POTENSI BIOCHAR DARI BEBERAPA BAHAN BAKU SERTA …

1

POTENSI BIOCHAR DARI BEBERAPA BAHAN BAKU SERTA

PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN KEDELAI DALAM

MENGATASI

KEMASAMAN PADA TANAH ULTISOL

SKRIPSI

OLEH :

IRWANTO / 140301250

ILMU TANAH

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

2

POTENSI BIOCHAR DARI BEBERAPA BAHAN BAKU SERTA

PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN KEDELAI DALAM

MENGATASI

KEMASAMAN PADA TANAH ULTISOL

SKRIPSI

OLEH :

IRWANTO / 140301250

ILMU TANAH

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana di Program Studi

Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

3

i

ABSTRAK

Pemberian kapur dapat mengatasi kemasaman pada tanah namun dapat

merusak sifat fisik tanah. Penggunaan Biochar mampu menggantikan kapur.

Penelitian pot di lapangan yang bertujuan untuk membandingkan potensi berbagai

dosis biochar dari tandan kosong kelapa sawit, batang kelapa sawit dan tulang

sapi dalam mengatasi kemasaman tanah Ultisol. Penelitian dilakukan

menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) non faktorial dengan perlakuan

kontrol, kapur CaCO3 dengan dosis 1,5xAl-dd, 2 tingkat dosis biochar dari bahan

baku tandan kosong sawit, batang sawit, dan tulang sapi masing-masing dosis 10

ton/ha dan 20 ton/ha, memiliki 4 blok; serta kedelai sebagai tanaman indikator.

parameter yang diamati adalah pH H2O, pH KCl, Al-dd, KTK, C-organik, tinggi

tanaman, jumlah cabang, berat basah tajuk, berat kering tajuk, berat basah akar

dan berat kering akar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Pemberian kapur

nyata lebih baik dalam meningkatkan pH H2O menjadi 6,87, pH KCl (6,83) dan

menurunkan Al-dd tanah (0,19 cmol(+)

/kg). Pemberian biochar berbahan tulang

sapi nyata lebih baik dalam meningkatkan kadar C-organik (0,37%-0,49%) dan

KTK tanah (7,52 cmol(+)

/kg - 9,46 cmol(+)

/kg). Pemberian kapur dan biochar tidak

berpengaruh dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman. Secara statistik,

pemberian biochar tandan kosong sawit cenderung lebih baik dalam

meningkatkan pertumbuhan tanaman kedelai daripada pemberian kapur, maupun

biochar berbahan batang sawit dan tulang sapi.

Kata Kunci : Kemasaman, Biochar Tandan Kosong Sawit, Biochar Batang

Sawit, Biochar Tulang Sapi

ii

ABSTRACT

Lime application can overcoming acidity at soils but can damage soil

physic characteristic. Biochar application can replace liming. Pot research in the

field to comparing the potential of various doses of biochar from oil palm empty

fruit bunches, oil palm trunks and cow bones in overcoming Ultisol acidity. The

study was using randomized block non factorial design with control, CaCO3 with

dose 1.5xAl-dd, 2 doses of biochar from the raw material of oil palm empty fruit

bunches, oil palm trunks, and cow bones with the each doses 10 t/ha and 20 t/ha,

with 4 replications; and soybeans as indicator plants. Parameters that measured

are pH H2O, pH KCl, Al-dd, CEC, C-organic, plant height, total plant branch,

shoot wet weight, shoot dry weight, root wet weight and root dry weight. The

results of this research showed that Lime application more better in increasing

pH H2O to 6.87, pH KCl (6.83) and decrease soil’s Al-dd (0.19 cmol(+)

/kg). The

cow bone’s biochar amandments better in increasing levels of C-organic (0.37% -

0.49%) and soil’s CEC (7.52 cmol(+)

/kg - 9.46 cmol(+)

/kg). lime and biochar

applications don’t have a real impact to increase plant growth. Statistically, the

applications of biochar from oil palm empty fruit bunches better than lime and

biochar from palm oil trunks and cow bones in increasing soybean growth.

Key Words : Acidity, Biochar Oil Palm Empty Fruit Bunches, Biochar Oil Palm

Trunks, Biochar Cow Bones

.

iii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 7 September 1996 dari

ayah Herman dan ibu Lisna Susanti Aswi. Penulis merupakan anak pertama dari

tiga bersaudara.

Pada tahun 2008 penulis tamat dari SD Yayasan Perguruan Swasta R.A.

Kartini Sei Rampah, tahun 2011 tamat dari SMP Yayasan Perguruan Swasta R.A.

Kartini Sei Rampah, pada tahun 2014 lulus dari SMA Yayasan Perguruan Swasta

F. Tandean Tebing Tinggi, dan tahun 2014 diterima di Program Studi

Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (USU) melalui

jalur Ujian Masuk Bersama Perguruan Tinggi Negeri (UMBPTN). Penulis

memilih minat studi Ilmu Tanah.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi merupakan anggota

Keluarga Mahasiswa Buddhis (KMB) dan anggota Himpunan Mahasiswa

Agroekoteknologi (HIMAGROTEK).

Pada tahun 2017 penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di

PT. Perkebunan Nusantara III, Kebun Sei Dadap, Kisaran.

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul

“Potensi Biochar dari Beberapa Bahan Baku serta Pengaruhnya terhadap

Pertumbuhan Kedelai dalam Mengatasi Kemasaman pada Tanah Ultisol”.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada

Ayahanda Herman, Ibunda Lisna yang telah memberikan doa dan dukungan

selama ini. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada

Dr. Ir. Mukhlis, M.Si dan Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc., selaku ketua dan

anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberi arahan dan membantu

penulis hingga Skripsi ini selesai.

Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada staf pengajar dan

pegawai di Program Studi Agroteknologi dan kepada teman-teman yang telah

membantu dan memberikan dukungan selama ini, dan pihak-pihak yang tidak

dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh

karena itu, penulis menyadari kritik dan saran pembaca. Akhir kata penulis

mengucapkan banyak terima kasih. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat.

Medan, Maret 2019

Penulis

v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................... i

DAFTAR ISI ................................................................................................... ii

DAFTAR TABEL ........................................................................................ iii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... iv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. v

PENDAHULUAN Latar Belakang ..................................................................................... 1

Tujuan Penelitian ................................................................................. 3

Hipotesis Penelitian.............................................................................. 3

Kegunaan Penelitian ............................................................................ 4

TINJAUAN PUSTAKA

Tanah Ultisol ........................................................................................ 5

Kemasaman Tanah ............................................................................... 6

Biochar ............................................................................................... 10

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 18

Bahan dan Alat ................................................................................... 18

Metode Penelitian .............................................................................. 19

Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 20

Pengambilan Contoh .............................................................. 20

Persiapan Media Tanam ......................................................... 20

Persiapan Bahan Biochar ....................................................... 20

Aplikasi Perlakuan ................................................................. 21

Pemupukan Dasar dan Penanaman ........................................ 21

Pemeliharaan .......................................................................... 22

Pemanenan ............................................................................. 22

Parameter Pengamatan ....................................................................... 22

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil ................................................................................................... 23

Pembahasan ........................................................................................ 33

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan ........................................................................................ 37

Saran................................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 38

LAMPIRAN .................................................................................................. 42

vi

DAFTAR TABEL

No Keterangan Hal

1 Komposisi unsur dan rasio atom dari biochar yang diproduksi dari

bahan yang berbeda (kulit kacang, kotoran ternak, dan switch grass)

dan pada temperature pirolisis yang berbeda .................................................. 14

2 Sifat Kimia Awal Contoh Tanah Ultisol Tanah Abang .................................. 19

3 Karakteristik Biochar yang digunakan dalam penelitian ................................ 19

4 Perlakuan biochar dengan beberapa bahan baku dan dosis ............................ 19

5 pH H2O tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar............................ 23

6 pH KCl tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ............................ 24

7 C-Organik tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ....................... 25

8 Al-dd tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ............................... 26

9 KTK tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ................................ 27

10 Tinggi Tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar ....................... 28

11 Jumlah Cabang tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar .......... 29

12 Berat Basah Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan

biochar ............................................................................................................. 30

13 Berat Kering Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan

biochar ............................................................................................................. 31

14 Berat Basah Akar tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan

biochar ............................................................................................................. 32

15 Berat Kering Akar tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan

biochar ............................................................................................................. 33

vii

DAFTAR GAMBAR

No Keterangan Hal

1 Reaksi Netralisasi Kapur Hidrat Terhadap Kemasaman Tanah ........................ 9

2 hasil Photomicrograph BCCS (biochar serasah kapas) BCPS (biochar

serasah kentang) dari SEM ............................................................................. 12

3 Hasil pemindai gambar mikroskop elektron dari fragmen tulang

(bagian atas) dan agregat tanah terra preta (bagian bawah) dan

penyamaan energi-dispersif spektra x-ray (sebelah kanan). potongan

tulang yang diisolasi dari terra preta "Hatahara" dekat Iranduba ................... 13

4 Bentuk Fisik dan Kandungan Kimia Biochar ................................................. 15

5 Mekanisme biochar sebagai pembenah tanah terhadap sifat tanah

masam ............................................................................................................. 16

6 Gambaran mekanisme penjerapan logam berat oleh Biochar ......................... 17

7 Alat Pirolisis .................................................................................................... 21

viii

DAFTAR LAMPIRAN

No Keterangan Hal

1 Bagan Penelitian di Lahan Percobaan FP USU .............................................. 42

2 Kriteria Sifat Tanah ......................................................................................... 43

3 Perhitungan Kebutuhan Biochar ..................................................................... 44

4 Perhitungan Kebutuhan Kapur ........................................................................ 45

5 Deskripsi Kedelai Varietas Wilis .................................................................... 46

6 Data Hasil Pengukuran pH H2O Tanah Setelah Pemberian Kapur dan

Biochar ............................................................................................................ 47

7 Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH H2O Tanah Setelah Pemberian

Kapur dan Biochar .......................................................................................... 47

8 Data Hasil Pengukuran pH KCl Tanah Setelah Pemberian Kapur dan

Biochar ............................................................................................................ 48

9 Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH KCl Tanah Setelah Pemberian


10 Data Hasil Pengukuran KTK Tanah Setelah Pemberian Kapur dan

Biochar ............................................................................................................ 49

11 Daftar Sidik Ragam Pengukuran KTK Tanah Setelah Pemberian


12 Data Hasil Pengukuran C-Organik Tanah Setelah Pemberian Kapur

dan Biochar ..................................................................................................... 50

13 Daftar Sidik Ragam Pengukuran C-Organik Tanah Setelah Pemberian


14 Data Hasil Pengukuran Aldd Tanah Setelah Pemberian Kapur dan

Biochar ............................................................................................................ 51

15 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Aldd Tanah Setelah Pemberian


16 Data Hasil Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen Setelah

Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 52

ix

17 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen Setelah


18 Data Hasil Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman Saat Panen Setelah


19 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman Saat Panen

Setelah Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................... 53

20 Data Hasil Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman Setelah


21 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman Setelah


22 Data Hasil Pengukuran Berat Kering Tajuk Tanaman Setelah


23 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Tajuk Tanaman Setelah


24 Data Hasil Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman Setelah Pemberian


25 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman Setelah


26 Data Hasil Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman Setelah


27 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman Setelah


28 Foto Proses Pembuatan Biochar ..................................................................... 58

29 Foto Persiapan Media Tanam ......................................................................... 59

30 Foto Bahan Biochar Sebelum Pengaplikasian ................................................ 59

31 Foto Pupuk Dasar Sebelum Pengaplikasian.................................................... 60

32 Foto Pengambilan Sampel Tanah ................................................................... 60

33 Foto Pengendalian Hama ................................................................................ 61

34 Foto Lahan ...................................................................................................... 61

35 Foto panen ....................................................................................................... 62

36 Foto Analisis di Lab ........................................................................................ 62

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanah Ultisol memiliki sifat-sifat yang dapat menghambat pertumbuhan

tanaman. Salah satu sifat tersebut yaitu sifat asam pada tanah Ultisol

(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Sementara itu lahan dari tanah

Ultisol cukup luas, sehingga berpotensi digunakan sebagai areal pertanian.

Luasan tanah Ultisol di beberapa daerah di Indonesia seperti di pulau Sumatera

memiliki luas sekitar 9.469 ha, Jawa 1.172 ha, Nusa Tenggara 53 ha, Kalimantan

21.938 ha, Sulawesi 4.303 ha, Maluku dan Irian Jaya seluas 8.859 ha

(Puslitanak, 2000; Subagyo et al., 2000).

