugus fungsional.
Biochar adalah arang yang dapat menyerap anion, kation dan molekul dalam bentuk senyawa organik maupun anorganik, larutan ataupun gas. Biochar merupakan bahan kimia yang saat ini banyak digunakan dalam industri yang menggunakan proses absorpsi dan purifikasi (Soetomo 2012) dalam (Azis n.d.). Pori biochar sebagai rumah ideal bagi bakteri Pseudomonas sp yang berfungsi sebagai pendegradasi karbofuran hingga lebih dari 50% . Kualitas arang aktif ditunjukkan dengan nilai daya serap Iod di mana berdasarkan ketetapan dari SNI 06-3730-1995 (Harsanti dan Ardiwinata, 2011) dalam (Azis n.d.).
Bio-char dapat berfungsi sebagai pembenah tanah, meningkatkan pertumbuhan tanaman dengan memasok sejumlah nutrisi yang berguna serta meningkatkan sifat fisik dan biologi tanah (Glasser et al., 2002; Lehmann et al., 2003; Lehmann &
Rondon, 2005; Steiner, 2007) dalam (SANTI and GOENADI 2016). Namun demikian kajian teknis penelitian di lapang mengenai keuntungan aplikasi bio-char dalam meningkatkan produktivitas pertanian dan perkebunan di Indonesia masih sangat terbatas. Sementara itu, perluasan pengembangan lahan pertanian dan perkebunan di Indonesia pada umumnya terjadi pada lahan marginal dengan tingkat kesuburan yang rendah. Penelitian Latuponu et al. (2011) dalam (Wibowo, Hariyono, and Kusuma 2017) menunjukkan bahwa daya sangga tanah paling tinggi terhadap pencucian N dicapai pada pelakuan biochar yang dipirolisis dengan suhu 400oC yakni sebesar sebesar 33,65%.
Persentase N yang tercuci pada tanah dengan perlakuan biochar
sekitar 33-45%, sedangkan pada tanah control dan tanah yang hanya diberi pemupukan N tanpa dibarengi pemberian biochar persentase N yang tercuci mencapai 76-81%. Selain itu, Santi dan Goenadi (210) dalam (Wibowo, Hariyono, and Kusuma 2017) menyatakan bahwa lubang pori biochar memiliki ukuran bervariasi antara 2–5 μm, hal tersebut dapat menjerap nitrogen yang memiliki jari-jari kovalen hanya sebesar 71 pm (71 x 10-6 μm). Ding et al.
(2010) dalam (Wibowo, Hariyono, and Kusuma 2017)menyatakan bahwa permukaan spesifik biochar yang luas, mencapai 330 m2/g menyebabkan biochar memiliki kapasitas jerapan yang tinggi terhadap unsur hara. Penelitian Laird et al. (2010) dalam (Wibowo, Hariyono, and Kusuma 2017) juga menunjukkan bahwa Aplikasi 20 g biochar kg-1 mampu menyerap ammonium dan biomassa mikrobia sehingga dapat menghambat proses mineralisasi N- organik dan nitrifikasi NH4+, selanjutnya dapat menurunkan pencucian nitrogen sebesar 11%. Ketersediaan unsur kalsium yang cukup menjadi sangat penting untuk pertumbuhan tanaman jagung dengan baik. Mengingat biochar merupakan bahan pembenah tanah yang terdekomposisi dalam waktu yang cukup lama maka perlu dilakukan kombinasi dengan cangkang telur.
