1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indu stri tekstil masih merupakan tulang punggung ekspor nasional, walaupun setelah krisis moneter nilai ekspor tekstil sempat mengalami penurunan. Memasuki tahun 2011 sedikit demi sedikit terjadi peningkatan ekspor tekstil, baik dalam bentuk kain maupun bentuk pakaian jadi seperti garmen. Asosiasi Pertekstilan Indonesia memproyeksikan nilai ekspor produk pakaian jadi hingga akhir 2011 mencapai US$ 13 miliar atau tumbuh 20% dibanding realisasi tahun 2010 sebesar US$ 10,83 miliar. Industri tekstil diharapkan mampu memberikan nilai positif terhadap pertumbuhan ekonomi nasional. Perkembangan industri pencelupan, sablon dan konveksi, untuk memenuhi kebutuhan tekstil wisatawan di Bali dan di Kota Denpasar khususnya sangat pesat dan telah mampu menciptakan lapangan kerja serta meningkatkan ekspor produk Bali. Ekspor tekstil dalam bentuk pakaian jadi tahun 2012 dari Bali senilai 82.026.850 dolar AS, meningkat dibandingkan periode yang sama tahun 2011 yakni, senilai 74.195.573 dolar AS (Disperindag Bali, 2013). Manajeman sektor industri tekstil yang tidak dilengkapi dengan instalasi pengolahan air limbah berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan terutama pencemaran air dan lahan pertanian disekitarnya. Lahan pertanian yang tercemar limbah cair tekstil di Kecamatan Rancaekek Kabupaten Bandung mengandung logam
144
Embed
rehabilitasi lahan terdegradasi limbah cair garmen dengan ...
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indu stri tekstil masih merupakan tulang punggung ekspor nasional,
walaupun setelah krisis moneter nilai ekspor tekstil sempat mengalami penurunan.
Memasuki tahun 2011 sedikit demi sedikit terjadi peningkatan ekspor tekstil, baik
dalam bentuk kain maupun bentuk pakaian jadi seperti garmen. Asosiasi Pertekstilan
Indonesia memproyeksikan nilai ekspor produk pakaian jadi hingga akhir 2011
mencapai US$ 13 miliar atau tumbuh 20% dibanding realisasi tahun 2010 sebesar
US$ 10,83 miliar. Industri tekstil diharapkan mampu memberikan nilai positif
terhadap pertumbuhan ekonomi nasional.
Perkembangan industri pencelupan, sablon dan konveksi, untuk memenuhi
kebutuhan tekstil wisatawan di Bali dan di Kota Denpasar khususnya sangat pesat
dan telah mampu menciptakan lapangan kerja serta meningkatkan ekspor produk
Bali. Ekspor tekstil dalam bentuk pakaian jadi tahun 2012 dari Bali senilai
82.026.850 dolar AS, meningkat dibandingkan periode yang sama tahun 2011 yakni,
senilai 74.195.573 dolar AS (Disperindag Bali, 2013).
Manajeman sektor industri tekstil yang tidak dilengkapi dengan instalasi
pengolahan air limbah berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan terutama
pencemaran air dan lahan pertanian disekitarnya. Lahan pertanian yang tercemar
limbah cair tekstil di Kecamatan Rancaekek Kabupaten Bandung mengandung logam
2
berat Pb 15,04 ppm, Cd 0,13 ppm, Cr 19,30 ppm, dan Cu 58,0 ppm (Kurnia dkk.,
2004). Kondisi ini hampir mirip dengan lahan yang tercemar limbah cair garmen,
yang ada di Denpasar(Lampiran 1). Kondisi tersebut disebabkan karena industri
garmen menampung limbah cairnya dalam bak penampung kemudian dibuang
kebadan-badan air saluran irigasi atau ke sungai sehingga dapat menimbulkan
pencemaran. Dampak yang terjadi adalah degradasi lahan berupa menurunnya
kualitas dan kuantitas hasil pertanian, serta akumulasi logam berat dalam air dan
tanah yang berasal dari buangan limbah cair garmen. Logam berat yang terkandung
dalam limbah cair garmen, bila diserap oleh tanaman dapat mengganggu proses
fisiologi tanaman yang tumbuh disana.
Berdasarkan pendekatan GLASOD (Global Assesment Of Soil Degradation),
degradasi lahan disebabkan oleh 5 faktor yaitu: (1) deforestasi, (2) overgrazing, (3)
aktivitas pertanian, (4) eksploitasi vegetasi secara berlebihan dan (5) aktivitas bio-
industri dan industry. Degradasi tanah dapat menyebabkan kerusakan tanah.
Kerusakan tanah secara garis besar dapat digolongkan menjadi tiga kelompok utama
yaitu kerusakan sifat kimia, fisika dan biologi tanah. Kerusakan kimia tanah dapat
terjadi karena proses pencemaran tanah, akumulasi garam-garam (salinisasi),
tercemar logam berat dari limbah garmen, tercemar senyawa-senyawa organik dan
xenobiotik seperti pestisida atau tumpahan minyak (Djajakirana, 2001).
Pengelolaan tanah merupakan salah satu faktor terpenting dalam mencapai
hasil yang optimal dan berkelanjutan. Pengelolaan tanah harus diupayakan tanpa
menyebabkan kerusakan terhadap lingkungan maupun menurunkan kualitas tanah,
3
yang diarahkan pada perbaikan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah yang optimum
bagi tanaman. Interaksi antara komponen-komponen biotik dan abiotik tanah pada
lahan memberikan keseimbangan yang optimal bagi ketersediaan hara dalam tanah,
yang menjamin keberlangsungan produktivitas lahan, dan keberhasilan usaha tani.
Melalui sistem tersebut diharapkan akan terbentuk agroekosistem yang stabil dengan
input yang minimum, tetapi dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman
tanpa menurunkan kualitas lingkungan.
Berdasarkan data BPS Kota Denpasar (2013) terdapat lahan sawah pertanian
seluas 2,597 ha, dengan jumlah subak sebanyak 41 buah. Areal subak yang lahannya
tercemar limbah cair garmen yang berasal dari pencelupan, sablon dan konveksi
terbanyak berada di Kecamatan Denpasar Selatan, yang meliputi subak Kerdung 215
ha, subak Kepaon 119 ha dan subak Cuculan 99 ha. Hasil penelitian pendahuluan
menunjukan bahwa limbah cair garmen yang mencemari lahan pertanian di Kota
Denpasar mengandung logam berat seperti Cu, Pb, Cd dan Cr, dengan konsentrasi
logam Cr nilainya berada di atas ambang pencemaran dan C organik serta N Total
rendah (Lampiran 1). Apabila tanah tersebut ditanami, maka tanaman tersebut akan
mengakumulasi unsur dan senyawa yang berbahaya, yang dapat menimbulkan
dampak negatif bagi yang mengkonsumsi produk tersebut.
Budidaya tanaman jagung di tanah sawah Kota Denpasar Selatan tidak sesuai
dengan potensi dan kesesuaiannya, dan tercemarnya air irigasi oleh limbah cair
garmen. Pada tahun 2011 luas panen tanaman jagung 309 ha, dengan produksi
jagung sebesar 5,935 ton ha-1. Tahun 2012 luas panen dan produksinya tetap sebesar
4
5,935 ton ha-1. Tanaman jagung yang ada di Denpasar selatan sebagian besar ditanam
pada lahan yang tercemar limbah cair garmen (Dinas Pertanian Kota Denpasar,
2013).