Permasalahan pada tanah yang masam dapat diatasi dengan memberi

bahan pembenah tanah. Pengapuran umumnya dilakukan untuk mengatasi

permasalahan pada tanah masam. Pengapuran pada tanah ternyata memiliki

beberapa kekurangan diantaranya pengapuran secara berlebihan dapat

menimbulkan keracunan kapur dan merusak sifat fisik tanah

(Kuswandi, 1993). Oleh karena itu perlu adanya bahan alternatif yang dapat

menggantikan kapur dalam kegiatan pertanian.

Bahan alternatif yang dapat menggantikan kapur adalah biochar. Biochar

dapat mengatasi kemasaman tanah dan memperbaiki sifat fisik tanah. Biochar

dapat dibuat dari berbagai limbah pertanian seperti limbah perkebunan,

peternakan, perikanan, kehutanan dan lain sebagainya. Limbah perkebunan kelapa

sawit dan limbah peternakan seperti tulang sapi berpotensi sebagai bahan baku

untuk pembuatan biochar karena banyak tersedia di Indonesia. Limbah kelapa

sawit di Indonesia di tahun 1999 sebagai berikut pelepah sawit (29,6 juta ton),

2

batang kelapa sawit (10,4 juta ton), tandan kosong (6,7 juta ton) dan jumlahnya

terus bertambah seiring bertambah luasnya perkebunan kelapa sawit setiap tahun

(Erwinsyah, 2008). Menurut badan Pusat Statistika pada data jumlah sapi yang

dipotong di rumah potong hewan (RPH) pada tahun 2017 di Sumatera Utara

sebesar 24.541 ekor dengan total jumlah sapi yang dipotong di Indonesia sebesar

1.114.748 ekor. Damanik (2013) menyatakan bahwa rumah potong hewan Mabar

setiap harinya memotong sapi rata-rata 25-30 ekor/hari dengan berat sapi 500-700

kg/ekor. Produksi tulang sapi 48,6-54,2% atau seberat 379,4 kg/ekor sapi,

sehingga setiap harinya tulang sapi mencapai 11.382 kg (Pratama, 2014)

Beberapa hasil penelitian yang menunjukkan bahwa biochar mampu

mengatasi kemasaman tanah. Penelitian Agustina et al. (2016) menyatakan bahwa

penggunaan biochar dari tandan kelapa sawit dengan dosis 12 ton/ha dapat

meningkatkan pH tanah sulfat masam dari 3,87 menjadi 4,16. Fatriani (2009)

meneliti bahwa pemberian biochar tempurung kelapa 0,9 gr selama 15 menit

mampu meningkatkan pH pada air rawa Danau Panggang dari 6,48 menjadi 6,76.

Febrianti (2012) melaporkan bahwa arang batang kelapa sawit ternyata memiliki

pH yang bersifat basa yaitu 7,51.

Pertumbuhan dan produksi kedelai mengalami permasalahan

jika ditanam pada tanah masam. Tanah masam umumnya memiliki pH yang

rendah dan kandungan aluminium yang dapat dipertukarkan (Al-dd) tinggi

(Hairiah et al. 2000; Wijanarko dan Taufiq, 2004). Tanaman kedelai tidak dapat

tumbuh baik di lahan masam karena tingkat kesuburan tanah yang

rendah, tingkat kemasaman tanah tinggi dan kejenuhan aluminium tinggi

3

(Hartatik dan Adiningsih 1987; Wijanarko dan Taufiq, 2004). Oleh sebab itu perlu

adanya penambahan bahan pembenah tanah dalam kegiatan budidaya kedelai.

Berdasarkan uraian diatas, maka perlu diteliti dosis pemberian biochar

tandan kosong kelapa sawit, batang kelapa sawit dan tulang sapi sebagai

pengganti kapur dalam mengatasi kemasaman pada tanah Ultisol terhadap

pertumbuhan tanaman.

Tujuan Penelitian

Membandingkan potensi berbagai dosis serta biochar berbahan baku

tandan kosong kelapa sawit, batang kelapa sawit, tulang sapi dalam mengatasi

kemasaman tanah Ultisol dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman.

Hipotesis Penelitian

1. Adanya pengaruh pemberian CaCO3 dan biochar terhadap peningkatan

pH H2O, pH KCl, KTK, C-Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan

pertumbuhan tanaman pada tanah Ultisol.

2. Adanya perbedaan dari pemberian CaCO3 dan biochar dalam peningkatan pH

H2O, pH KCl, KTK, C-Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan

pertumbuhan tanaman pada tanah Ultisol.

3. Adanya perbedaan dari pemberian biochar berbahan baku tanaman kelapa

sawit dan tulang sapi dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-Organik,

penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada tanah

Ultisol.

4. Adanya perbedaan dari pemberian biochar berbahan baku tandan kosong sawit

dan batang sawit dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-Organik,

4

penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada tanah

Ultisol.

5. Adanya perbedaan dari pemberian dosis 25 g/pot dan 50 g/pot biochar

berbahan baku tandan kosong sawit dalam peningkatan pH H2O, pH KCl,

KTK, C-Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan

tanaman pada tanah Ultisol.


berbahan baku batang sawit dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-

Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada

tanah Ultisol.


berbahan baku tulang sapi dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-

Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada

tanah Ultisol.

Kegunaan Penelitian

1. Sebagai bahan informasi bagi kepentingan ilmu pengetahuan.

2. Sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program

Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

5

TINJAUAN PUSTAKA

Tanah Ultisol

Tanah Ultisol adalah tanah yang memiliki horizon argilik atau kandik

dengan kejenuhan basa rendah. Tanah Ultisol biasanya terbentuk pada daerah

dengan iklim hangat dan lembab serta memiliki lebih banyak curah hujan

daripada evapotranspirasi di beberapa musim, sehingga beberapa air bergerak

menembus tanah dan menjadi lembab. Tanah ultisol memiliki kejenuhan basa

yang rendah biasanya disebabkan pelepasan basa oleh perpindahan oleh

pencucian. Tanah Ultisol berada di daerah pleistosen atau tanah tua. Tanah Ultisol

dapat terbentuk dari banyak jenis bahan induk, tetapi sangat sedikit memiliki

mineral primer yang mengandung basa selain beberapa mika. liat Kaolin, gibbsite,

dan antar lapisan aluminium dan liat adalah hal umum dalam fraksi liat. Smektit

juga bisa ada jika ada berada dalam bahan induk. Kandungan Aluminium

pada tanah Ultisol biasanya tinggi kecuali di Paleudults dan Pale-group lainnya

(Soil Survey Staff, 1999).

Tanah Ultisol mempunyai ciri penampang tanah yang dalam, kejenuhan

basa rendah serta kejenuhan Al tinggi. tanah Ultisol berwarna kuning kecoklatan

hingga merah. pH pada tanah Ultisol pada umumnya rendah hingga sangat rendah

(pH 5,00−3,10) tergantung dari bahan induknya, kecuali tanah Ultisol dari batu

gamping yang mempunyai reaksi netral hingga agak rendah (pH 6,80−6,50).

Kapasitas tukar kation pada tanah Ultisol dari batuan granit, sedimen, dan tufa

tergolong rendah masing-masing berkisar antara 2,90−7,50 cmol(+)/kg,

6,11−13,68 cmol(+)/kg, dan 6,10−6,80 cmol(+)/kg, sedangkan yang dari bahan

6

volkan andesitik dan batu gamping tergolong tinggi (>17 cmol(+)/kg)

(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).

Tanah Ultisol memiliki banyak permasalahan di bidang pertanian. Tanah

Ultisol memiliki kandungan unsur hara yang umumnya rendah karena terjadi

pencucian basa secara intensif. kandungan bahan organik pada tanah Ultisol juga

umumnya rendah karena proses dekomposisi berjalan cepat terutama di daerah

tropika. Tanah Ultisol memiliki porositas dan laju infiltrasi yang rendah,

permeabilitas lambat hingga sedang, dan kemantapan agregat rendah sehingga

sebagian besar tanah ini mempunyai daya memegang air yang rendah dan peka

terhadap erosi. Kejenuhan Al tanah Ultisol umumnya tinggi namun memiliki

KTK yang rendah (Utomo, 2008).

Kemasaman Tanah

Kemasaman di dalam tanah disebabkan ion H dan ion Al yang terdapat di

dalam tanah. Keberadaan H+

di dalam tanah bersumber dari bahan organik

tanah (Humus), bahan mineral liat dan mineral oksida, sedangkan Al

bersumber dari polimer Al dan Fe. Pada polimer Al da Fe, ion Al3+

yang

berpindah dari permukaan tukar kation dihidrolisis menjadi senyawa

kompleks hidroksialuminium. Reaksi hidrolisis ini berlangsung secara

bertahap. Hidrolisis Al3+

melepaskan H+ dan pH menjadi lebih rendah. Berikut

adalah reaksi hidrolisis Al.

Al3+

+ H2O Al (OH)2+

+ H+

Al(OH)2+

+ H2O Al (OH)2+

+ H+

Al(OH)2+

+ H2O Al(OH)3 + H+

Al(OH)3 + H2O Al(OH) 4- + H

+

(Damanik et al., 2011).

7

Penyebab kemasaman tanah pada lahan pertanian, diantaranya 1)

penggunaan pupuk komersial, khususnya pupuk NH4+ yang menghasilkan H

+

selama proses nitrifikasi; 2) pengambilan kation-kation oleh tanaman melalui

pertukaran dengan H+; 3) pencucian kation-kation yang digantikan oleh H

+ dan

Al3+

; dan 4) oksidasi pirit (Damanik et al., 2011).

Kemasaman pada tanah dapat berdampak keracunan pada tanaman,

tanah akan miskin unsur hara esensial makro dan mikro seperti

N, P, K, Ca, dan Mg, serta bahan organik karena mempunyai pH rendah

(4,0-5,0) yang menyebabkan kandungan Al terlarut tinggi

(Subandi dan Wijanarko, 2013). Gejala awal yang tampak pada tanaman

yang keracunan Al adalah sistem perakaran yang tidak berkembang

dengan baik (Haynes dan Mokolobate, 2001). Pengaruh utama Al terhadap

permeabilitas membran akar disebabkan kemampuan Al untuk mengikat

gugus karboksil dan gugus fosfat pada dinding sel dan membran sel

(Gunse et al., 1997).

Permasalahan pada tanah masam biasanya dapat diatasi dengan

menambahkan bahan amelioran pada tanah seperti pengapuran. Pengapuran

adalah suatu teknologi pemberian bahan berupa kapur ke dalam media tanam

dengan tujuan untuk memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Tujuan

pengapuran adalah untuk menaikkan pH, meniadakan pengaruh racun dari Al dan

untuk menyediakan hara Ca bagi tanaman (Damanik et al., 2011). Berdasarkan

penelitian Nurida et al. (2012); Nurida (2014) menyatakan bahwa dengan

penggunaan Biochar sekam padi 7,5 t ha-1

dapat meningkatkan pH H2O dari 4,15

menjadi 4,22 dan KTK tanah 4,75 cmol(+)/kg menjadi 5,91 cmol(+)/kg.

8

Penggunaan bahan kapur di dalam tanah memiliki berbagai macam

keuntungan. kapur dapat dipakai sebagai pemantap susunan tanah sehingga dapat

menahan air. Pengapuran pada tanah masam dengan bahan yang mengandung Ca

atau Mg akan mengubah atau menggeser kedudukan H+ di permukaan koloid

sehingga menetralisasi kemasaman tanah. Pengapuran juga dapat membantu

menyempurnakan perombakan dengan disertai pelepasan hara-hara dari bahan

organik dan tubuh mikroba (Kuswandi, 1993). Berdasarkan penelitian

Santi (2016), pemberian CaCO3 pada tanah Ultisol Tambunan A dengan dosis

CaCO3 2,0 X Al-dd mampu menaikkan pH H2O dari 4,89 menjadi 5,67

Bahan kapur yang umumnya digunakan adalah Ca, dan Mg oksida,

hidroksida, karbonat, dan silikat (Nurhidayati, 2017). Beberapa bahan kapur yang

telah umum dikenal antara lain kapur oksida, kapur hidroksida, kapur karbonat,

dan kapur hidrat. Bahan kapur ternyata juga memiliki standar kualitas yang harus

di penuhi. Menurut Damanik et al. (2011) standar kualitas bahan kapur yang

layak diaplikasi adalah memiliki kadar CaCO3 ≥ 85% dan kadar CaO ≥ 48%.

Bahan kapur juga tidak boleh mengandung Al2O3 + Fe2O3 > 3% serta memiliki

kehalusan 100% lolos saringan 20 mesh dan 50% lolos saringan 80-100 mesh.