Cangkang telur merupakan salah satu limbah peternakan yang menjadi masalah bagi egg breaking plants dan industri pengolahan bahan pangan yang berbahan baku telur. Selama ini cangkang telur lebih banyak dimanfaatkan sebagai bahan kosmetik dan campuran pakan ternak. Kandungan kalsium cangkang telur yang tinggi yaitu sekitar 36% dari berat total cangkang telur dapat digunakan juga sebagai bahan untuk meningkatkan kualitas kesuburan tanah. Komposisi cangkang telur terdiri dari 98,2%
kalsium karbonat, 0,9% magnesium dan 0,9% posfor. Membran cangkang terdiri dari 69,2% protein, 2,7% lemak, 1,5% air dan 27,2% abu. Cangkang telur dapat digunakan sebagai pupuk tanaman dan penetral tanah yang asam (Ori, 2011) dalam (Bimasri and Murniati 2017). Berdasarkan hasil penelitian Karnchanawong and Tadkaew (2013) dalam (Bimasri and Murniati 2017), Penggunaan cangkang telur ukuran kurang dari 20 mm menghasilkan pertumbuhan kubis yang terbaik dibandingkan dengan tanpa cangkang telur Penggunaan cangkang telur juga dapat meningkatkan pH tanah. Kalsium berguna untuk pengisian sel, pertumbuhan bulu akar dan fungsi enzim.
Kebutuhan jagung semakin meningkat sedangkan upaya memacu peningkatan produksi masih jauh dari yang diharapkan.
Memanfaatkan lahan marginal (gambut) adalah satu diantara upaya meningkatkan produksi jagung selain penerapan teknologi yang ada. Gambut memiliki sifat kimia dan fisik yang kurang baik, namun dengan pemberian biochar sebagai amelioran disertai pemberian cangkang telur maka pertumbuhan dan produksi jagung mencapai optimal.
Jagung sebagai pangan adalah sumber karbohidrat kedua setelah beras. Di samping itu juga digunakan pula sebagai bahan makanan ternak (pakan) dan bahan baku industry, Kebutuhan dan konsumsi jagung di Indonesia terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan meningkatnya industri yang menggunakan jagung sebagai bahan baku seperti industri makanan dan pakan ternak. Peningkatan produksi yang telah dicapai melalui perluasan areal tanam dan perbaikan teknologi produksi ternyata
belum mampu untuk mengimbangi kebutuhan dan konsumsi jagung di dalam negeri (Indrasari and Syukur 2006).
BAB II ISI
Biochar dari tempurung kelapa mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai penyerap dan pelepas unsur hara (pupuk) dalam bidang kesuburan tanah karena memiliki luas permukaan yang besar dan kurang lebih sama dengan koloid tanah. Arang dari
tempurung kelapa dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku biochar karena Arang mempunyai daya serap (adsorpsi) yang tinggi terhadap bahan yang berbentuk larutan atau uap.
Memanfaatkan limbah kopra berupa tempurung kelapa yang dijadikan biochar merupakan bahan aktif yang dapat meningkatkan ketersedian unsur hara, karena biochar merupakan senyawa karbon yang relatif stabil, lebih stabil dari bahan organik, disamping itu, biochar memiliki afinitas yang tinggi terhadap kation. Karakteristik khas ini yang menyebabkan biochar akan sangat bermanfaat untuk mengurangi laju degradasi tanah.
Kebutuhan jagung semakin meningkat sedangkan upaya memacu peningkatan produksi masih jauh dari yang diharapkan.
Memanfaatkan lahan marginal (Gambut) adalah satu diantara upaya meningkatkan produksi jagung selain penerapan teknologi yang ada.
Kalsium mampu mengganti kedudukan Al pada kompleks jerapan sehingga sebagian Al mengendap dalam bentuk Al hidroksida. Salah satu tanaman yang potensial ditanam di tanah masam adalah tanaman
jagung. Jagung menghendaki tanah yang subur, gembur, banyak mengandung bahan organik dan tidak dipengaruhi keasaman tanah pada pertumbuhannya. Oleh sebab itu dengan adanya pemberian antara tepung cangkang telur, dan biochar tempurung kelapa diharapkan mampu meningkatkan ketersedian hara N, P, K dan memperbaiki pertumbuhan tanaman jagung di tanah gambut.