Salah satu solusi untuk mengatasi dan merehabilitasi lahan sawah yang
tercemar limbah cair garmen tersebut dengan memanfaatkan potensi bahan organik
seperti biochar. Penambahan biochar sebagai pembenah tanah yang berasal dari hasil
pembakaran limbah produk pertanian dengan oksigen terbatas, ternyata memiliki
potensi yang baik sebagai bahan pembenah tanah, karena C organik masih tetap
bertahan di dalam karbon hitam dan mempunyai pengaruh jangka panjang dalam
mengkhelat unsur logam (Ferizal dkk, 2011). Pernyataan tersebut didukung dari hasil
penelitian Chan et al., 2007 menunjukkan bahwa aplikasi biochar dapat
meningkatkan C organik tanah, pH tanah, struktur tanah, KTK tanah, dan kapasitas
penyimpanan air tanah. Beberapa hasil penelitian lain juga menunjukkan aplikasi
biochar pada tanah mampu meningkatkan hasil tanaman jagung, kacang tunggak, dan
kacang tanah (Yamato et al., 2006), hasil tanaman kedelai (Tagoe et al., 2008), hasil
padi di dataran tinggi (Asai et al., 2009) dan hasil tanaman padi pada tanah sulfat
masam (Masulili, 2010).
Penambahan bahan organik dan tindakan daur ulang memberikan keuntungan
besar. Senyawa khas yang mampu berperan dalam pembentukan senyawa kompleks
dan pertukaran ion pada bahan organik adalah adanya gugus fungsional seperti
karboksil (-COOH), hidroksil (-OH), karbonil (=C=O), metoksil (-OCH3), dan amino
(-NH2). Salah satu bahan organik yang dapat dimanfaatkan untuk bahan biochar
5
adalah limbah sekam padi dan limbah kotoran ayam yang ketersediaanya cukup
banyak dan bersifat lokal. Biochar sekam padi dan biochar kotoran ayam memiliki
karakteristik fisik dan kimia yang berbeda yang memungkinkan dapat memperbaiki
sifat tanah yang terdegradasi limbah cair garmen.
Informasi penelitian tentang karakteristik biochar dan bahan organik serta
pengaruhnya terhadap sifat tanah dan pertumbuhan tanaman jagung pada lahan yang
terdegradasi limbah cair garmen belum pernah dilakukan, oleh karena itu penelitian
ini menjadi sangat penting untuk dilaksanakan sebagai dasar perbaikan karakteristik
tanah yang tercemar limbah cair garmen.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas hal-hal yang menjadi masalah utama
dalam rehabilitasi lahan sawah yang tercemar oleh limbah cair garmen dalam
pengembangan pertanaman jagung adalah adanya pengaruh negatif terhadap sifat-
sifat tanah dan tanaman. Dengan demikian masalah yang dapat diidentifikasi dalam
penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimanakah karakteristik sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang
tercemar limbah cair garmen dengan yang tidak tercemar?
2. Bagaimanakah potensi biochar dan bahan organik terhadap perbaikan sifat
tanah dan pertumbuhan tanaman jagung pada lahan yang terdegradasi limbah
cair garmen?
6
3. Berapakah dosis optimum biochar dan bahan organik untuk menurunkan
konsentrasi logam berat yang tersedia di dalam tanah, yang dapat
meningkatkan hasil jagung secara maksimal?
4. Apakah pemberian biochar dan bahan organik dapat meningkatkan kualitas
tanah dan hasil jagung pada tanah sawah yang terdegradasi logam berat dari
limbah cair garmen?
5. Bagaimanakah formulasi kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan
organik yang tepat di lapangan untuk merehabilitasi tanah sawah yang
terdegradasi oleh logam berat yang berasal dari limbah cair garmen?
1.3 Tujuan Penelitian
1.3.1 Tujuan umum
Adapun tujuan umum dari penelitian ini adalah mengkaji potensi pemberian
biochar dan bahan organik dalam meminimalisasi logam berat di dalam tanah sawah
dan tanaman jagung akibat pencemaran limbah cair garmen.
1.3.2 Tujuan khusus
Secara rinci tujuan khusus dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui karakteristik sifat fisik, kimia, dan biologi tanah yang tercemar
limbah cair garmen dengan yang tidak tercemar.
2. Mengetahui potensi biochar dan bahan organik terhadap perbaikan sifat tanah
dan pertumbuhan tanaman jagung pada lahan yang terdegradasi limbah cair
garmen.
7
3. Menentukan dosis optimum biochar dan bahan organik yang dapat menurunkan
ketersediaan logam berat di dalam tanah, untuk mendapatkan hasil biji jagung
yang maksimum.
4. Mengetahui peningkatan kualitas tanah dan hasil biji jagung pada tanah sawah
yang terdegradasi logam berat dari limbah cair garmen akibat pemberian biochar
dan bahan organik.
5. Mengetahui formulasi kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik yang
tepat di lapangan, untuk merehabilitasi tanah sawah yang terdegradasi logam
berat dari limbah cair garmen.
1.4 Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat:
1. Segi ilmiah, dapat memperkaya khasanah ilmu pengetahuan tentang peranan bahan
organik dan biochar dalam melakukan tindakan remediasi lahan pertanian yang
terkontaminasi logam berat.
2. Sebagai salah satu teknologi yang bisa diaplikasikan untuk merehabilitasi lahan
yang terdegradasi limbah cair garmen yang mengandung logam berat Cu, Pb, Cd
dan Cr.
3. Secara praktis, sebagai bahan dalam mempertimbangkan pemanfaatan dan
pengelolaan limbah organik menjadi biochar, sebagai bahan pembenah tanah yang
ramah lingkungan untuk meningkatkan kualitas tanah dan hasil tanaman.
8
4. Hasil penelitian ini berimplikasi pada pengambil kebijakan, untuk melindungi
lahan-lahan pertanian terhadap paparan pencemaran limbah cair garmen.
9
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Lahan Sawah Terdegradasi dan Permasalahannya
Tanah sebagai tempat tumbuh tanaman mempunyai arti penting untuk
kegiatan pertanian. Tanah yang mendukung pertumbuhan tanaman akan mengandung
unsur hara yang diperlukan tanaman dalam jumlah yang cukup dan seimbang agar
dapat tumbuh secara maksimal dan menghasilkan produktivitas yang tinggi. Untuk
itu diperlukan adanya kualitas tanah yang baik yaitu kemampuan tanah untuk
berfungsi pada berbagai batas ekosistem dalam mendukung produktivitas biologi,
mempertahankan kualitas lingkungan dan meningkatkan kesehatan tanaman, hewan,
dan manusia (Doran dan Parkin, 1994).
Apakah kondisi suatu tanah sudah terdegradasi atau belum dapat diketahui
dari keadaan sifat-sifat tanah yang menjadi parameter tanah terdegradasi. Hasil
penelitian Sudirman dan Vadari, (2000) menyimpulkan bahwa kandungan bahan
organik, fosfor, ketebalan tanah lapisan atas, dan penampang tanah (solum)
merupakan parameter-parameter degradasi tanah. Selain itu menurut Soil Horizons
(2000), pH, P-tersedia, C-organik, N, Kapasitas Tukar Kation, ketebalan topsoil,
berat isi dan pori aerasi merupakan parameter degradasi tanah. Masalah degradasi
sifat-sifat tanah dirasakan makin begitu penting belakangan ini. Degradasi tanah
biasanya dievaluasi dari sifat fisik dan kimia tanah.