Kapur menetralisir tanah dengan dua cara, yaitu dengan kalsium

menggantikan ion hidrogen dan aluminium pada tapak pertukaran dan dengan

mengonversikan ion hidrogen menjadi air. Contoh reaksi kapur hidrat (Ca(OH)2)

dalam tanah. Bila kapur hidrat terionisasi akan melepaskan ion Kalsium (Ca2+

)

dan hidroksi (OH)-. Kalsium menggantikan hidrogen dan aluminium dalam tapak

jerapan. Kation hidrogen dan aluminium yang terlepas menuju ke larutan tanah.

Ion aluminium mengalami hidrolisis lengkap membentuk aluminium hidroksida

9

yang sukar larut, dengan melepaskan ion hidrogen. Ion hidrogen yang dilepaskan

akan bereaksi dengan ion hidroksil dari kapur membentuk air. Berikut gambaran

dari reaksi kapur hidrat dalam tanah.

Gambar 1. Reaksi Netralisasi Kapur Hidrat Terhadap Kemasaman Tanah

(Nurhidayati, 2017)

Penetapan jumlah kapur yang diberikan didasarkan pada beberapa faktor

antara lain Al dapat ditukarkan (Al-dd) dalam tanah. Tekstur kapasitas tukar

kation (KTK) dan pH tanah serta faktor tanaman. Penentuan kebutuhan kapur

berdasarkan Al-dd didasarkan pada kejenuhan Al yang meracun dan tingginya Al-

dd pada tanah-tanah. Bila kebutuhan kapur berdasarkan Al-dd dikaitkan dengan

pH tanah, maka Setijono (1982) membuat rumus kebutuhan kapur,sebagai

berikut:

1. Untuk menaikkan pH tanah menjadi 6,0 kebutuhan kapur adalah 2,1 X Al-dd

atau sama dengan 2,1 ton CaCO3/ha tiap 1 me Al/100g.

2. Untuk menaikkan pH tanah menjadi 5,5 kebutuhan kapur adalah 1,5 X Al-dd

atau sama dengan 1,5 ton CaCO3/ha tiap 1 me Al/100g.

10

3. Untuk menaikkan pH tanah menjadi 5,2 kebutuhan kapur adalah

1,2 X Al-dd atau sama dengan 1,2 ton CaCO3/ha tiap 1 me Al/100g

(Damanik et al., 2011).

Pengapuran pada tanah juga memiliki kekurangan sehingga perlu di

lakukan pertimbangan. Bahan kapur yang dibenamkan dalam tanah akan hilang

disebabkan residu kapur lebih singkat. Kehilangan bahan kapur dari tanah dapat

melalui proses-proses alamiah, seperti perkolasi air (pelindian), run off dan erosi.

Di samping itu, Pengapuran pada tanah secara berlebihan dapat menimbulkan

keracunan kapur yang dicirikan dengan kekurangan Fe, Mn, Cu, Zn, ketersediaan

P rendah, metabolisme tanaman terganggu, serta pengambilan dan penggunaan B

dapat terhalang. Kapur tidak menyediakan unsur lain seperti N, fosfat, kalium

yang merupakan hara makro bagi tanaman. Pemberian kapur juga tidak berfungsi

dalam memperbaiki drainase dan tidak dapat menggantikan kebutuhan tanaman

akan bahan organik (Kuswandi, 1993).

Biochar

Biochar berasal dari kata “bio” dan “charcoal” yang dimana biochar

merupakan biomassa organik yang mengalami proses pirolisis sehingga

membentuk arang. Biochar dapat dibuat dengan memanfaatkan sisa – sisa

kegiatan pertanian seperti potongan kayu, tempurung kelapa, tandan kelapa sawit,

batang kelapa sawit, dan lain sebagainya (Lehmann dan Joseph, 2009).

Arang dan biochar memiliki perbedaan hanya pada tujuan penggunaan.

Arang didefinisikan sebagai kayu hasil karbonisasi yang digunakan dengan tujuan

terutama sebagai bahan bakar sedangkan biochar digunakan untuk tujuan

pertanian organik dan sebagian besar tahan terhadap penguraian. Biochar awalnya

11

berasal dalam penelitian tentang tanah anthropogenic yang sangat subur kaya

materi organik di tanah hitam Amazon (disebut “Terra Preta do Indio”). Biochar

dalam publikasi awal, juga masih disebut "arang" digunakan untuk tujuan

pertanian yang awalnya terfokus pada penerapan langsung ke tanah. Biochar

digambarkan sebagai materi multifungsi yang dapat digunakan untuk mengatasi

beberapa tantangan dalam siklus hidup dan penyerapan karbon adalah salah satu

tujuan langsung atau tidak langsung dari aplikasi biochar (Hagemann, 2018).

Fitzer, et al (1995) juga mendukung, bahwa kami menggunakan istilah

'batu bara' untuk residu hasil pembakaran alam, istilah „Arang‟ digunakan untuk

bahan bakar dan Istilah „biochar‟ adalah materi yang diaplikasikan atau dapat

ditambahkan ke tanah, serta di mana informasinya bersangkutan untuk

pengelolaan lingkungan. Biochar diproduksi dari pirolisis tanaman dan limbah

pertanian. Sebagai amandemen tanah, biochar menciptakan sebuah kolam karbon

di tanah berfungsi sebagai jaring pengikat karbon dioksida atmosfer yang

disimpan dengan sangat baik sebagai stok karbon tanah. Sebagai peningkatan

kapasitas retensi nutrisi tanah yang dimodifikasi dalam bentuk biochar tidak

hanya dapat mengurangi persyaratan kebutuhan pupuk, tetapi juga dampak iklim

dan lingkungan lahan pertanian (Joseph et al., 2009).

Biochar dapat diproduksi melalui dua cara, yaitu pirolisis dan gasifikasi.

Pirolisis adalah proses pembuatan biochar tanpa oksigen dengan menggunakan

sumber panas dari luar. Gasifikasi adalah proses pembuatan biochar dengan

menggunakan sumber panas langsung dari udara yang dialirkan. Bila limbah

tersebut mengalami pembakaran dalam keadaan tanpa oksigen akan dihasilkan 3

substansi, yaitu: a) metana dan hidrogen yang dapat dijadikan

12

bahan bakar, b) bio-oil yang dapat diperbaharui, dan c) arang hayati (biochar)

(Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2009).

Pengaplikasian biochar ke dalam tanah bertujuan untuk menjaga

kelembaban serta meningkatkan kesuburan tanah. Biochar memiliki pori–pori

yang dapat mencegah aliran permukaan sehingga memungkinkan untuk mencegah

terjadinya kehilangan unsur hara yang berguna bagi tanaman sehingga pencucian

unsur hara seperti N dapat dikurangi. Pengaplikasian biochar ke dalam tanah juga

dapat meningkatkan ketersediaan kation utama, P, dan total N tanah

(Major et al., 2009; Lehmann dan Joseph, 2009). Menurut Deluca et al. (2009),

biochar juga mampu meningkatkan retensi air karena partikel biochar berpori

sehingga mampu menahan dan mengurangi mobilitas air, agregasi tanah dapat

meningkat karena biochar mampu mengikat tanah lainnya, aliran air dapat dibantu

oleh biochar, biochar mampu menahan nutrisi, biochar memiliki muatan

permukaan sehingga mampu meningkatkan KTK, dan aktivitas biota tanah dapat

meningkat.

Gambar 2. hasil Photomicrograph BCCS (biochar serasah kapas) BCPS (biochar

serasah kentang) dari SEM (Nartey dan Zhao, 2014)

13

Gambar 3. Hasil pemindai gambar mikroskop elektron dari fragmen tulang

(bagian atas) dan agregat tanah terra preta (bagian bawah) dan penyamaan energi-

dispersif spektra x-ray (sebelah kanan). potongan tulang yang diisolasi dari terra

preta "Hatahara" dekat Iranduba (Glaser, 2015).

Biochar juga dapat membantu untuk mengurangi perubahan iklim melalui

penyimpanan karbon yang stabil dan pengurangan emisi gas rumah kaca. Jika

CO2 (dilepaskan selama proses pembakaran atau proses mineralisasi alami) dapat

ditangkap dan disimpan dalam bumi, CO2 akan dapat di simpan dalam jangka

panjang. Konversi karbon biomassa menjadi biochar menyebabkan penangkapan

sekitar 50% karbon awal dibandingkan dengan yang dipertahankan

setelah pembakaran (3%) dan dekomposisi biologis (kurang dari 10-20%)

(Kong et al., 2014).

Pengaplikasian biochar lebih menguntungkan bila dibandingkan dengan

bahan organik lainnya. Biochar mengandung sekitar 50% karbon dalam bahan

dasarnya sedangkan bahan organik yang terdekomposisi secara biologi biasanya

mengandung karbon kurang dari 20%. Aplikasi biochar jauh lebih efektif

14

meningkatkan retensi hara bagi tanaman dibandingkan dengan bahan organik lain,

seperti kompos atau pupuk kandang. Biochar lebih persisten

dalam tanah. Karena itu, semua manfaat yang berhubungan dengan retensi

hara dan kesuburan tanah dapat berjalan lebih lama dibanding bahan organik

(Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2009).

Tabel 1. Komposisi unsur dan rasio atom dari biochar yang diproduksi dari bahan

yang berbeda (kulit kacang, kotoran ternak, dan switch grass) dan pada

temperatur pirolisis yang berbeda (Reddy, 2014). Bahan

Baku

Temperatur

Pirolisis

(°C)

Kandungan Bahan

(%, oven-dry wt. basis)

Rasio Atom

Ash C H O N S Na P H/C O/C (O+N)/C

Kulit

Kacang

0 3.3 50.7 6.1 38.1 1.7 0.09 - - 1.43 0.56 0.59

400 8.2 74.8 4.5 9.7 2.7 0.09 <0.01 0.26 0.72 0.01 0.13

500 9.3 81.8 2.9 3.3 2.7 0.1 <0.01 0.26 0.42 0.03 0.06

Kotoran

Unggas

0 24.4 36.2 4.8 24.4 4.1 0.32 - - 1.58 0.51 0.6

350 35.9 46.1 3.7 8.6 4.9 0.78 1.88 2.94 0.96 0.14 0.23

700 52.4 4.4 0.3 <0.01 2.8 1 2.69 4.28 0.08 <0.01 0.06

Switch

grass

0 2.3 48.3 6.2 42.7 0.51 0.05 - - 1.53 0.66 0.67

250 2.6 55.3 6 35.6 0.43 0.05 <0.01 0.1 1.29 0.48 0.49

500 7.8 84.4 2.4 4.3 1.07 0.06 0.01 0.24 0.39 0.04 0.05

Kandungan biochar tergantung dari bahan pengaktif, cara pembuatannya

dan bahan baku. Biochar memiliki kandungan C yang tinggi yang memiliki

gugus fungsional dan membentuk senyawa aromatik dengan cincin dari

enam atom C yang saling berikatan (Lehmann dan Joseph, 2009).

Komposisi biochar secara umum yaitu heteroatom, seperti carbon, dan

mengandung hara makro (N, P, K, Ca, Mg) serta mikro (Zn, Cu, Mn). Mineral

yang dapat ditemukan di dalam biochar diantaranya sylvite (KCl),

15

kuarsa (SiO2), amorf silika, kalsit (CaCO3), hidroksiapatit (Ca10 (PO4)6 (OH)2),

dan lainnya seperti Ca fosfat, anhidrit (CaSO4), berbagai nitrat, dan

oksida dan hidroksida Ca, Mg, Al, titanium (Ti), Mn, seng (Zn) atau Fe

(Amonnette dan Joseph, 2009; Lehmann dan Joseph, 2009).

Gambar 4. Bentuk Fisik dan Kandungan Kimia Biochar

(Lehmann and Joseph, 2009)

Biochar memiliki sifat khusus yang memperbaiki keasaman tanah karena

sifat basa dan kapasitas buffer pH yang tinggi. Penambahan biochar

dapat meningkatkan pH tanah asam namun dengan tanah alkalin, biochar

tidak memiliki efek terhadap peningkatan pH tanah, dan bahkan dapat

menurunkan pH tanah (Dai et al., 2016). Proses pirolisis menyebabkan biochar

memiliki kandungan karbonat atau oksida pada kation Ca, K, Mg, Na, Mn, dan Si

(Enders et al., 2012). Meskipun alkalinitas biochar sangat bervariasi di antara

berbagai biochars, Fidel et al. (2017) menunjukkan bahwa konsentrasi kation basa

total memiliki korelasi yang kuat dengan alkalinitas, yang dapat menentukan total

alkalinitas biochar.

16

Kapasitas buffer pH tanah dari biochar adalah parameter penting lainnya

yang dapat digunakan untuk mengevaluasi tingkat ameliorasi keasaman tanah.

Besarnya peningkatan kapasitas buffer pH tanah tergantung pada jenis biochar.