Pemberian biochar dari tempurung kelapa dan tepung cangkang telur dapat meningkatkan ketersedian unsur hara N, P, K di tanah gambut diperkirakan pertumbuhannya baik.
DAFTAR PUSTAKA
Azis, Abdul. n.d. “Pemanfaatan Biochar Dan Efisiensi Pemupukan Kedelai Mendukung Program Pengelolaan Tanaman Terpadu Di Provinsi Aceh.”
Accessed March 21, 2017. http://pur-plso.unsri.ac.id/userfiles/63_%20hal
%20599-608%20abdul-azis-biochar-efisiensi-pemupukan-kedelai- PTT(1).pdf.
Balai Penelitian Tanah, 2011. Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan, Bogor
Bimasri, John, and Nely Murniati. 2017. “EKSPLORASI MANFAAT LIMBAH CANGKANG ℡UR UNTUK PENINGKATAN PRODUKSI TANAMAN KEDELAI (Glycine Max L. Merril) PADA TANAH ULTISOL.” Klorofil: Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Pertanian 12 (1): 52–57.
Dariah Ai., Eni Maftuah., Maswar. Tahun 2013. KARAKTERISTIK LAHAN GAMBUT. Jurnal Pengelolaan Berkelanjutan Lahan Gambut Terdegradasi
Hartatik, W. dan D.A. Suriadikarta. 2006. Teknologi pengelolaan hara lahan gambut. Dalam I. Las (Ed.). Karakteristik dan Pengelolaan Lahan Rawa.
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian.
Bogor.
Gani, Anischan. 2009. “Potensi Arang Hayati ‘Biochar’ Sebagai Komponen Teknologi Perbaikan Produktivitas Lahan Pertanian.” Iptek Tanaman Pangan 4 (1–2009). http://pangan.litbang.pertanian.go.id/files/03-anischan.pdf.
Mashfufah Harnafi Nurlita. Tahun 2014. UJI POTENSI PUPUK ORGANIK DARI BAHAN CANGKANG TELUR UNTUK PERTUMBUHAN TANAMAN SELEDRI (Apium graveolens L.). JURNAL PUBLIKASI Program Studi Pendidikan Biologi
Saputra, Jamin. 2012. “Potensi Biochar Dari Limbah Biomassa Perkebunan Karet Sebagai Amelioran Dan Mengurangi Emisi Gas Rumah Kaca.” Warta Perkaretan 31 (1):43–49
SANTI, Laksmita Prima, and Didiek Hadjar GOENADI. 2016. “Pemanfaatan Bio-Char Sebagai Pembawa Mikroba Untuk Pemantap Agregat Tanah Ultisol Dari Taman Bogo-Lampung The Use of Bio-Char as Bacterial Carrier for Aggregate Stabilization in Ultisol Soil from Taman Bogo- Lampung.” E-Journal Menara Perkebunan 78 (2).
http://mp.iribb.org/index.php/mpjurnal/article/view/64.
Sujana, I. Putu. 2015. “PENGELOLAAN TANAH ULTISOL DENGAN PEMBERIAN PEMBENAH ORGANIK BIOCHAR MENUJU PERTANIAN BERKELANJUTAN.” Jurnal Agrimeta 5 (09).
http://jurnal.unmas.ac.id/index.php/agrimeta/article/view/90.
Wibowo, Windu Ari, Budi Hariyono, and Zaenal Kusuma. 2017. “PENGARUH BIOCHAR, ABU KE℡ DAN PUPUK KANDANG TERHADAP PENCUCIAN NITROGEN TANAH BERPASIR ASEMBAGUS, SITUBONDO.” Jurnal Tanah Dan Sumberdaya Lahan 3 (1): 269–278.
Wibowo, Ari. 2009. “Peran Lahan Gambut Dalam Perubahan Iklim Global.”
Tekno Hutan Tanaman 2 (1): 19–28.