10
Tanah yang terdegradasi akan mempunyai sifat yang tidak mendukung
pertumbuhan tanaman. Tanah yang terdegradasi akan kehilangan lapisan atas tanah,
hilangnya unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman, berubahnya struktur tanah, dan
juga berkurangnya kadar C- organik. Selain dari ciri-ciri tersebut yang dapat dikenali
pada tanah/lahan yang terdegradasi juga dapat dikenali dengan menggunakan
tanaman karena tanaman biasanya tidak tumbuh dengan baik. Tanaman akan
mempunyai keragaan tersendiri apabila ditanam pada tanah yang terjadi penurunan
sifat fisik, kimia, dan biologi. Selain itu parameter yang bisa dipakai untuk
mengevaluasi tingkat degradasi tanah adalah penurunan kejenuhan basa (KB),
Kualitas tanah dan pertumbuhan tanaman jagungmenjadi lebih baik
Lahan sawah
Penurunan logam berattersedia
Dampak
Masuk
Asumsi
Alternatif solusi
Rehabilitasi
Rekalsitran Terdekomposisi
36
3.2 Konsep
Berdasarkan kajian pustaka dan kerangka berpikir tersebut di atas maka dapat
diajukan beberapa konsep untuk dibuktikan. Konsep pertama, jika tanah pertanian
tercemar limbah garmen yang disinyalir mengandung banyak logam berat dan zat-zat
kimia berbahaya lainnya ditambahkan bahan organik dan atau biocharnya, tanah
pertanian tersebut akan dapat ditingkatkan sifat fisik, kimia dan biologisnya. Konsep
kedua, jika tanah pertanian yang telah tercemar diperbaiki sifat-sifatnya dengan
penambahan bahan organik dan atau biochar dari bahan organik itu ditanami tanaman
tertentu misalnya jagung, maka penambahan bahan organik dan atau biocharnya
dengan dosis optimum akan memberikan hasil tanaman yang maksimum. Konsep
ketiga, jika tiap-tiap jenis bahan organik (misalnya kotoran ayam dan sekam padi)
dan biocharnya masing-masing (biochar kotoran ayam dan biochar sekam padi)
memiliki sifat-sifat pembenah tanah yang berbeda, sehingga akan memiliki
kemampuan memperbaiki tanah pertanian tercemar akan berbeda pula, maka tiap
pemberian jenis-jenis bahan organik dan atau biocharnya akan memberikan hasil
pertanian yang berbeda pula. Konsep keempat, jika campuran bahan organik pada
dosis optimumnya dengan biochar dari bahan organik itu juga pada dosis
optimumnya dipergunakan untuk memperbaiki tanah pertanian yang tercemar limbah
garmen yang mengandung logam-logam berat dan bahan cemaran berbahaya lainnya,
maka akan mampu memperbaiki sifat-sifat tanah pertanian tersebut secara optimum
sehingga memberikan hasil tanaman yang maksimum.
37
Gambar 3.2 Kerangka Konsep
Kualitas lahan dan produksimeningkat
Permasalahan :Lahan terdegradasi kimia
Indikator :1. P2O5 rendah2. KB rendah3. pH rendah4. KTK rendah5. Logam berat tinggi
Rehabilitasi
Bahan organikSifat : Mudah terdekomposisi Mineralisasi Bersifat jangka pendek Pengkhelat Mengandung gugus fungsional Mengandung asam malatFungsi : Peningkatan kandungan C Memperbaiki Produktivitas tanah Menyuplai hara tanaman Menyokong siklus nutrisi Menahan pupuk mineral
BiocharSifat : Rekalsitran Ameliorasi yang baik Persisten Pengkhelat Permukaan luas Mengandung 50% karbon Mengandung gugu fungsional Bersifat jangka panjangFungsi : Retensi unsur hara Meningkatkan pH Meningkatkan KTK Menekan Reaktivitas logam
Analisis sifat kimia tanah
Tanah sehat(Fisik, kimia, biologi mendukung)
Teori :1. Kesuburan2. Kimia3. Lingkungan4. Bahan Organik5. Rehabilitasi dan Degredasi
Teori :1. Kesuburan2. Kimia3. Lingkungan4. Biochar5. Rehabilitasidan Degradasi
Tanah + Bahan organik + Biochar
38
Keempat konsep yang dirumuskan tersebut didukung oleh kajian teoritis dan
fakta empiris yang diuraikan dalam beberapa paragrap berikut ini dan dapat
diformulasikan dalam Gambar 3.2.
Biochar sebagai bahan pembenah tanah yang memiliki komposisi kimia yang
heterogen dan kompleks memiliki kontribusi besar dalam hal peningkatan karbon,
meningkatkan retensi unsur hara dan air serta meningkatkan pH tanah, mengurangi
kejenuhan unsur Al, Fe, dan mengkhelat logam berat lainnya yang bersifat racun bagi
tanaman. Dipandang dari fisik tanah, secara tidak langsung interaksi bahan organik
dengan bahan mineral tanah mampu meningkatkan agregasi, ini berarti mampu
memperbaiki porositas tanah sehingga memperbaiki kemampuan tanah dalam
menyimpan lengas dalam bentuk tersediakan dan kemampuan tanah mengikat air
(Yamato et al., 2006 ; Liang et al., 2006).
Asam humat dan asam fulvat merupakan bagian yang mempunyai peran yang
besar dalam reaksi kimia dari bahan organik. Dimana asam humat memiliki gugus
fungsional seperti –COOH, -OH fenolat maupun –OH alkoholat sehingga asam
humat memiliki peluang untuk membentuk kompleks dengan ion logam. Soepardi
(1983) menyatakan bahwa adanya senyawa organik yang cukup memungkinkan
terjadinya khelat yaitu senyawa organik yang berikatan dengan kation logam seperti
besi (Fe), mangan (Mn), dan alumunium (Al). Dampak dari terbentuknya khelat
logam seperti antara senyawa organik dengan logam Fe dan Al dalam tanah akan
mengurangi pengikatan fosfat oleh oksida maupun lempung silikat sehingga P
39
menjadi lebih tersedia. Selain itu terbentuknya khelat akan meyebabkan ketersedian
logam dalam dalam tanah akan menurun.
Proses terjadinya pengkhelatan atau ikatan kompleks antara logam dengan
gugus fungsional yang ada pada bahan organik meningkat dengan bertambahnya
kandungan bahan organik dalam tanah sampai pada batas tertentu. Pada dosis bahan
organik yang optimum akan diperoleh peningkatan kapasitas tukar kation dan retensi
unsur hara yang maksimum. Disamping itu pada bahan organik terdapat asam humat
dan fulfat yang merupakan substansi yang terbesar jumlahnya yang kaya akan gugus
fungsional seperti karboksil, hidroksil, hidroksil fenolik, hidroksil alkohilik, dan
amina, dimana gugus karboksil mampu mengikat kation-kation, sehingga tanah yang
mengandung bahan organik tinggi mempunyai kemampuan mengikat kation cukup
tinggi yang ditunjukkan oleh tingginya nilai KTK tanah.
Mengingat limbah pertanian yang digunakan sebagai bahan baku biochar
berasal dari limbah pertanian yang cukup beragam, maka sifat kimia dan fisik biochar
yang dihasilkan juga berbeda. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian (Glaser et al.,
2002; Ogawa et al., 2006), menyatakan kualitas sifat kimia dan fisik biochar
ditentukan oleh jenis bahan baku, metode karbonisasi, dan bentuk biochar yang
dihasilkan (padat, serbuk, dan karbon aktif). Hasil penelitian Chan et al. (2008)
mendapatkan pembuatan biochar dari serasah unggas sebagai amandemen tanah
dengan suhu 4500 C lebih efektif dari suhu 5000 C baik terhadap peningkatan C, N, P,
serta pH tanah, akan tetapi terjadi pengurangan kekuatan tanah dengan peningkatan
pemberian dosis biochar.
40
Penambahan bahan organik berupa biochar sekam padi pada lahan sawah
sulfat masam dengan dosis 12 ton ha-1 memberikan pengaruh yang baik terhadap
peningkatan sifat tanah yang ditandai dengan adanya peningkatan pH tanah, C
organik, KTK, porositas tanah, dan peningkatan bobot isi (Massulili, 2010).
Sedangkan menurut hasil penelitian Sumanto dan Suardi (2010) menyatakan
pemberian kombinasi pupuk organik kotoran ayam 1,5 ton ha-1 + 1 ton ha-1 pupuk
organik kotoran sapi pada tanaman jagung dilahan kering memberikan hasil biji
kering tertinggi dibandingkan secara tunggal dengan dosis 2,5 ton ha-1.