Sebagai contoh, biochar berbasis pupuk kandang meningkatkan kapasitas buffer

pH tanah lebih tinggi dari biochar berbasis lignoselulosa. Peningkatan buffering

pH ditunjukkan karena peningkatan KTK tanah setelah di masukkan

biochar. Proses protonasi-deprotonasi dari kelompok-kelompok fungsional dari

biochar adalah mekanisme utama yang mempengaruhi kapasitas buffer pH tanah

(Xu et al., 2012).

Gambar 5. Mekanisme biochar sebagai pembenah tanah terhadap sifat tanah

masam (Dai, Z., et al., 2016).

Biochar ternyata mampu menurunkan toksisitas Aluminium dan logam

berat seperti Pb, Cu, dan Cd pada tanah. Qian et al. (2013) melaporkan bahwa

Al3+

dapat dikhelat oleh grup hidroksil dan karboksil organik pada permukaan

partikel biochar. Biochar meretensi logam berat sehingga dapat meningkatkan dan

memperbaiki kualitas tanah (Ippolito et al., 2012). Selama proses stabilisasi,

logam berat akan membentuk kompleks yang sangat stabil atau mengendap pada

17

permukaan lumpur biochar. Biochar akan menjerap logam berat dengan

menggunakan kation Biochar seperti: Na, Mg, K, dan Ca. Proses stabilisasi

dilakukan dengan cara beberapa kation dari lumpur biochar akan dibebaskan

sehingga logam berat akan terikat dan sekaligus dapat memperbaiki dan

meningkatkan kualitas tanah selama proses berlangsung (Lu et al., 2012).

Gambar 6. Gambaran mekanisme penjerapan logam berat oleh Biochar

(Lu et al. 2012)

18

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di lahan percobaan, Laboratorium Kimia dan

Kesuburan Tanah dan Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian,

Universitas Sumatera Utara, Medan yang dilaksanakan pada bulan Maret 2018

sampai dengan bulan November 2018

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah Ultisol dari Desa

Tanah Abang; kecamatan Galang; Kabupaten Deli Serdang sebagai media tanam,

benih kedelai varietas wilis sebagai obyek pengamatan, tandan kosong kelapa

sawit dan batang kelapa sawit dari M.P. Evans Group PLC; Kebun Simpang Kiri

serta tulang sapi dari Rumah Potong Hewan Mabar sebagai bahan baku biochar,

kapur CaCO3 sebagai bahan pembanding, pupuk SP-36 (36% P2O5), pupuk Urea

(46% N) dan KCl (60% K2O) sebagai pupuk dasar, air untuk kebutuhan

penyiraman tanaman, serta bahan-bahan kimia untuk keperluan analisis di

laboratorium.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah drum pirolisis, pH meter,

cangkul, polibag, timbangan analitik, ayakan, serta alat-alat yang digunakan untuk

analisis laboratorium.

19

Tabel 2. Sifat Kimia Awal Contoh Tanah Ultisol Tanah Abang

Parameter Satuan Hasil Analisis Kriteria

pH H2O - 5,37 Masam

pH KCl - 4,19 Netral

Al-dd KCl 1 N cmol(+)/kg 1,60 -

C-Organik (Walkley and Black) % 0,32 Sangat Rendah

KTK (Ekstraksi NH4Oac pH 7) cmol(+)/kg 4,64 Sangat Rendah

K-Tukar cmol(+)/kg 0,07 Sangat Rendah

P-Total % 0,03 Rendah

P-Bray mg/kg 12,58 Rendah

N-Kjehldahl % 0,13 Rendah

Tabel 3. Karakteristik Biochar yang digunakan dalam penelitian

Parameter Satuan Biochar

Tandan

Kosong Sawit

Batang

Sawit

Tulang Sapi

pH H2O - 10,54 8,79 7,86

pH KCl - 9,90 7,90 7,53

C-Organik (Walkley and Black) % 3,73 2,84 6,33

KTK (Ekstraksi NH4Oac pH 7) cmol(+)/kg 26,72 28,64 9,92

Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok

dengan perlakuan bahan baku dan dosis biochar serta kapur.

Tabel 4. Perlakuan biochar dengan beberapa bahan baku dan dosis

No Perlakuan Dosis

Simbol Bahan Baku

--g/pot--

1 B0 - - 0

2 B1 CaCO3 1,5 x Al-dd 6

3 B2 Biochar Tandan Kosong Kelapa Sawit 10 ton/ha 25

4 B3 Biochar Tandan Kosong Kelapa Sawit 20 ton/ha 50

5 B4 Biochar Batang Kelapa Sawit 10 ton/ha 25

6 B5 Biochar Batang Kelapa Sawit 20 ton/ha 50

7 B6 Biochar Tulang Sapi 10 ton/ha 25

8 B7 Biochar Tulang Sapi 20 ton/ha 50

Dengan demikian terdapat 8 perlakuan dengan 4 ulangan sehingga didapat

sebanyak 32 unit percobaan

20

Model Linear Rancangan Acak Kelompok:

Yij = μ + ρi + βj + єij

Di mana:

Yij : hasil pengamatan yang diperoleh pada perlakuan ke-I dan blok ke-j

μ : nilai tengah umum (rataan)

ρi : Pengaruh pemberian jenis biochar pada taraf ke-i

βj : pengaruh blok ke-j

єij : pengaruh galat pada perlakuan

data yang diperoleh akan diuji secara statistik berdasarkan analisis ragam pada

taraf 5% dan 1%, selanjutnya dilakukan uji beda rataan Polynomial Orthogonal

(kontras) pada taraf 5% dan 1%.

Pelaksanaan Penelitian

a. Pengambilan Contoh Tanah

Pengambilan contoh tanah dilakukan secara acak pada kedalaman 0-20 cm

dan dikompositkan lalu dikeringanginkan dan diayak dengan ayakan 10 mesh.

Kemudian dilakukan analisis awal meliputi pengukuran pH H2O, pH KCl, Al-dd,

C-Organik, dan KTK.

b. Persiapan Media Tanam

Bahan tanah yang telah kering udara dan diayak lalu dimasukkan pada setiap

polibag setara dengan 5 kg tanah kering oven dan disusun sesuai dengan bagan

percobaan.

c. Persiapan Bahan Biochar

Bahan baku biochar yaitu tandan kosong kelapa sawit (TKKS), batang kelapa

sawit, tulang sapi. masing-masing bahan dicincang sekitar 5 cm, setelah itu

21

dijemur selama 1 hari agar tidak terlalu basah. Masing-masing semua potongan

bahan dimasukkan kedalam drum pirolisis dan ditata agar tidak terdapat ruang

kosong, lalu dibakar secara tidak langsung dalam kondisi kedap oksigen selama

± 3 jam pada bahan baku tulang sapi dan ± 1

jam pada bahan baku tandan

kosong dan batang sawit. Setelah api dimatikan kemudian drum dibiarkan

menjadi dingin selama 24 jam. Masing-masing biochar tersebut diayak dengan

ayakan 20 mesh.

Gambar 7. Alat Pirolisis (BT-02)

d. Aplikasi Perlakuan

Setelah tanah dimasukkan ke dalam polibag, lalu dilakukan pengaplikasian

Kapur atau biochar pada setiap polibag yang disesuaikan dengan perlakuan,

dicampur merata dan diinkubasi selama 2 minggu sesuai dengan kondisi

lapangan.

e. Pemupukan Dasar dan Penanaman

Sebelum penanaman, tanah diberi pupuk dasar (Urea 250 ppm; SP-36 200

ppm; KCl 100 ppm) secara tugal, kemudian benih kedelai ditanam sebanyak 2

22

benih/pot. Penjarangan dilakukan 1 minggu setelah tanam dengan meninggalkan 1

tanaman yang baik.

f. Pemeliharaan

Pemeliharaan dilakukan dengan menyiram tanaman setiap hari sesuai dengan

kondisi lapangan dan dilakukan penyiangan secara manual, yaitu dengan

mencabut langsung gulma yang ada di dalam polibag.

g. Pemanenan

Pemanenan dilakukan pada akhir masa vegetatif dengan memotong tanaman

bagian atas (tajuk) dan memisahkan akar dari tanah, kemudian dikeringkan pada

oven dengan temperatur 70°C.

Parameter Pengamatan

Parameter yang diamati meliputi:

1. pH H2O tanah dengan metode Elektrometri setelah inkubasi 2 minggu

2. pH KCl tanah dengan metode Elektrometri setelah inkubasi 2 minggu

3. Kandungan C organik metode Walkley and Black setelah inkubasi 2 minggu

4. Al-dd dengan metode Ekstraksi KCl 1 N setelah inkubasi 2 minggu

5. KTK (Kapasitas Tukar Kation) dengan metode Ekstraksi NH4OAc pH 7

setelah inkubasi 2 minggu

6. Tinggi tanaman (cm) pada akhir masa vegetatif

7. Jumlah cabang pada akhir masa vegetatif

8. Berat basah tajuk tanaman (g) pada akhir masa vegetatif

9. Berat basah akar tanaman (g) pada akhir masa vegetatif

10. Berat kering tajuk tanaman (g) pada akhir masa vegetatif

11. Berat kering akar tanaman (g) pada akhir masa vegetatif

23

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

pH H2O

Peningkatan pH H2O akibat pemberian biochar dan kapur pada tanah

Ultisol yang tersaji pada Tabel berikut.

Tabel 5. pH H2O tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar

Perlakuan Dosis pH H2O Kriteria

--g/pot--

B0 Kontrol 0 4,78 Masam

B1 CaCO3 6 6,87 Netral

B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 4,94 Masam

B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 5,45 Masam

B4 Biochar Batang Sawit 25 4,69 Masam

B5 Biochar Batang Sawit 50 4,84 Masam

B6 Biochar Tulang Sapi 25 5,63 Agak Masam

B7 Biochar Tulang Sapi 50 6,19 Agak Masam

Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **

B2, B3 vs B4, B5 **

B2 vs B3 **

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 **

Ket: (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata

Hasil uji statistik menunjukkan bahwa pemberian amandemen kapur dan

biochar berpengaruh nyata dalam meningkatkan pH H2O pada tanah Ultisol yang

dapat dilihat pada lampiran 6 dan 7 . Pemberian kapur CaCO3 (1,5XAl-dd) lebih

baik dalam meningkatkan pH H2O tanah dari 4,78 menjadi 6,87 (netral) dan

diikuti dengan pemberian biochar tulang sapi (50 g/polibag) yang memiliki pH

6,19 (agak masam). Pemberian biochar dari bahan baku tulang sapi memiliki

pengaruh yang lebih baik daripada pemberian biochar dari batang dan tandan

kosong sawit dalam meningkatkan pH H2O. Tabel diatas juga menunjukkan

24

bahwa pemberian biochar tandan kosong kelapa sawit lebih baik daripada

pemberian biochar batang kelapa sawit

pH KCl

Pemberian amandemen kapur dan biochar dari berbagai bahan baku ke

tanah Ultisol terhadap pH KCl dapat disajikan pada Tabel 6 berikut.

Tabel 6. pH KCl tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar

Perlakuan Dosis pH KCl Kriteria

--g/pot--

B0 Kontrol 0 4,78 Netral

B1 CaCO3 6 6,83 Alkalis

B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 5,23 Netral

B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 5,64 Netral

B4 Biochar Batang Sawit 25 4,86 Netral

B5 Biochar Batang Sawit 50 4,97 Netral

B6 Biochar Tulang Sapi 25 5,77 Netral

B7 Biochar Tulang Sapi 50 6,29 Agak Alkalis

Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **

B2, B3 vs B4, B5 **

B2 vs B3 **

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 **


Tabel 6 menunjukkan bahwa pemberian kapur atau biochar dari berbagai

bahan baku secara nyata meningkatkan pH KCl pada tanah Ultisol. Pemberian

CaCO3 (1,5X Al-dd) nyata lebih baik dibandingkan biochar dalam meningkatkan

pH KCl dengan pH 6,83 sedangkan biochar tulang sapi (50 g/polibag) memiliki

pH KCl 6,29. Pemberian biochar tulang sapi nyata lebih baik dibandingkan

dengan biochar berbahan baku batang dan tandan kosong sawit dalam

peningkatan pH KCl. Data uji kontras juga menunjukkan bahwa biochar berbahan

baku tandan kosong kelapa sawit dapat meningkatkan pH KCl lebih baik

25

dibandingkan dengan dengan pemberian biochar yang berbahan baku batang sawit

yang dapat dilihat pada lampiran 8 dan 9.

C-Organik

Kadar C-Organik akibat pemberian amandemen biochar dan kapur pada

tanah ultisol disajikan pada Tabel dibawah ini.

Tabel 7. C-Organik tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar

Perlakuan Dosis C-Organik Kriteria

--g/pot-- --%--

B0 Kontrol 0 0,25 Sangat Rendah

B1 CaCO3 6 0,27 Sangat Rendah

B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 0,37 Sangat Rendah

B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 0,43 Sangat Rendah

B4 Biochar Batang Sawit 25 0,37 Sangat Rendah

B5 Biochar Batang Sawit 50 0,39 Sangat Rendah

B6 Biochar Tulang Sapi 25 0,38 Sangat Rendah

B7 Biochar Tulang Sapi 50 0,49 Sangat Rendah

Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 *

B2, B3 vs B4, B5 tn

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 **

Ket: (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata

Hasil uji kontras menunujukkan pemberian amandemen kapur atau

biochar nyata dalam meningkatkan kadar C-Organik tanah Ultisol dari 0,25%

(sangat rendah) menjadi 0,49% (sangat rendah) akibat pemberian biochar tulang

sapi (50 g/polibag) yang dapat dilihat pada lampiran 12 dan 13. Tabel di atas

menyajikan bahwa pemberian biochar nyata lebih baik daripada pemberian kapur.

Tabel diatas juga menyajikan bahwa pemberian biochar tulang sapi meningkatkan

kandungan C-Organik lebih tinggi dibandingkan dengan biochar berbahan baku

tandan kosong kelapa sawit serta batang sawit.

26

Al-dd (Aluminium yang dapat dipertukarkan)

Tabel 8 menunjukkan data penurunan Al-dd akibat pemberian amandemen

kapur atau biochar di tanah Ultisol yang tersaji sebagai berikut

Tabel 8. Al-dd tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar

Perlakuan Dosis Al-dd Kriteria

--g/pot-- -- cmol(+)/kg --

B0 Kontrol 0 1,21 -

B1 CaCO3 6 0,19 -

B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 0,43 -


B4 Biochar Batang Sawit 25 0,91 -


B6 Biochar Tulang Sapi 25 0,28 -


Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **

B2, B3 vs B4, B5 **

B2 vs B3 *

B4 vs B5 **

B6 vs B7 tn


Hasil analisis Al-dd menyajikan bahwa pemberian amandemen kapur dan

biochar nyata menurunkan Al-dd tanah Ultisol yang dapat dilihat pada lampiran

14 dan 15. Al-dd tanah Ultisol menurun dari 1,21 cmol(+)/kg menjadi 0,24

cmol(+)/kg akibat pemberian biochar tulang sapi (50 g/pot). Pemberian biochar

dari bahan baku kelapa sawit nyata lebih rendah dalam menurunkan Al-dd

dibandingkan dengan biochar tulang sapi. Tabel diatas menunjukkan pemberian

kapur CaCO3 lebih baik dalam menurunkan Al-dd dibandingkan dengan

pemberian biochar tandan kosong sawit, batang sawit dan tulang sapi. Tabel

diatas juga menunjukkan pemberian biochar berbahan baku tandan kosong kelapa

27

sawit nyata lebih baik dalam menurunkan Al-dd dibandingkan dengan biochar

berbahan baku batang sawit.

KTK (Kapasitas Tukar Kation)

Pemberian amandemen, baik kapur atau biochar terhadap peningkatan

KTK pada tanah Ultisol selengkapnya disajikan di tabel 9.

Tabel 9. KTK tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar

Perlakuan Dosis KTK Kriteria

--g/pot-- -- cmol(+)/kg --

B0 Kontrol 0 7,34 Rendah

B1 CaCO3 6 7,30 Rendah

B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 7,88 Rendah

B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 7,52 Rendah

B4 Biochar Batang Sawit 25 7,98 Rendah

B5 Biochar Batang Sawit 50 9,46 Rendah

B6 Biochar Tulang Sapi 25 7,24 Rendah

B7 Biochar Tulang Sapi 50 8,28 Rendah

Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 tn

B2, B3 vs B4, B5 tn

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn

Ket: (*) nyata; (tn) tidak nyata

Data Tabel 9 di atas menunjukkan hasil bahwa pemberian amandemen

kapur dan biochar tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan KTK tanah

Ultisol. Ada kecenderungan peningkatkan KTK yang semula 7,34 cmol(+)/kg

menjadi 9,46 cmol(+)/kg akibat pemberian biochar batang sawit (50 g/polibag)

dan diikuti pada pemberian biochar tulang sapi (50 g/polibag) sebesar 8,28

cmol(+)/kg yang dapat dilihat pada lampiran 10 dan 11.

Tinggi Tanaman

28

Pemberian amandemen kapur dan biochar dari berbagai bahan baku ke

tanah Ultisol terhadap tinggi tanaman dapat tersaji pada Tabel 10 berikut.

Tabel 10. Tinggi Tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar

Perlakuan Dosis Tinggi Kriteria

--g/pot-- --cm--

B0 Kontrol 0 48,80 -

B1 CaCO3 6 51,18 -







Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 tn

B2, B3 vs B4, B5 tn

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn

Ket: (tn) tidak nyata

Hasil uji statistik menunjukkan bahwa pemberian amandemen kapur atau

biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap tinggi tanaman kedelai yang

dapat dilihat pada lampiran 16 dan 17. Tinggi tanaman cenderung meningkat yang

semula 48,80 cm menjadi 51,18 cm pada pemberian kapur CaCO3 (1,5 X Al-dd)

dan 54,60 cm pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (25 g/polibag).

Jumlah Cabang

Jumlah cabang yang didapatkan akibat pemberian amandemen biochar

atau kapur pada tanah Ultisol disajikan pada Tabel 11 berikut.

29

Tabel 11. Jumlah Cabang tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar

Perlakuan Dosis Jumlah Kriteria

--g/pot-- --cabang--

B0 Kontrol 0 3,50 -

B1 CaCO3 6 3,00 -







Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 *

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 tn

B2, B3 vs B4, B5 tn

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn

Ket: (*) nyata; (tn) tidak nyata

Dari Tabel 11 diatas, menyajikan bahwa pemberian amandemen kapur dan

biochar tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah cabang tanaman kedelai. Ada

kecenderungan peningkatan jumlah cabang yang semula berjumlah 3,50 menjadi

4,75 pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag) yang dapat

dilihat pada lampiran 18 dan 19. Hasil uji kontras di atas menunjukkan bahwa

pemberian biochar nyata lebih baik dalam meningkatkan jumlah cabang pada

tanaman kedelai dibandingkan dengan pemberian kapur.

Berat Basah Tajuk

30

Pemberian amandemen kapur CaCO3 dan biochar dengan bahan baku

tandan kosong sawit, batang sawit dan tulang sapi ke tanah Ultisol disajikan pada

Tabel 12.

Tabel 12. Berat Basah Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar

Perlakuan Dosis Bobot Kriteria

--g/pot-- --g--

B0 Kontrol 0 26,54 -

B1 CaCO3 6 27,03 -







Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 *

B2, B3 vs B4, B5 **

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn


Tabel uji kontras di atas menunjukkan bahwa pemberian amandemen

kapur dan biochar tidak berpengaruh nyata terhadap berat basah tajuk tanaman

kedelai, namun terjadi peningkatan yang semula seberat 26,54 g menjadi 45,25

pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag) dan 42,21 pada

pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (25 g/polibag). Pemberian biochar

berbahan baku sawit nyata lebih tinggi dalam meningkatkan berat basah tajuk

tanaman dibandingkan dengan biochar berbahan baku tulang sapi yang dapat

dilihat pada lampiran 20 dan 21. Pemberian biochar berbahan batang sawit lebih

31

rendah dibandingkan dengan pemberian biochar berbahan baku tandan kosong

kelapa sawit terhadap berat basah tajuk tanaman kedelai.

Berat Kering Tajuk

Data dan hasil uji statistik akibat pemberian amandemen kapur atau

biochar berbagai bahan baku terhadap berat kering tajuk kedelai tersaji pada

Tabel 13 sebagai berikut.

Tabel 13. Berat Kering Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar


--g/pot-- --g--

B0 Kontrol 0 6,88 -

B1 CaCO3 6 6,74 -







Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **

B2, B3 vs B4, B5 **

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn


Data dan hasil uji statistik menunjukkan bahwa pemberian amandemen

kapur dan biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap berat kering tajuk

tanaman kedelai yang dapat dilihat pada lampiran 22 dan 23. Ada kecenderungan

peningkatan berat kering tajuk yang semula seberat 6,88 g menjadi 11,44 pada

pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag) dan 10,74 pada

pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (25 g/polibag). Pemberian biochar

berbahan tandan kosong sawit lebih baik dalam meningkatkan berat kering tajuk

32

tanaman dibandingkan biochar berbahan batang sawit. Tabel diatas juga

menunjukkan bahwa pemberian biochar tulang sapi nyata lebih rendah dalam

meningkatkan berat kering tajuk dibandingkan dengan biochar berbahan baku

sawit.

Berat Basah Akar

Hasil uji statistik akibat pemberian kapur dan biochar dengan berbagai

bahan baku pada berat basah akar kedelai disajikan pada Tabel 14.

Tabel 14. Berat Basah Akar tanaman akibat pemberian kapur dan biochar


--g/pot-- --g--

B0 Kontrol 0 2,11 -

B1 CaCO3 6 1,92 -







Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **

B2, B3 vs B4, B5 tn

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn


Hasil uji kontras pada Tabel 14 diatas menunjukkan bahwa pemberian

amandemen kapur dan biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap berat

basah akar tanaman kedelai, namun ada kecenderungan peningkatan yang semula

2,11 g menjadi 3,78 pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit

(50 g/polibag). Pemberian biochar berbahan baku kelapa sawit berpengaruh lebih

33

baik dalam meningkatkan berat basah akar tanaman dari biochar berbahan tulang

sapi yang dapat dilihat pada lampiran 24 dan 25.

Berat Kering Akar

Data berat kering akar akibat pemberian amandemen kapur dan biochar di

tanah Ultisol dapat dilihat pada Tabel 15 sebagai berikut

Tabel 15. Berat Kering Akar tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar


--g/pot-- --g--

B0 Kontrol 0 1,84 -

B1 CaCO3 6 1,67 -







Uji Kontras

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **

B2, B3 vs B4, B5 tn

B2 vs B3 tn

B4 vs B5 tn

B6 vs B7 tn


Pada lampiran 26 dan 27 menyajikan bahwa pemberian amandemen kapur

dan biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap berat kering akar tanaman

kedelai, namun terjadi peningkatan yang awalnya 1,84 g menjadi 3,24 pada

pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag). Tabel 15 juga

34

menyajikan bahwa pemberian biochar berbahan baku sawit nyata lebih baik dalam

meningkatkan berat kering akar tanaman kedelai dibandingkan dengan biochar

berbahan tulang sapi.

Pembahasan

Biochar mampu meningkatkan pH H2O tanah yang semula 4,78 hingga

6,19 dan pH KCl dari 4,78 menjadi 6,29 walaupun tidak sebaik dengan pemberian

kapur yang mampu menigkatkan pH H2O menjadi 6,87 dan memiliki

pH KCL 6,83. Hal ini disebabkan karena biochar memliki pH yang tinggi dan

mengandung bahan alkali. Menurut pendapat Yuan et al. (2011), bahwa biochar

memiliki pH, alkalinitas biochar serta kandungan karbonat dan oksida yang tinggi

dan akan semakin tinggi karena peningkatan suhu pirolisis. Novak et al. (2009)

juga mendukung bahwa kandungan karbonat dan oksida adalah komponen yang

berperan terhadap alkalinitas biochar karena dapat bereaksi dengan H+ di tanah

asam, dan dengan demikian meningkatkan pH tanah dan menurunkan keasaman

yang dapat ditukarkan. Menurut Yuan et al (2011), kandungan bahan alkalin pada

bahan baku biochar juga mempengaruhi alkalinitas biochar seperti biochar jerami

kacang memiliki alkalinitas lebih tinggi dibandingkan jerami kanola, jagung dan

kedelai yang disebabkan adanya kemungkinan jerami kacang lebih mudah

melepaskan komponen alkalinya.

Pemberian biochar pada tanah Ultisol mampu menurunkan kadar Al-dd

tanah walaupun tidak sebaik pemberian kapur dari 1,21 cmol(+)/kg menjadi

0,24 cmol(+)/kg akibat pemberian biochar tulang sapi dan 0,19 cmol(+)/kg pada

pemberian kapur CaCO3. hal ini terjadi karena biochar mampu mengikat Al.