3.3 Hipotesis
Berdasarkan permasalahannya, kajian pustaka, kerangka berpikir dan konsep
yang telah dikemukakan dapat dirumuskan hipotesis penelitian sebagai berikut :
1. Karakteristik sifat fisik, kimia dan biologi tanah yang tidak tercemar limbah
cair garmen kualitasnya lebih baik dari yang tercemar.
2. Biochar dan bahan organik memiliki potensi yang berbeda dalam
memperbaikki sifat tanah dan pertumbuhan tanaman jagung pada lahan yang
terdegradasi limbah cair garmen.
3. Dosis optimum biochar dan bahan organik yang berada diantara 9 ton ha-1 -
10 ton ha-1 dapat menurunkan ketersediaan logam berat di dalam tanah, dan
meningkatkan hasil biji jagung sampai maksimum.
4. Biochar sekam padi dapat meningkatkan kualitas tanah dan hasil tanaman
jagung pada lahan yang terdegradasi limbah cair garmen.
41
5. Formulasi kombinasi dosis biochar sekam padi 9,280 ton ha-1 dengan dosis
kotoran ayam 8,544 ton ha-1 dapat memperbaikki sifat tanah dan pertumbuhan
tanaman jagung pada lahan yang terdegradasi limbah cair garmen.
42
BAB IV
METODE PENELITIAN
4.1 Rancangan Penelitian
Jawaban dari beberapa pertanyaan yang diajukan dalam rumusan masalah
dapat ditemukan melalui proses penelitian sebagai berikut :
Percobaan 1 (Laboratorium). Penelitian pendahuluan yang meliputi: analisis limbah
cair garmen, dan analisis karakteristik sifat tanah yang tercemar dengan yang tidak
tercemar, untuk menjawab hipotesis 1.
Percobaan 2 (Rumah Kaca). Penelitian potensi dan penentuan dosis optimum dari
biochar dan bahan organik untuk menjawab hipotesis 2 , 3, dan 4 yang meliputi :
a. Analisis karakteristik biochar dan bahan organik secara kuantitatif dan kualitatif.
b. Pengaruh dosis biochar dan bahan organik terhadap sifat tanah dan pertumbuhan
tanaman jagung pada lahan yang terdegradasi limbah cair garmen, dan
pelaksanaan inkubasi tanah sesuai dengan perlakuan.
Percobaan 3 (Lapangan). Penelitian aplikasi kombinasi dosis optimum dengan
setengah optimum dari masing-masing bahan organik di lapangan, untuk menguji
hipotesis 5. Penelitian pengaruh dosis biochar dan bahan organik terhadap sifat tanah
selama inkubasi dan pertumbuhan tanaman jagung pada lahan yang terdegradasi
limbah cair garmen, dilaksanakan percobaan rumah kaca menggunakan rancangan
dasar RAL (Rancangan Acak Lengkap) pola petak terbagi dengan jenis bahan organik
43
sebagai petak utama dan dosis bahan organik sebagai anak petak. Jenis bahan organik
yang terdiri dari 4 jenis yaitu :
O1 = Kotoran ayam
O2 = Sekam padi
O3 = Biochar kotoran ayam
O4 = Biochar sekam padi
Dosis bahan organik terdiri atas 5 level yaitu :
D0 = Kontrol
D1 = 3 ton ha-1 ( 18 g pot-1 )
D2 = 6 ton ha-1 ( 36 g pot-1 )
D3 = 9 ton ha-1 ( 54 g pot-1 )
D4 =12 ton ha-1 ( 72 g pot-1 )
Percobaan ini diulang 3 kali sehingga terdapat 60 perlakuan, jarak antar perlakuan 0,5
m dan antar ulangan 1 m (Gambar 4.1). Bentuk matrik perlakuan seperti Tabel 4.1
Proses inkubasi dilakukan dengan memasukan 3 kg tanah yang tercemar limbah cair
garmen, yang sudah kering udara disaring dengan ayakan < 2 mm ke dalam polybag.
Selanjutnya ditambahkan biochar dan bahan organik sesuai perlakuan, dan air bebas
ion sampai mencapai kapasitas lapang. Proses inkubasi dilakukan selama 35 hari dan
setiap minggu dilakukan analisis ketersediaan logam berat dalam tanah.
Percobaan 3 yang dilaksanakan di lapangan menggunakan Rancangan Acak
Kelompok (RAK) dengan pola faktorial, dimana dosis biochar (faktor I) dan dosis
bahan organik (faktor II).
44
Tabel 4.1Matrik Perlakuan
Dosis Jenis Bahan OrganikO1 O2 O3 O4
D0
D1
D2
D3
D4
O1D0
O1D1
O1D2
O1D3
O1D4
O2D0
O2D1
O2D2
O2D3
O2D4
O3D0
O3D1
O3D2
O3D3
O3D4
O4D0
O4D1
O4D2
O4D3
O4D4
Semua perlakuan diulang 3 kali, dengan ukuran petak perlakuan 3 m x 3 m dengan
tinggi bedeng 10 cm dan jarak antara petak perlakuan 0,500 m dan antar ulangan 1 m
(Gambar 4).
Adapun dosis biochar yang diteliti
B1 = Dosis biochar kotoran ayam optimum( 9,930 ton ha -1)
B2 = Dosis biochar sekam padi optimum ( 9,280 ton ha -1)
B3 = ½ dosis biochar kotoran ayam optimum( 4,965 ton ha -1) + ½ dosis biochar
sekam padi optimum( 4,640 ton ha -1)
Sedangkan dosis bahan organik yang diteliti
K1 = Dosis kotoran ayam optimum( 8,544 ton ha -1)
K2 = Dosis sekam padi optimum( 10,275 ton ha -1)
K3 = ½ dosis kotoran ayam optimum (4,272 ton ha -1) + ½ dosis sekam padi
optimum( 5,137 ton ha -1)
45
I O1 III O2 II O3
O3 O4 O4
O2 O1 O2
O4 O3 O1
Gambar 4.1 Denah Percobaan dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) PolaPetak Terbagi (Split Plot Design) di Rumah Kaca
I II III
Gambar 4.2 Denah Percobaan dengan Rancangan Acak Kelompok (RAK) PolaFaktorial di Lapangan
D0 D2 D4 D3 D1
D4 D0 D1 D2 D3
D0 D4 D3 D1 D2
D1 D2 D4 D3 D0
D4 D0 D1 D2 D3
D0 D2 D4 D3 D1
D0 D4 D3 D1 D2
D1 D2 D4 D3 D0
D0 D2 D4 D3 D1
D4 D0 D1 D2 D3
D1 D2 D4 D3 D0
D0 D4 D3 D1 D2
B1K1
B1K2
B1K3
B2K1
B2K2
B2K3
B3K1
B3K2
B3K3
B2K2
B1K3
B2K1
B1K1
B2K3
B3K1
B3K2
B3K3
B1K2
B3K3
B1K2
B2K1
B2K3
B1K3
B3K1
B3K2
B1K1
B2K2
46
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium, di rumah kaca dan di lapangan.