Menurut Dai et al., (2016), bahwa Al3+

diendapkan karena bereaksi dengan bahan

35

alkalin dalam biochar (mis. Alkali oksida, karbonat dan silikat). Qian et al. (2013)

juga mendukung bahwa dengan penambahan biochar dapat mengkonversi Al3+

yang sangat beracun menjadi Al(OH)3 dan Al(OH)-4 yang kurang beracun pada

tanah asam yang disebabkan karena Al3+

akan berikatan dengan gugus fungsi

organik seperti –O, -OH, dan –COOH melalui adsorpsi.

Reaksi biochar dalam mengurangi ketersediaan Aluminium diilustrasikan

sebagai berikut:

3R-O- + Al

3+ (R-O)3Al

3R-C-O- + Al

3+ (R-C-O)3Al

3R-O-O- + Al

3+ (R-O-O)3Al

(Amonette and Joseph, 2009)

Biochar berbahan baku tulang sapi lebih baik dalam mengatasi

kemasaman tanah daripada biochar berbahan baku kelapa sawit. Hal ini

disebabkan karena tulang sapi mengandung hidroksiapatit (Ca10 (PO4)6 (OH)2).

Glaser (2015) juga mendukung bahwa hidroksiapatit memiliki kandungan Ca dan

P yang tinggi. Menurut Sleeman (1963) kelarutan hidroksiapatit tergantung pada

pH sehingga konsentrasi ion Ca dan P akan semakin tinggi sesuai dengan

tingginya keasaman dan semakin tingginya ion Ca maka akan memiliki hubungan

terbalik dengan keberadaan ion H sehingga pH meningkat.

Pemberian biochar lebih baik dalam memperbaiki sifat kimia

tanah dibandingkan kapur, seperti kandungan C-Organik dari 0,25% menjadi

0,49% dan KTK dari 7,34 cmol(+)/kg menjadi 9,46 cmol(+)/kg. Hal ini

disebabkan biochar memiliki kandungan C-Organik dan luas permukaan yang

tinggi. Menurut Lehmann and Joseph (2009) menyatakan bahwa kandungan

organik yang paling tinggi pada biochar adalah karbon yang berbentuk

senyawa aromatik oleh enam cincin atom C yang saling berikatan.

36

Menurut Gundale dan Deluca (2006), biochar memiliki kepadatan yang rendah

sehingga memiliki luas permukaan lebih tinggi di mana reaksi kimia dan biologis

dapat terjadi. Liang et al. (2006) menambahkan, tingginya KTK pada biochar

karena kelompok fungsional seperti karboksil, fenolik, hidroksil dan karbonil

pada permukaan biochar memiliki muatan negatif yang dapat mengikat partikel

bermuatan positif sehingga dapat meningkatkan KTK.

Biochar berbahan baku kelapa sawit seperti batang dan tandan kosong

kelapa sawit lebih baik dari biochar berbahan baku tulang sapi dalam

mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Hal ini di sebabkan karena perbedaan

bahan baku. Menurut Donovan dan Lyle (2003), biochar tulang mengandung 90%

hidroksiapatit (Ca10 (PO4)6 (OH)2) dan 10% karbon. Menurut Som et al (2012),

biochar berbahan baku kelapa sawit mengandung selulosa (C6H10O5)n,

hemiselulosa dan lignin (C9H10O2),(C10H12O3),(C11H14O4).

37

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Pengaplikasian amandemen biochar dan kapur mampu menurunkan

kemasaman tanah Ultisol dan cenderung mempengaruhi peningkatan

pertumbuhan tanaman.

2. Pengaplikasian amandemen kapur lebih baik dalam menurunkan kemasaman

tanah Ultisol dibandingkan dengan biochar.

3. Pemberian biochar cenderung lebih baik dalam meningkatkan pertumbuhan

tanaman dibandingkan dengan kapur.

4. Pengaplikasian amandemen biochar berbahan baku tulang sapi lebih baik

dalam menurunkan kemasaman tanah Ultisol dibandingkan dengan biochar

berbahan baku sawit.

5. Pengaplikasian biochar berbahan baku sawit lebih baik dalam meningkatkan

pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan biochar berbahan baku tulang

sapi.

38

6. Pemberian biochar tandan kosong lebih baik dalam menurunkan kemasaman

tanah Ultisol dan meningkatkan pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan

pemberian biochar berbahan baku batang sawit.

7. Perbedaan dosis biochar berpengaruh dalam mengatasi kemasaman tanah

Ultisol tetapi tidak mempengaruhi pertumbuhan tanaman.

Saran

Disarankan agar melakukan penelitian lebih lanjut mengenai bahan baku

yang paling baik sebagai bahan baku biochar dalam mengatasi permasalahan pada

tanah serta meningkatkan pertumbuhan tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Agustina, Y. A., N. S. Prihatni dan B. J. Priatmadi. 2016 Pengaruh Biochar dari

Limbah Sekam Padi dan Tandan Kelapa Sawit Terhadap Sifat Kimia

Tanah Sulfat Masam. Fakultas Teknik, ULM, Banjarbaru

Amonnette, J.E. and Joseph, S. 2009. Characteristics of Biochar: Microchemical

Properties in Lehmann, J., and Joseph, editor. Biochar for environmental

management: Science and Technology. Sterling, Va. Earthscan.pp.33-43.

Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2009. Biochar penyelamat lingkungan.

Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Vol. 31 No: 6.

Dai, Z., X. Zhang, C. Tang, N. Muhammad, J. Wu, P. C. Brookes, J. Xu. 2016.

Potential Role of Biochars in Decreasing Soil Acidification. A critical

review. Sci Total Environ (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.

scitotenv.2016.12.169.

Damanik, B. 2013. Wawancara Langsung di Rumah Potong Hewan Mabar.

Medan. Dalam A. Pratama., Mukhlis, dan T. Sabrina. 2014. Campuran

Tulang Sapi dengan Asam Organik untuk Meningkatkan P Tersedia dan

Pertumbuhan Tanaman Jagung di Inceptisol. Jurnal Online

Agroekoteknologi. Vol.2, No.4 : 1459- 1463 September 2014.

Damanik, M. M. B., B. E. Hasibuan., Fauzi., Sariffudin., H. Hanum. 2011.

Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan.

Deluca, T. H., M. D. Mackenzie and M. J. Gundale. 2009. Biochar Effect on Soil

Nutrient Transformations in Lehmann, J. and Joseph, editor. Biochar for

39

environmental management: Science and Technology. Sterling, Va.

Earthscan. pp.13-29.

Donovan, M., Tate and L. Sugars. 2003. Refining of Sugarbeet and Sugarcane.

Food Technology and Nutrition, Academic Press.

Enders, A., Hanley, K., Whitman, T., Joseph, S., Lehmann, J., 2012.

Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic

performance. Bioresour. Technol. 114: 644–653.

Erwinsyah. 2008. Improvement of Oil Palm Wood Properties Using Bioresin

[disertasi]. Universitas Teknologi Dresden-Belanda.

fatriani, 2009. Pengaruh Konsentrasi dan Lama Perendaman Arang Aktif

Tempurung Kelapa Terhadap Kadar Fe dan pH Air Gambut. Laporan

Hasil Penelitian. Fakultas Kehutanan. Universitas Lambung Mangkurat.

Banjarbaru.

Febrianti, 2012. Peranan Arang Batang Kelapa Sawit dalam Peningkatan Produksi

Tanaman Jagung (Zea mays, L.). Tesis. Fakultas Pertanian, Institut

Pertanian Bogor, Bogor.

Fidel, R.B., Laird, D.A., Thompson, M.L., Lawrinenko, M., 2017.

Characterization and quantification of biochar alkalinity. Chemosphere

167, 367–373.

Fitzer, E., Kochling, K.-H., Boehm, H. P. and Marsh, H. (1995) „Recommended

terminology for the description of carbon as a solid‟, Pure and Applied

Chemistry, 67, p473–506

Glaser, B. 2015 Soil Biogeochemistry from Molecular to Ecosystem Level Using

Terra Preta and Biochar as Examples. in N. Benkeblia (ed). Agroecology,

Ecosystems and Sustainability. CRC Press.

Gundale, M. J. and T. H. DeLuca. 2006. Temperature and Source Material

Influence Ecological Attributes of Ponderosa Pine and Douglas-Fir

Charcoal. Forest Ecology and Management 231 (2006) 86–93

Gunse, B., Poschenrieder, C. & Barcelo, J. 1997. Water transport properties of

root and root cortical cells in proton and Al stressed maize varieties. Plant

Physiol. 113: 595–602.

Hagemann, N., K. Spokas, H-P. Schmidt, R. Kägi, M. A. Böhler and T. D.

Bucheli, 2018. Activated Carbon, Biochar and Charcoal: Linkages and

Synergies across Pyrogenic Carbon‟s ABCs. Review. Water 2018: 10, 182

Hairiah, K., Widianto, SR. Utami, D. Suprayogo, Sunaryo, SM. Sitompul, B.

Lusiana, R. Mulia, MV. Noordwijk dan G. Cadisch. 2000. Pengelolaan

40

Tanah Masam Secara Biologi ; Refleksi Pengalaman dari Lampung Utara.

SMT Grafika Desa Putera, Jakarta. 187 hlm.

Hartatik, W. dan JS. Adiningsih. 1987. Pengaruh pengapuran dan pupuk hijau

terhadap hasil kedelai pada tanah Podsolik Sitiung di Rumah Kaca. Pemb.

Pen. Tanah dan Pupuk. 7:1–4.

Haynes, R. J., & Mokolobate, M. S. 2001. Amelioration of Al toxicity and P

deficiency in acid soils by additions of organik residues: A critical review

of the phenomenon and the mechanisms involved. Nutr. Cycl.

Agroecosyst. 59: 47-63.

Ippolito JA, Laird DA, Busscher WJ (2012) Environmental benefits of biochar. J

Environ Qual 41:967–972

Joseph, S., C. Peacocke, J. Lehmann and P. Munroe. 2009. Developing a Biochar

Classification and Test Methods. in Lehmann, J., and Joseph, editor.

Biochar for environmental management: Science and Technology.

Sterling, Va. Earthscan.pp.33-43.

Kong, S. h., S.K. Loh, R. T. Bachmann, S. A. Rahim, J. Salimon. 2014. Biochar

from Oil Palm Biomass. A Review of its Potential and Challenges.

Renewable and Sustainable Energy Reviews 39 (2014) 729-739.

Kuswandi. 1993. Pengapuran Tanah Pertanian. Kanisius. Yogyakarta.

Lehmann, J. and Joseph. 2009. Biochar for Enviromental Management: Science

and Technology. Sterling, Va. Earthscan.

Liang, B., J. Lehmann, D. Solomon, J. Kinyangi, J. Grossman, B. O‟Neill, J. O.

Skjemstad, J. Thies, F. J. Luiza˜o, J. Petersen, and E. G. Neves. 2006.

Black Carbon Increases Cation Exchange Capacity in Soils. Soil Sci. Soc.

Am. J. 70:1719–1730.

Lu H, Zhang YY, Huang X, Wang S, Qiu R, 2012. Relative distribution of Pb2+

sorption mechanisms by sludge-derived biochar. Wat Res 46:854–862

Major, J., C. Steiner ,A. Downie and J. Lehmann. 2009. Biochar Effects on

Nutrient Leaching. in Lehmann, J., and Joseph, (ed). Biochar for

environmental management: Science and Technology. Sterling, Va.

Earthscan.pp.33-43.

Nartey, O. D. and B. Zhao. 2014. “Characterization and evaluation of biochars

derived from agricultural waste biomasses from Gansu,China,” in

Proceedings of the World Congress on Advances in Civil, Environmental,

and Materials Research, Busan, Republic of Korea, 2014.

41

Novak, J.M., Busscher, W.J., Laird, D.L., Ahmedna, M., Watts, D.W., Niandou,

M.A.S., 2009. Impact of biochar amendment on fertility of a southeastern

coastal plain soil. Soil Sci. 174: 105-112.

Nurhidayati. 2017. Kesuburan dan Kesehatan Tanah. Intimedia. Malang.

Nurida, N.L. 2014. Potensi pemanfaatan biochar untuk rehabilitasi lahan kering di

Indonesia. Jurnal Sumberdaya Lahan. Edisi khusus Karakteristik dan

Variasi Sumberdaya Lahan Pertanian. Hlm 57-68.

Nurida., N.L., A. Rachman dan Sutono. 2012. Potensi pembenah tanah biochar

dalam pemulihan sifat tnah terdegradasi dan peningkatan hasil jagung

pada Typic Kanhapludults lampung. Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Kelaman:

Buana Sains. Tribhuana Press. Vol 12:No. 1. Hal: 69-74

Prasetyo, B. H. dan D. A. Suriadikarta. 2006. Karakteristik, Potensi dan

Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering

di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian. 25(2): 39-47.

Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. 2000. Atlas Sumberdaya Tanah

Eksplorasi Indonesia, skala 1:1000.000. Puslittanak, Badan Litbang

Pertanian.

Qian, L., Chen, B., Hu, D., 2013. Effective alleviation of aluminum phytotoxicity

by manure derived biochar. Environ. Sci. Technol. 47, 2737–2745.

Reddy, S. B. N., 2014. Biochar for Environment and Development. Edition 1.

MetaMeta.

Sleeman, K. J. 1963. A. Study of the Solubility of Synthethic Hydroxyapatite.

Thesis. University British Columbia. Vancouver, Canada.

Soil Survey Staff. 1999. Soil Taxonomy. A Basic System for Making and

Interpreting Soil Surveys. Second Edition. USDA-NRCS Agric. Handbook

436.

Som , A. Md, Z Wang, and A. Al.-Tabaa. 2012. Palm Frond Biochar Production

and Characterisation. Earth and Environmental Science Transactions of

the Royal Society of Edinburgh, 103, pp 39-50

Subagyo, H., N. Suharta, A. B. Siswanto, 2000. Tanah-tanah Pertanian di

Indonesia. Dalam Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat (ed). Buku

Sumber Daya Lahan Indonesia dan Pengelolaannya. Badan Penelitian dan

Pengembangan Pertanian, Bogor. hlm, 21-66.

42

Subandi dan A. Wijanarko, 2013. Pengaruh Teknik Pemberian Kapur terhadap

Pertumbuhan dan Hasil Kedelai pada Lahan Kering Masam. Penelitian

Pertanian Tanaman Pangan Vol. 32 No. 3 2013.

Utomo, B. 2008. Perbaikan Sifat Tanah Ultisol Untuk Meningkatkan

Pertumbuhan Eucalyptus urophylla Pada Ketinggian 0 – 400 meter. Karya

Ilmiah. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Wijanarko, A. dan A. Taufiq, 2004. Pengelolaan Kesuburan Lahan Kering Masam

untuk Tanaman Kedelai. Buletin Palawija. No. 7 & 8: 39–50 (2004).

Xu, R.-K., Zhao, A.-Z., Yuan, J.-H., Jiang, J., 2012. pH buffering capacity of acid

soils from tropical and subtropical regions of China as influenced by

incorporation of crop straw biochars. J. Soils Sediments 12, 494–502.

Yuan, J. H., R. K. Xu, and H. Zhang. 2011. The Forms of Alkalis in the Biochar

Produced from Crop Residues at Different Temperatures. Bioresource

Technology 102 (2011) 3488–3497

Lampiran 1. Bagan Penelitian di Lahan Percobaan FP USU

Keterangan

B0 : Kontrol (Tanpa Biochar)

B1 : Kapur CaCO3 6,00 g/polibag (setara dengan 1,5 x Al-dd)

BLOK II BLOK IV BLOK I BLOK III

B6 B7 B3 B2

B4 B6 B4 B5

B7 B2 B6 B1

B5 B4 B0 B7

B0 B3 B5 B6

B2 B1 B2 B0

B3 B5 B1 B4

B1 B0 B7 B3

43

B2 : Biochar Tandan Kosong Sawit 25 g/polibag (Setara dengan 10 ton

biochar/ha)

B3 : Biochar Tandan Kosong Sawit 50 g/polibag (Setara dengan 20 ton

biochar/ha)

B4 : Biochar Batang Sawit 25 g/polibag (Setara dengan 10 ton biochar/ha)

B5 : Biochar Batang Sawit 50 g/polibag (Setara dengan 20 ton biochar/ha)

B6 : Biochar Tulang Sapi 25 g/polibag (Setara dengan 10 ton biochar/ha)

B7 : Biochar Tulang Sapi 50 g/polibag (Setara dengan 20 ton biochar/ha)

Lampiran 2. Kriteria Sifat Tanah

Sifat Tanah Satuan Sangat

Rendah

Rendah Sedang Tinggi Sangat

Tinggi

C (Karbon) % <1.00 1.00-2.00 2.01-3.00 3.01-5.00 >5.00

N (Nitrogen) % <0.10 0.10-0.20 0.21-0.50 0.51-075 >0.75

C/N <5 5-10 11-15 16-25 >25

P2O5 Total % <0.03 0.03-0.06 0.06-0.079 0.08-0.10 >0.10

P2O5 eks-HCl % <0.021 0.021-0.039 0.040-0.060 0.061-0.10 >0.10

P-avl Bray II Ppm <8.0 8.0-15 16-25 26-35 >35

P-avl Truog Ppm <20 20-39 40-60 61-80 >80

P-avl Olsen Ppm <10 10-25 26-45 46-60 >60

K2O eks-HCl % <0.03 0.03-0.06 0.07-0.11 0.12-0.20 >0.20

CaO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30

MgO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30

MnO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30

K-tukar cmol(+)/kg <0.10 0.10-0.20 0.30-0.50 0.60-1.00 >1.00

Na-tukar cmol(+)/kg <0.10 0.10-0.30 0.40-0.70 0.80-1.00 >1.00

Ca-tukar cmol(+)/kg <2.0 2.0-5.0 6.0-10.0 11.0-20.0 >20.0

Mg-tukar cmol(+)/kg <0.40 0.40-1.00 1.10-2.00 2.10-8.00 >8.00

KTK (CEC) cmol(+)/kg <5 5-16 17-24 25-40 >40

Kej. Basa % <20 20-35 36-50 51-70 >70

Kejenuhan

Al

% <10 10-20 21-30 31-60 >60

EC (Nedeco) Mmhos 2.5 2.6-10 >10

Sangat

Masam

Masam Agak

Masam

Netral Agak

Alkalis

Alkalis

pH H2O <4.5 4.5-5.5 5.6-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 >8.5

pH KCl <2.5 2.5-4.0 4.1-6.0 6.1-6.5 >6.5

44

(Sumber : Staf Pusat Penelitian Tanah, 1983 dan BPP Medan, 1982)

Lampiran 3. Perhitungan Kebutuhan Biochar

Kebutuhan biochar dengan bahan baku tandan kosong sawit, batang kelapa sawit

dan tulang sapi untuk 5 kg TKO

Setara dengan 10 ton/ha

=

x 10 ton

= 25x kg

= 25 g

Setara dengan 20 ton/ha

=

x 20 ton

= 50x kg

= 50 g

45

Lampiran 4. Perhitungan Kebutuhan Kapur

Metode Al-dd KCl 1N (1.5 x Al-dd)

1.5 x 1,60 me Aldd/100g = 2,4 me CaCO3/100g

1.5 x 1,60 me Aldd/100g = 2,4 x 50 mg CaCO3/100g

= 120 mg CaCO3/100g

Kebutuhan Kapur untuk 5 kg TKO

=

x 120 mg CaCO3/100g = 6.000 mg CaCO3/polibag

= 6 g CaCO3/polibag

46

Lampiran 5. Deskripsi Kedelai Varietas Wilis

Dilepas tahun : 21 Juli 1983

SK Mentan : TP240/519/Kpts/7/1983

Nomor induk : B 3034

Asal : Hasil seleksi keturunan persilangan Orba x No. 1682

Hasil rata-rata : 1,6 t/ha

Warna hipokotil : Ungu

Warna batang : Hijau

Warna daun : Hijau - hijau tua

Warna bulu : Coklat tua

Warna bunga : Ungu

Warna kulit biji : Kuning

Warna polong tua : Coklat tua

Warna hylum : Coklat tua

Tipe tumbuh : Determinit

Umur berbunga : ±39 hari

Umur matang : 85-90 hari

Tinggi tanaman : ±50 cm

Bentuk biji : oval, agak pipih

Bobot 100 biji : ±10 g

Kandungan protein : 37,0%

Kandungan minyak : 18,0%

Kerebahan : Tahan rebah

Ketahanan thd penyakit : Agak tahan karat daun dan virus

Benih penjenis : Dipertahankan di Balittan Bogor dan Balittan Malang

Pemulia : Sumarno, Darman M Arsyad., Rodiah, dan Ono

Sutrisno

47

Sumber: *Balittan Bogor, kini menjadi Balai Besar Penelitian dan

Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian

(BB Biogen).

*Balittan Malang, kini menjadi Balai Penelitian Tanaman Aneka

Kacang dan Umbi (Balitkabi)

Lampiran 6. Data Hasil Pengukuran pH H2O Tanah Setelah Pemberian

Kapur dan Biochar

Blok

Perlakuan I II III IV Total Rataan

B0 4,86 5,06 4,60 4,59 19,11 4,78

B1 7,02 6,45 7,14 6,88 27,49 6,87

B2 4,98 5,20 4,76 4,80 19,74 4,94

B3 5,26 5,51 5,59 5,43 21,79 5,45

B4 4,63 4,62 4,80 4,70 18,75 4,69

B5 4,81 4,78 4,85 4,91 19,35 4,84

B6 5,49 5,84 5,60 5,59 22,52 5,63

B7 6,06 6,57 6,39 5,74 24,76 6,19

Total 43,11 44,03 43,73 42,64 173,51 43,38

Lampiran 7. Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH H2O Tanah Setelah

Pemberian Kapur dan Biochar

Sumber Keragaman Db JK KT F. hit F 0.5 F.0.1 Ket

Blok 3 0,1457 0,0486 1,06 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 17,0855 2,4408 53,37 2,49 3,64 **

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,9000 1,9000 41,55 4,32 8,02 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 8,6088 8,6088 188,24 4,32 8,02 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 4,6439 4,6439 101,54 4,32 8,02 **

B2, B3 vs B4, B5 1 0,7353 0,7353 16,08 4,32 8,02 **

B2 vs B3 1 0,5253 0,5253 11,49 4,32 8,02 **

B4 vs B5 1 0,0450 0,0450 0,98 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 0,6272 0,6272 13,71 4,32 8,02 **

Galat 21 0,9604 0,0457

Total 31 18,1915

Ket : (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata

KK : 3,94%

48

Lampiran 8. Data Hasil Pengukuran pH KCl Tanah Setelah Pemberian

Kapur dan Biochar

Blok


B0 4,84 4,72 4,75 4,80 19,11 4,78

B1 6,87 6,45 7,21 6,80 27,33 6,83

B2 5,21 5,45 5,16 5,11 20,93 5,23

B3 5,53 5,91 5,67 5,43 22,54 5,64

B4 4,87 4,80 4,86 4,89 19,42 4,86

B5 5,00 4,94 4,98 4,95 19,87 4,97

B6 5,63 6,02 5,95 5,48 23,08 5,77

B7 6,17 6,72 6,26 6,00 25,15 6,29

Total 44,12 45,01 44,84 43,46 177,43 44,36

Lampiran 9. Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH KCl Tanah Setelah


Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket

Blok 3 0,1901 0,0634 1,67 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 15,0560 2,1509 56,65 2,49 3,64 **

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 2,6906 2,6906 70,87 4,32 8,02 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 6,4782 6,4782 170,63 4,32 8,02 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 3,9102 3,9102 102,99 4,32 8,02 **

B2, B3 vs B4, B5 1 1,0920 1,0920 28,76 4,32 8,02 **

B2 vs B3 1 0,3240 0,3240 8,53 4,32 8,02 **

B4 vs B5 1 0,0253 0,0253 0,67 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 0,5356 0,5356 14,11 4,32 8,02 **

Galat 21 0,7973 0,0380

Total 31 16,0434

Ket : (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata

KK : 3,51%

49

Lampiran 10. Data Hasil Pengukuran KTK Tanah Setelah Pemberian Kapur

dan Biochar

Blok


------------------------------ cmol(+)/kg ------------------------------

B0 7,20 7,92 6,40 7,84 29,36 7,34

B1 7,36 8,88 7,68 5,28 29,20 7,30

B2 8,08 10,64 6,40 6,40 31,52 7,88

B3 8,00 7,68 7,04 7,36 30,08 7,52

B4 7,36 9,68 8,96 5,92 31,92 7,98

B5 10,88 10,48 7,04 9,44 37,84 9,46

B6 7,52 7,52 6,72 7,20 28,96 7,24

B7 7,36 8,80 7,36 9,60 33,12 8,28

Total 63,76 71,60 57,60 59,04 252,00 63,00

Lampiran 11. Daftar Sidik Ragam Pengukuran KTK Tanah Setelah



Blok 3 14,9224 4,9741 3,82 3,07 4,87 *

Perlakuan 7 15,3336 2,1905 1,68 2,49 3,64 tn

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,3085 1,3085 1,00 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,9803 1,9803 1,52 4,32 8,02 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 1,0800 1,0800 0,83 4,32 8,02 tn