Sebelum penelitian ini dilakukan terlebih dulu dilaksanakan observasi lapangan untuk
penjajagan sebaran tempat garmen, pengambilan limbah cair garmen yang
mencemari lahan pertanian, pengumpulan data sekunder (curah hujan dan data
subak), pembuatan peta lokasi dan pengumpulan bahan baku untuk pembuatan
biochar. Penelitian di laboratorium menyangkut analisis tanah, analisis kuantitatif
Sifat FisikKadar Air Tanah KU (%) 16,340 13,310Kadar Air Tanah KL (%) 30,680 32,330Permeabilitas 5,301 18,028Bobot Isi (g/cm3) 1,187 1,181Tekstur Lempung lempung berdebu
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada ujiDuncan’s taraf 5%
Pengaruh perlakuan jenis bahan organik dengan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap ketersediaan logam Cd, Cr, dan
Cu, sedangkan pada logam Pb interaksinya tidak nyata. Semakin tinggi dosis bahan
organik pada masing-masing jenis bahan organik, maka ketersediaan logam berat Cd,
Cr, dan Cu pada masing-masing jenis bahan organik menurun secara nyata. Bila
dibandingkan dengan konsentrasi pada perlakuan kontrol sudah terjadi penurunan
konsentrasi dengan meningkatnya dosis bahan organik. Nilai ketersediaan logam Cd
81
0,139 ppm terendah ditunjukkan oleh perlakuan kombinasi kotoran ayam dengan
dosis 12 ton ha-1 dan berbeda nyata dengan perlakuan yang lain.
Tabel 5.8Pengaruh Interaksi Dosis dengan Jenis Bahan Organik terhadap Konsentrasi
Ketersediaan Beberapa Logam Berat pada Tanah Inkubasi 35 hari
Cd (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar
Kotoran AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
0,298 a
0,149 ij
0,148 ij
0,142 ij
0,139 k
0,298 a
0,164 fg
0,160 gh
0,154 hi
0,146 ij
0,298 a
0,182 cd
0,175 de
0,17 0 ef
0,164 fg
0,298 a
0,190 ab
0,186 bc
0,176 de
0,169 ef
Cr (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar
Kotoran AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
0,595 a
0,060 b
0,057 b
0,048 c
0,038 d
0,595 a
0,060 b
0,057 b
0,048 c
0,038 d
0,595 a
0,037 de
0,029 efgh
0,022 hijk
0,018 ijk
0,595 a
0,02 7 fghi
0,018 ijk
0,016 jk
0,013 k
Cu (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan OrganikKotoranAyam
Sekam PadiBiochar
Kotoran AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
26,925 a
15,466 bc
15,36 6 bcd
14,636 cde
14,286 ef
26,925 a
14,173 ef
13,89 3 ef
13,640 f
13,553 f
26,925 a
13,666 f
13,400 f
12,593 g
12,120 g
26,925 a
13,493 f
14,686 cde
14,566 de
13,493 f
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf ujiDuncan’s 5%
Nilai ketersediaan logam Cr 0,013 ppm terendah diperoleh pada perlakuan
kombinasi jenis bahan organik biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1, akan
tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan kombinasi biochar kotoran ayam dengan
dosis 12 ton ha-1 yang nilainya 0,018 ppm. Sedangkan nilai ketersediaan logam Cu
82
terrendah sebesar 12,120 ppm diperoleh pada perlakuan kombinasi biochar kotoran
ayam dengan dosis 12 ton ha-1 , tapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan biochar
kotoran ayam dosis 9 ton ha-1 (Tabel 5.8).
Gambar 5.12 menunjukkan pola hubungan antara KTK dengan ketersediaan
logam berat Pb dan Cu pada berbagai perlakuan kombinasi, dimana semakin tinggi
nilai KTK maka nilai ketersediaan semakin kecil begitu sebaliknya.
Gambar 5.12 Hubungan KTK dengan ketersediaan logam Pb dan Cu di tanahpada berbagai perlakuan
Gambar 5.13 menunjukkan pola hubungan antara KTK dengan ketersediaan
logam berat Cd dan Cr pada berbagai perlakuan kombinasi, dimana semakin tinggi
nilai KTK maka nilai ketersediaan logam Cd dan Cr semakin kecil begitu sebaliknya
semakin kecil nilai KTK maka nilai ketersedian logam Cd dan Cr semakin besar
dalam tanah.
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
0
5
10
15
20
25
30
35
O1D
0O
1D1
O1D
2O
1D3
O1D
4O
2D0
O2D
1O
2D2
O2D
3O
2D4
O3D
0O
3D1
O3D
2O
3D3
O3D
4O
4D0
O4D
1O
4D2
O4D
3O
4D4
Konsentrasi Logam di Tanah (m
g kg-1)
KTK
(me
/100
g)
KTK Tersedia di Tanah
Pb Tersedia Tanah
Cu Tersedia di Tanah
83
Gambar 5.13 Hubungan KTK dengan Ketersediaan Logam Cd dan Cr diTanah
5.1.3.4 Pengaruh dosis biochar dan dosis bahan organik terhadap sifat biologi tanah
Hasil analisis karakteristik sifat biologi tanah akibat perlakuan menunjukan
interaksi yang tidak nyata untuk parameter C- organik. Sedangkan pengaruh
perlakuan jenis bahan organik dan dosis bahan organik menunjukkan pengaruh yang
nyata. Nilai tertinggi diperoleh pada perlakuan dosis bahan organik 12 ton ha-1
sebesar 3,239 %. Sedangkan pada perlakuan jenis bahan organik nilai tertinggi
diperoleh pada perlakuan jenis bahan organik biochar sekam padi sebesar 2,922%,
tapi tidak berbeda nyata dengan nilai 2,894 % pada perlakuan biochar kotoran ayam
(Tabel 5.5).
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0
5
10
15
20
25
30
35
O1D
0O
1D1
O1D
2O
1D3
O1D
4O
2D0
O2D
1O
2D2
O2D
3O
2D4
O3D
0O
3D1
O3D
2O
3D3
O3D
4O
4D0
O4D
1O
4D2
O4D
3O
4D4
Konsentrasi Logam di Tanah (m
g kg-1)
KTK
(me
/100
g-)
KTK
CD Tersedia di Tanah
Cr Tersedia di Tanah
84
Tabel 5.9Jumlah Total Bakteri dan Total Jamur Akibat Pengaruh Dosis dan Jenis Bahan
Organik Inkubasi 35 hari
No Perlakuan Total JamurCFU g-1
Total BakteriCFU g-1
1 Kotoran ayam dosis 0 ton ha-1 (O1D0) 64 x 102 57 x 105
2 Kotoran ayam dosis 3 ton ha-1 (O1D1) 79 x 102 204 x 105
3 Kotoran ayam dosis 6 ton ha-1 (O1D2) 11 x 103 240 x 105
4 Kotoran ayam dosis 9 ton ha-1 (O1D3) 13,5 x 103 264 x 105
5 Kotoran ayam dosis 12 ton ha-1 (O1D4) 14,5 x 103 268 x 105
6 Sekam padi dosis 0 ton ha-1 (O2D0) 64 x 102 57 x 105
7 Sekam padi dosis 3 ton ha-1 (O2D1) 12 x 103 55,4 x 105
8 Sekam padi dosis 6 ton ha-1 (O2D2) 18,5 x 103 60,8 x 105
9 Sekam padi dosis 9 ton ha-1 (O2D3) 19,6 x 103 70,4 x 105
10 Sekam padi dosis 12 ton ha-1 (O2D4) 25,8 x 103 160 x 105
11 Biochar kotoran ayam dosis 0 ton ha-1 (O3D0) 64 x 102 57 x 105
12 Biochar kotoran ayam dosis 3 ton ha-1 (O3D1) 88 x 102 75,4 x 105
13 Biochar kotoran ayam dosis 6 ton ha-1 (O3D2) 11,2 x 103 20 x 106
14 Biochar kotoran ayam dosis 9 ton ha-1 (O3D3) 12,9 x 103 34,8 x 106
15 Biochar kotoran ayam dosis 12 ton ha-1 (O3D4) 13 x 103 36 x 106
16 Biochar sekam padi dosis 0 ton ha-1 (O4D0) 64 x 102 57 x 105
17 Biochar sekam padi dosis 3 ton ha-1 (O4D1) 99 x 102 74,2 x 105
18 Biochar sekam padi dosis 6 ton ha-1 (O4D2) 12,5 x 103 119,9 x 105
19 Biochar sekam padi dosis 9 ton ha-1 (O4D3) 21 x 103 212 x 105
20 Biochar sekam padi dosis 12 ton ha-1 (O4D4) 21.5 x 103 40 x 106
Hasil perhitungan jumlah total bakteri dan total jamur pada Tabel 5.9
diperoleh semakin tinggi dosis pada masing-masing jenis bahan organik, total bakteri
dan total jamur pada tanah semakin besar,begitu sebaliknya. Jumlah total jamur
tertinggi diperoleh pada perlakuan kombinasi sekam padi dengan dosis 12 to ha-1
sebesar 25 x 10 3 CFU g-1 dan terendah pada perlakuan kontrol sebesar 64 x 102 CFU
g-1. Sedangkan total bakteri yang tertinggi dalam tanah diperoleh pada perlakuan
kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 sebesar 40 x 106 CFU g-1
dan terendah pada perlakuan kontrol sebesar 57 x 105 CFU g-1 (Tabel 5.9) dan
(Gambar 5.14)
85
57 x 105 CFU g-1 (Kontrol) 40 x 106 CFU g-1 (O4D4)
64 x 102 CFU g-1 (Kontrol) 25,8 x 103 CFU g-1 (O2D4)
Gambar 5.14 Jumlah Total Bakteri (a) dan Total Jamur (b)
5.1.4 Pengaruh dosis dan jenis bahan organik terhadap pertumbuhan dan hasil
tanaman jagung
Pengaruh perlakuan jenis bahan organik dengan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap berat basah brangkasan
pertanaman, berat kering oven brangkasan per tanaman, tinggi tanaman maksimum,
dan berat biji per pot, sedangkan pada parameter jumlah daun interaksinya tidak
nyata. Peningkatan dosis dari masing-masing bahan organik sampai dosis 9 ton ha-1
secara nyata dapat meningkatkan nilai berat biji per pot, berat basah brangkasan per
a.