B2, B3 vs B4, B5 1 4,1616 4,1616 3,19 4,32 8,02 tn

B2 vs B3 1 0,2592 0,2592 0,20 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 4,3808 4,3808 3,36 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 2,1632 2,1632 1,66 4,32 8,02 tn

Galat 21 27,3688 1,3033

Total 31 57,6248

Ket : (*) nyata; (tn) tidak nyata

KK : 14,50%

50

Lampiran 12. Data Hasil Pengukuran C-Organik Tanah Setelah Pemberian

Kapur dan Biochar

Blok


-----------------------------------%-----------------------------------

B0 0,20 0,20 0,28 0,32 1,00 0,25

B1 0,24 0,28 0,28 0,28 1,08 0,27

B2 0,37 0,28 0,41 0,41 1,47 0,37

B3 0,37 0,45 0,45 0,45 1,72 0,43

B4 0,37 0,28 0,45 0,37 1,47 0,37

B5 0,37 0,32 0,45 0,41 1,55 0,39

B6 0,37 0,37 0,41 0,37 1,52 0,38

B7 0,45 0,57 0,45 0,49 1,96 0,49

Total 2,74 2,75 3,18 3,10 11,77 2,94

Lampiran 13. Daftar Sidik Ragam Pengukuran C-Organik Tanah Setelah



Blok 3 0,0199 0,0066 3,26 3,07 4,87 *

Perlakuan 7 0,1711 0,0244 12,02 2,49 3,64 **

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,0635 0,0635 31,19 4,32 8,02 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,0613 0,0613 30,15 4,32 8,02 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 0,0117 0,0117 5,76 4,32 8,02 *

B2, B3 vs B4, B5 1 0,0018 0,0018 0,89 4,32 8,02 tn

B2 vs B3 1 0,0078 0,0078 3,84 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 0,0008 0,0008 0,39 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 0,0242 0,0242 11,90 4,32 8,02 **

Galat 21 0,0427 0,0020

Total 31 0,2337

Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata

KK : 12,26%

51

Lampiran 14. Data Hasil Pengukuran Al-dd Tanah Setelah Pemberian

Kapur dan Biochar

Blok


-------------------------------- cmol(+)/kg --------------------------------

B0 1,24 1,16 1,16 1,28 4,84 1,21

B1 0,20 0,24 0,20 0,12 0,76 0,19

B2 0,48 0,40 0,36 0,48 1,72 0,43

B3 0,40 0,24 0,28 0,36 1,28 0,32

B4 0,88 0,96 0,72 1,08 3,64 0,91

B5 0,60 0,68 0,56 0,72 2,56 0,64

B6 0,28 0,24 0,32 0,28 1,12 0,28

B7 0,28 0,20 0,24 0,24 0,96 0,24

Total 4,36 4,12 3,84 4,56 16,88 4,22

Lampiran 15. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Al-dd Tanah Setelah



Blok 3 0,0362 0,0121 2,54 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 3,7406 0,5344 112,44 2,49 3,64 **

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 2,1294 2,1294 448,07 4,32 8,02 **

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,2688 0,2688 56,56 4,32 8,02 **

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 0,5292 0,5292 111,35 4,32 8,02 **

B2, B3 vs B4, B5 1 0,6400 0,6400 134,67 4,32 8,02 **

B2 vs B3 1 0,0242 0,0242 5,09 4,32 8,02 *

B4 vs B5 1 0,1458 0,1458 30,68 4,32 8,02 **

B6 vs B7 1 0,0032 0,0032 0,67 4,32 8,02 tn

Galat 21 0,0998 0,0048

Total 31 3,8766


KK : 13,07%

52

Lampiran 16. Data Hasil Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen Setelah


Blok


--------------------------------cm--------------------------------

B0 52,5 42,2 44,7 55,8 195,20 48,80

B1 48,8 61,1 43,5 51,3 204,70 51,18

B2 44,5 62,8 59,2 51,9 218,40 54,60

B3 48,7 51,4 59,6 55,6 215,30 53,83

B4 48,8 50,5 53,8 53,1 206,20 51,55

B5 62,1 45,3 32,8 48,4 188,60 47,15

B6 49,4 52,4 49,2 47,5 198,50 49,63

B7 54,0 40,6 52,8 37,5 184,90 46,23

Total 408,80 406,30 395,60 401,10 1611,80 402,95

Lampiran 17. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen

Setelah Pemberian Kapur dan Biochar


Blok 3 12,8613 4,2871 0,07 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 249,7588 35,6798 0,62 2,49 3,64 tn

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 11,2502 11,2502 0,19 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,5815 1,5815 0,03 4,32 8,02 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 79,3102 79,3102 1,37 4,32 8,02 tn

B2, B3 vs B4, B5 1 94,5756 94,5756 1,64 4,32 8,02 tn

B2 vs B3 1 1,2013 1,2013 0,02 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 38,7200 38,7200 0,67 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 23,1200 23,1200 0,40 4,32 8,02 tn

Galat 21 1214,0487 57,8118

Total 31 1476,6688

Ket : (tn) tidak nyata

KK : 15,10%

53

Lampiran 18. Data Hasil Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman Saat Panen


Blok


-------------------------------cabang-------------------------------

B0 3,00 5,00 2,00 4,00 14,00 3,50

B1 2,00 4,00 2,00 4,00 12,00 3,00

B2 3,00 6,00 4,00 3,00 16,00 4,00

B3 5,00 4,00 4,00 6,00 19,00 4,75

B4 4,00 5,00 3,00 3,00 15,00 3,75

B5 5,00 4,00 4,00 5,00 18,00 4,50

B6 3,00 4,00 4,00 5,00 16,00 4,00

B7 5,00 3,00 4,00 4,00 16,00 4,00

Total 30,00 35,00 27,00 34,00 126,00 31,50

Lampiran 19. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman

Saat Panen Setelah Pemberian Kapur dan Biochar


Blok 3 5,1250 1,7083 1,76 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 8,3750 1,1964 1,23 2,49 3,64 tn

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,8750 0,8750 0,90 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 4,6667 4,6667 4,81 4,32 8,02 *

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 0,3333 0,3333 0,34 4,32 8,02 tn

B2, B3 vs B4, B5 1 0,2500 0,2500 0,26 4,32 8,02 tn

B2 vs B3 1 1,1250 1,1250 1,16 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 1,1250 1,1250 1,16 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 0,0000 0,0000 0,00 4,32 8,02 tn

Galat 21 20,3750 0,9702

Total 31 33,8750

Ket : (*) nyata; (tn) tidak nyata

KK : 25,02%

54

Lampiran 20. Data Hasil Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman Setelah


Blok


-------------------------------g-------------------------------

B0 30,71 20,65 24,44 30,37 106,17 26,54

B1 17,53 36,54 17,12 36,91 108,10 27,03

B2 30,26 44,43 56,07 38,07 168,83 42,21

B3 24,50 47,89 50,83 57,79 181,01 45,25

B4 22,48 31,18 29,41 28,04 111,11 27,78

B5 40,10 28,95 14,36 45,77 129,18 32,30

B6 24,82 35,06 30,56 21,46 111,90 27,98

B7 26,47 17,00 20,84 29,10 93,41 23,35

Total 216,87 261,70 243,63 287,51 1009,71 252,43

Lampiran 21. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman



Blok 3 332,3116 110,7705 1,21 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 1766,6312 252,3759 2,77 2,49 3,64 *

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 114,7863 114,7863 1,26 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 128,3452 128,3452 1,41 4,32 8,02 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 671,3300 671,3300 7,36 4,32 8,02 *

B2, B3 vs B4, B5 1 750,0752 750,0752 8,23 4,32 8,02 **

B2 vs B3 1 18,5441 18,5441 0,20 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 40,8156 40,8156 0,45 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 42,7350 42,7350 0,47 4,32 8,02 tn

Galat 21 1914,6705 91,1748

Total 31 4013,6133


KK : 30,26%

55

Lampiran 22. Data Hasil Pengukuran Berat Kering Tajuk Tanaman Setelah


Blok


-------------------------------g-------------------------------

B0 7,24 6,16 5,83 8,30 27,53 6,88

B1 4,34 9,39 4,16 9,05 26,94 6,74

B2 6,82 11,56 14,40 10,16 42,94 10,74

B3 6,08 11,14 13,60 14,92 45,74 11,44

B4 5,82 8,13 7,21 6,32 27,48 6,87

B5 9,87 7,38 3,55 10,76 31,56 7,89

B6 5,68 7,52 7,27 4,63 25,10 6,28

B7 6,24 3,79 5,53 6,54 22,10 5,53

Total 52,09 65,07 61,55 70,68 249,39 62,35

Lampiran 23. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Tajuk

Tanaman Setelah Pemberian Kapur dan Biochar


Blok 3 22,8369 7,6123 1,27 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 128,7095 18,3871 3,07 2,49 3,64 *

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 3,7934 3,7934 0,63 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 6,5926 6,5926 1,10 4,32 8,02 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 59,2296 59,2296 9,90 4,32 8,02 **

B2, B3 vs B4, B5 1 54,9081 54,9081 9,18 4,32 8,02 **

B2 vs B3 1 0,9800 0,9800 0,16 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 2,0808 2,0808 0,35 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 1,1250 1,1250 0,19 4,32 8,02 tn

Galat 21 125,5841 5,9802

Total 31 277,1305


KK : 31,38%

56

Lampiran 24. Data Hasil Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman Setelah


Blok


-------------------------------g-------------------------------

B0 2,11 1,66 1,20 3,46 8,43 2,11

B1 0,84 2,77 0,98 3,09 7,68 1,92

B2 1,84 4,23 4,08 3,83 13,98 3,50

B3 1,80 4,85 3,97 4,48 15,10 3,78

B4 2,56 2,78 2,18 1,80 9,32 2,33

B5 6,01 2,44 1,54 2,97 12,96 3,24

B6 1,22 1,57 1,87 1,56 6,22 1,56

B7 1,16 0,72 1,11 0,93 3,92 0,98

Total 17,54 21,02 16,93 22,12 77,61 19,40

Lampiran 25. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman



Blok 3 2,4479 0,8160 0,66 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 27,3656 3,9094 3,15 2,49 3,64 *

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,4617 0,4617 0,37 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,4153 1,4153 1,14 4,32 8,02 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 20,1243 20,1243 16,23 4,32 8,02 **

B2, B3 vs B4, B5 1 2,8900 2,8900 2,33 4,32 8,02 tn

B2 vs B3 1 0,1568 0,1568 0,13 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 1,6562 1,6562 1,34 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 0,6613 0,6613 0,53 4,32 8,02 tn

Galat 21 26,0373 1,2399

Total 31 55.8508


KK : 45,91%:

57

Lampiran 26. Data Hasil Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman Setelah


Blok


-------------------------------g-------------------------------

B0 1,95 1,48 1,05 2,87 7,35 1,84

B1 0,70 2,53 0,90 2,56 6,69 1,67

B2 1,61 3,54 3,67 3,45 12,27 3,07

B3 1,64 4,01 3,61 3,69 12,95 3,24

B4 2,34 2,39 1,85 1,45 8,03 2,01

B5 4,53 2,04 1,36 2,66 10,59 2,65

B6 1,11 1,39 1,65 1,37 5,52 1,38

B7 1,09 0,64 0,98 0,85 3,56 0,89

Total 14,97 18,02 15,07 18,90 66,96 16,74

Lampiran 27. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman



Blok 3 1,5282 0,5094 0,66 3,07 4,87 tn

Perlakuan 7 19,0880 2,7269 3,55 2,49 3,64 *

B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,2973 0,2973 0,39 4,32 8,02 tn

B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,9722 0,9722 1,27 4,32 8,02 tn

B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 13,7388 137388 17,88 4,32 8,02 **

B2, B3 vs B4, B5 1 2,7225 2,7225 3,54 4,32 8,02 tn

B2 vs B3 1 0,0578 0,0578 0,08 4,32 8,02 tn

B4 vs B5 1 0,8192 0,8192 1,07 4,32 8,02 tn

B6 vs B7 1 0,4802 0,4802 0,63 4,32 8,02 tn

Galat 21 16,1344 0,7683

Total 31 36,7506


KK : 41,89%

58

Lampiran 28. Foto Proses Pembuatan Biochar

59

Lampiran 29 Foto Persiapan Media Tanam

Lampiran 30. Foto Bahan Biochar Sebelum Pengaplikasian

60

Lampiran 31. Foto Pupuk Dasar Sebelum Pengaplikasian

Lampiran 32. Foto Pengambilan Sampel Tanah

61

Lampiran 33. Foto Pengendalian Hama

Lampiran 34. Foto Lahan

62

Lampiran 35. Foto Panen

Lampiran 36. Foto Analisis di Lab

63

POTENSI BIOCHAR DARI BEBERAPA BAHAN BAKU SERTA …

Documents