b.
86
tanaman, berat kering oven brangkasan pertanaman, dan tinggi tanaman maksimum,
pada masing-masing jenis bahan organik dan mengalami penurunan bila dosisnya
dinaikan sampai 12 ton ha-1 (Tabel 5.10).
Perlakuan kombinasi biochar kotoran ayam dengan dosis 9 ton ha-1
memberikan nilai berat biji per pot sebesar 515,003 g, berat basah total brangkasan
pertanaman sebesar 411,800 g, berat kering oven total brangkasan sebesar 143,546 g
dan tinggi tanaman sebesar 252,183 cm berbeda nyata dengan perlakuan kombinasi
yg lainya, akan tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan kombinasi biochar se
dengan dosiskam padi 9 ton ha-1 yang nilainya 555,800 g untuk berat biji perpot.
begitu juga dengan berat kering oven brangkasan sebesar 134,458 g pada perlakuan
kombinasi biochar kotoran ayam dengan dosis 6 ton ha-1 tidak berbeda nyata. Nilai
tinggi tanaman sebesar 253,183 cm pada perlakuan kombinasi biochar kotoran ayam
dengan dosis 12 ton ha-1 tidak berbeda nyata dengan dosis 9 ton ha-1 dan 6 ton ha-1
serta dengan nilai 250,333 cm pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan
dosis 12 ton ha-1, dan berbeda nyata dengan perlakuan kombinasi lainnya.
Perlakuan jenis bahan organik memberikan pengaruh yang tidak nyata
terhadap parameter jumlah daun per tanaman. Sedangkan pengaruh perlakuan dosis
bahan organik memberikan pengaruh yang sangat nyata, dimana nilai tertinggi
diperoleh pada perlakuan dosis 12 ton ha-1 sebesar 14,540 helai dan terkecil pada
perlakuan kontrol sebesar 11,950 helai (Tabel 5.5).
87
Tabel 5.10Pengaruh Interaksi Dosis dengan Jenis Bahan Organik terhadap Beberapa
Parameter Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Jagung
Berat biji per pot (g)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam padiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
300,800 h
391,800 efg
411,500 def
457,200 cd
415,700 def
300,800 h
376,800 fg
353,666 g
455,200 cd
401,200 def
300,800 h
410,700 def
444,300 cde
515,033 ab
482,400 bc
482,400 bc
411,500 def
447,000 cde
555,800 a
474,300 bc
Berat basah brangkasan per tanaman (g)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
286,200 j
324,966 cdefg
318,450 efghi
339,466 cdef
314,66 6 efghij
287,533 ij
288,083 ij
306,633 ghij
344,216 cde
310,500 fghij
294,866 ghij
320,333 efgh
384,166 b
411,800 a
352,683 cd
292,200 hij
296,850 ghij
322,466 defgh
353,716 c
338,51 6 cdef
Berat kering oven brangkasan per tanaman (g)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
100,360 fg
113,738 bcde
106,220 efg
120,946 bc
110,191 cdef
94,630 g
100,828 fg
107,380 def
120,480 bc
108,674 def
103,897 efg
112,783 bcde
134,458 a
143,546 a
123,439 b
102,269 efg
103,897 efg
112,863 bcde
123,800 b
118,480 bcd
Tinggi tanaman maksimum (cm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
215,166 h
227,500 g
231,33 3 efg
236,333 cde
24,000 bcd
219,833 h
233,33 3 efg
235,000 ef
235,833 de
244,500 b
219,166 h
241,733 bc
250,050 a
252,18 3 a
253,183 a
215,166 h
229,833 fg
232,500 efg
236,166 cde
250,333 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%
88
5.1.5 Total logam berat pada biji jagung
Pengaruh perlakuan jenis bahan organik dengan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap konsentrasi total logam berat Pb,
Cd, Cu, dan Cr pada biji jagung. Peningkatan dosis bahan organik pada masing-
masing jenis bahan organik menyebabkan terjadinya penurunan konsentrasi total
logam berat Pb, Cd, Cu, dan Cr pada biji jagung. Terjadi penurunan nilai konsentrasi
total pada perlakuan biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 sebesar 58,040%
pada logam Pb; 47,300% pada logam Cd; 62,910% pada logam Cu dan 66,610% pada
logam Cr, bila dibandingkan dengan nilai pada kontrol. Menurut BPOM 1989 nilai
ambang batas logam Pb (0,110-7,680 ppm), Logam Cd (0,010-0,100 ppm), dan
logam Cu (2,280-10 ppm). Konsentrasi total logam Pb dan Cd pada biji jagung
masih berada di atas ambang kritis kreteria BPOM 1989, sedangkan untuk logam Cu
sudah berada di bawah ambang kritis (Tabel 5.11). Nilai konsentrasi total logam Pb
20,766 ppm terrendah ditunjukkan oleh perlakuan kombinasi biochar sekam padi
dengan dosis 12 ton ha-1, akan tetapi tidak berbeda nyata dengan nilai Pb pada
perlakuan kombinasi biochar kotoran ayam dengan dosis 9 ton ha-1 dan 12 ton ha-1.
Nilai konsentrasi total terrendah untuk logam Cd diperoleh pada perlakuan kombinasi
biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha -1 sebesar 2,844 ppm dan berbeda nyata
dengan perlakuan yang lainnya.
89
Tabel 5.11Pengaruh Interaksi Dosis dengan Jenis Bahan Organik terhadap Konsentrasi
Total Beberapa Logam Berat pada Biji Jagung
Pb (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
49,500 a
38,983 bc
35,783 cd
32,583 cde
31,886 de
49,500 a
48,783 a
47,550 a
45,383 ab
43,250 ab
49,500 a
27,316 ef
31,886 de
21,973 f
21,216 f
49,500 a
34,133 cde
30,616 de
27,450 ef
20,766 f
Cd ( ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
5,397 a
4,763 bcd
4,430 cde
4,566 cde
3,730 fg
5,397 a
5,164 ab
5,008 abc
4,893 abcd
4,739 cde
5,397 a
5,198 ab
4,439 cde
4,123 ef
3,340 fg
5,397 a
4,369 de
3,544 gh
3,061 hi
2.844 i
Cu (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar Sekam
Padi0369
12
1,680 a
1,613 a
1,543 a
1,336 b
1,043 cde
1,680 a
1,583 a
1,326 b
1,193 bc
0,930 de
1,680 a
1,229 bc
1,107 cd
0,901 de
0,680 fg
1,680 a
1,346 b
1,073 cde
0,860 ef
0,623 g
Cr (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam padiBiochar Kotoran
AyamBiochar
Sekam Padi0369
12
2,360 a
2,163 ab
1,988 bc
1,799 cde
1,620 de
2,360 a
2,196 ab
2,014 abc
1,491 ef
0,980 gh
2,360 a
1,897 bcd
1,688 cde
1,573 def
1,276 fg
2,360 a
1,473 ef
1,275 fg
1,035 gh
0,788 h
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%
90
Nilai konsentrasi total logam Cu terendah sebesar 0,623 ppm diperoleh pada
perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 dan berbeda nyata
dengan perlakuan lainnnya akan tetapi tidak berbeda nyata dengan nilai 0,680 ppm
pada perlakuan kombinasi biochar kotoran ayam dengan dosis 12 ton ha-1.
Nilai konsentrasi total logam Cr terrendah sebesar 0,788 ppm diperoleh pada
perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 dan berbeda nyata
dengan perlakuan lainnya akan tetapi tidak berbeda nyata dengan nilai 1,035 ppm
pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 9 ton ha-1 .
5.1.6 Total logam berat pada brangkasan jagung
Pengaruh perlakuan jenis bahan organik dengan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap total logam berat Pb, Cd, Cu, dan
Cr pada brangkasan jagung. Peningkatan dosis bahan organik pada masing-masing
jenis bahan organik secara nyata dapat menurunkan konsentrasi logam berat total Pb,
Cd, Cu, dan Cr pada brangkasan tanaman jagung pada masing-masing jenis bahan
organik. Terjadi penurunan nilai konsentrasi pada perlakuan biochar sekam padi
dengan dosis 12 ton ha-1 sebesar 57,270% pada logam Pb; 61,490% pada logam Cd;
77,040% pada logam Cu dan 84,380% pada logam Cr, bila dibandingkan dengan
kontrol (Tabel 5.12). Konsentrasi logam berat Pb terendah sebesr 15,903 ppm
diperoleh pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1
dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan kombinasi kotoran ayam, sekam padi dan
biochar kotoran ayam dosis 12 ton ha-1.
91
Tabel 5.12Pengaruh Interaksi Dosis dengan Jenis Bahan Organik terhadap Konsentrasi
Total beberapa Logam Berat pada Brangkasan
Pb (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar
Sekam Padi0369
12
37,225 a
32,136 ab
30,239 bc
25,216 cdef
19,111 fgh
37,225 a
31,882 ab
27,365 becd
23,822 dgef
18,867 gh
37,225 a
28,145 bcd
24,916 cdefg
21,736 efgh
16,571 h
37,225 a
24,708 cdefg
23,561 defg
20,471 fgh
15,903 h
Cd (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar
Sekam Padi0369
12
3,877 a
3,860 a
3,673 a
2,879 bc
2,589 bcde
3,877 a
3,010 b
2,710 bcd
2,403 cdef
1,936 fgh
3,877 a
2,650 bcde
2,400 cdef
2,150 efg
1,796 gh
3,877 a
2,770 bcd
2,283 defg
2,043 fg
1,493 h
Cu (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar
Sekam Padi0369
12
57,710 a
52,450 a
35,626 cd
28,843 e
21,803 f
57,710 a
42,423 b
35,680 cd
33,870 cde
30,156 de
57,710 a
37,610 bc
33,770 cde
22,960 f
15,753 g
57,710 a
29,346 e
23,373 f
16,596 g
13,246 g
Cr (ppm)
Dosis(ton ha-1)
Jenis Bahan Organik
Kotoran Ayam Sekam PadiBiochar Kotoran
AyamBiochar
Sekam Padi0369
12
9,661 a
5,444 b
4,836 bc
4,348 cd
3,911 de
9,661 a
4,428 cd
3,586 ef
3,083 fg
2,771 g
9,661 a
4,936 bc
4,409 cd
3,898 de
3,083 fg
9,661 a
3,880 de
3,503 ef
2,756 g
1,509 h
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%
92
Konsentrasi logam berat Cd terendah sebesar 1,493 ppm diperoleh pada perlakuan
kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 dan berbeda nyata dengan
perlakuan kombinasi yang lainnya, tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan
kombinasi sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 yang nilainya 1,936 ppm, dan nilai
1,796 ppm pada perlakuan kombinasi biochar kotoran ayam dengan dosis 12 ton ha-1
Konsentrasi logam berat Cu terendah sebesar 13,246 ppm diperoleh pada
perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1, dan berbeda nyata
dengan kombinasi lainnya tetapi tidak berbeda nyata dengan kombinasi biochar
sekam padi dengan dosis 9 ton ha-1 dengan nilai 16, 596 ppm. Konsentrasi logam
berat Cr terendah sebesar 1,509 ppm diperoleh pada perlakuan kombinasi biochar
sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1 dan berbeda nyata dengan perlakuan kombinasi
lainnya. Menurut Allowy (1995) ambang batas total logam berat pada tanaman:
logam Pb (5-300 ppm), logam Cd (5-30 ppm), dan logam Cu (20-100 ppm).
Konsentrasi total logam berat Pb, Cd, dan Cu, pada brangkasan tanaman jagung
sudah berada di bawah ambang batas .
5.2 Pengaruh Kombinasi Dosis Biochar dengan Dosis Bahan Organik Terhadap
Sifat Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Jagung Pada Lahan Terdegradasi
Limbah Cair Garmen
5.2.1 Pengaruh kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik terhadap
sifat fisik tanah
93
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata pada beberapa parameter sifat fisik tanah
seperti ,kadar air tanah, Berat Jenis (BJ), BV dan Porositas total.
Tabel 5.13Pengaruh Interaksi Dosis biochar dan Dosis Bahan Organik terhadap
Beberapa Parameter Sifat Fisik Tanah Inkubasi 35 hari
Kadar Air Tanah(%)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
17,137 b
18,399 a
15,294 d
15,196 d
15,144 d
15,091 d
14,210 e
16,560 c
16,541 c
BJ (g cm-3)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
2,592 b
2,818 a
2,556 b
2,508 b
2,549 b
2,473 b
2,171 c
2,498 b
2,570 b
BV(g cm-3)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
1,030 bc
1,013 c
1,082 ab
1,083 ab
1,044 bc
1,057 bc
1,128 a
1,077 ab
1,048 bc
Porositas Total (%)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
60,277 b
64,042 a
57,665 cd
56,780 d
59,213 bc
56,780 d
48,004 c
56,877 d
59,080 bc
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
Pengaruh perlakuan dosis biochar pada masing-masing dosis bahan organik
memberikan nilai yang berbeda untuk parameter BJ, BV, dan porositas total. Begitu
94
juga pengaruh perlakuan dosis bahan organik pada masing-masing dosis biochar
memberikan nilai yang berbeda untuk parameter BJ, BV, dan porositas total (Tabel
5.13).
Hasil uji statistika pada Tabel 5.13 menunjukan bahwa perlakuan kombinasi
biochar sekam padi optimum dengan kotoran ayam optimum (B2K1) memberikan
nilai terendah untuk parameter BV sebesar 1,013 g cm-3 dan tertinggi untuk
parameter kadar air, BJ dan porositas total dengan nilai sebesar 18,399 % untuk
kadar air, 2,818 g cm-3 untuk BJ dan 64,042% untuk porositas total. Terjadi
penurunan nilai BV sebesar 1,650% dan peningkatan nilai porositas total tanah
sebesar 6,340% bila dibandingkan dengan nilai pada perlakuan B1K1. Sedangkan
pengaruh perlakuan kombinasi yang lainnya beragam pada msing-masing parameter
sifat fisik tanah (Tabel 5.13).
5.2.2 Pengaruh kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik terhadap
sifat kimia dan biologi tanah
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik
menunjukan interaksi yang sangat nyata terhadap parameter sifat kimia seperti DHL,
K tersedia, dan P tersedia, sedangkan pada parameter pH, KTK, KB, dan N total
interaksinya tidak nyata. Pengaruh perlakuan dosis biochar pada masing-masing dosis
bahan organik memberikan nilai yang berbeda untuk parameter DHL, K tersedia, dan
P tersedia. Begitu juga pengaruh perlakuan dosis bahan organik pada masing-masing
95
dosis biochar memberikan nilai yang berbeda untuk parameter DHL, K tersedia, dan
P tersedia.
Tabel 5.14Pengaruh Interaksi Dosis Biochar dan Dosis Bahan Organik terhadap Sifat
Kimia dan Biologi Tanah Inkubasi 35 hari
Sifat KimiaDHL (mmhos cm-1)
DosisBiochar
Dosis Bahan organicK1 K2 K3
B1B2B3
13,150 a
1,196 c
12,523 a
5,643 b
3,920 bc
4,253 bc
3,996 bc
5,660 b
4,973 b
K tersedia (ppm)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
607,200 a
777,246 a
342,283 b
304,043 b
187,470 b
232,513 b
268,576 b
324,243 b
244,190 b
P tersedia (ppm)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
176,356 b
406,136 a
128,593 bc
246,956 b
133,336 bc
200,340 b
42,046 c
215,570 b
146,360 bc
Sifat BiologiC-organik (%)
Dosisbiochar
Dosis bahan organicK1 K2 K3
B1B2B3
4,140 b
4,586 a
3,803 bc
3,576 c
3,450 c
3,530 c
3,873 bc
3,443 c
3,820 bc
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
Perlakuan kombinasi B2K1 memberikan nilai K tersedia dan P tersedia paling
tinggi yaitu 777, 246 ppm untuk K tersedia dan 406,136 ppm untuk P tersedia.
96
Terjadi peningkatan nilai 28% pada K tersedia dan 13,250% pada P tersedia, bila
dibandingkan dengan nilai pada perlakuan B1K1. Sedangkan untuk parameter DHL
pada perlakuan kombinasi B2K1 nilainya terendah sebesar 1,196 mmhos cm-1
(Tabel 5.14)
Pengaruh perlakuan dosis biochar memberikan interaksi yang sangat nyata
terhadap parameter C- organik. Pengaruh perlakuan dosis biochar pada masing-
masing dosis bahan organik memberikan nilai yang berbeda untuk parameter C
organik tanah. Begitu juga pengaruh perlakuan dosis bahan organik pada masing-
masing dosis biochar memberikan nilai yang berbeda untuk parameter C- organik
tanah, dimana nilai C- organik tanah tertinggi diperoleh pada perlakuan kombinasi
B2K1 sebesar 4,586 %. Terjadi peningkatan 10,770% bila dibandingkan dengan nilai
pada perlakuan B1K1 (Tabel 5.14).
Perlakuan dosis biochar berpengaruh tidak nyata terhadap parameter sifat
kimia tanah seperti pH, KTK, dan KB, sedangkan pada parameter N total
pengaruhnya nyata. Nilai N total tertinggi diperoleh pada perlakuan dosis optimum
biochar kotoran ayam 9,930 ton ha-1( B1 ) dengan nilai 0,196 %, dan tidak berbeda
nyata dengan nilai 0,183 % pada perlakuan B2(9,28 ton ha-1). Begitu juga pengaruh
perlakuan dosis bahan organik berpengaruh nyata pada parameter pH dan KTK,
sedangkan pada parameter KB , dan N total pengaruhnya tidak nyata (Tabel 5.15)
97
Tabel 5.15Pengaruh Perlakuan Dosis Biochar dan Dosis Bahan Organik terhadap
Beberapa Parameter Sifat Kimia Tanah Setelah Inkubasi 35 hari
PerlakuanSifat Kimia
pH KTK(me/100g) KB(%) N total(%)Dosis BiocharB1 6,500 a 36,593 a 80,671 a 0,196 a
B2 6,533 a 35,855 a 85,316 a 0,183 ab
B3 6,500 a 35,627 a 84,547 a 0,168 b
Dosis Bahan OrganikK1 6,588 a 35,168 b 87,326 a 0,174 a
K2 6,466 b 36,713 a 83,980 a 0,196 a
K3 6,477 b 36,194 ab 79,228 a 0,177 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf ujiDuncan’s 5
B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
5.2.3 Pengaruh kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik terhadap
ketersedian logam berat di tanah
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis biochar dan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap ketersediaan logam Pb, Cu, Cd,dan
Cr di dalam tanah. Pengaruh perlakuan dosis biochar pada masing-masing dosis
bahan organik memberikan nilai yang berbeda terhadap ketersediaan logam berat Pb,
Cu, Cd, dan Cr di dalam tanah. Begitu juga pengaruh perlakuan dosis bahan organik
pada masing-masing dosis biochar memberikan nilai yang berbeda terhadap
ketersediaan logam berat Pb, Cu, Cd, dan Cr di dalam tanah (Tabel 5.16).
98
Tabel 5.16Pengaruh Interaksi Kombinasi Dosis Biochar dengan Dosis Bahan Organik
Terhadap Ketersediaan Logam Berat di Tanah Masa Inkubasi 35 hari
Pb ( ppm)Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
2,557 bc
2,206 d
2,384 cd
2,538 bc
2,577 bc
2,666 b
2,225 d
2,579 bc
2,974 a
Cu (ppm )Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
17,534 b
15,269 c
17,324 b
16,660 c
17,558 b
17,352 b
15,565 d
18,254 a
17,538 b
Cr ( ppm )Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
0,235 bc
0,175 d
0,222 bcd
0,325 a
0,216 bcd
0,342 a
0,252 b
0,192 cd
0,186 d
Cd ( ppm )Dosis
BiocharDosis Bahan Organik
K1 K2 K3B1B2B3
0,092 ab
0,078 c
0,095 ab
0,087 bc
0,085 bc
0,091 abc
0,101 a
0,102 a
0,103 ab
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
Hasil uji statistika yang ditunjukan pada Tabel 5.16 nilai ketersediaan logam
berat Pb, Cu, Cr, dan Cd terendah ditunjukan oleh perlakuan kombinasi biochar
sekam padi optimum dengan kotoran ayam optimum (B2K1) yaitu untuk logam Pb
nilainya sebesar 2,206 ppm, Cu sebesar 15,269 ppm, Cr sebesar 0,175 ppm, dan Cd
sebesar 0,078 ppm. Terjadi penurunan sebesar 13,720% pada logam Pb; 12,910%
99
pada logam Cu; 25,530% pada logam Cr dan 15,210% pada logam Cd, bila
dibandingkan dengan nilai pada perlakuan B1K1. Sedangkan nilai tertinggi dari
masing-masing logam berat terdapat pada perlakuan kombinasi yang berbeda,
tergantung dari jenis logam beratnya.
5.2.4 Pengaruh kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik terhadap
pertumbuhan dan hasil tanaman jagung
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik
terhadap parameter pertumbuhan dan hasil tanaman jagung menunjukkan interaksi
yang tidak nyata.
Tabel 5.17Pengaruh Perlakuan Dosis Biochar dan Dosis Bahan Organik terhadap
Beberapa Parameter Pertumbuhan Tanaman Jagung
Perlakuan
Parameter PertumbuhanTinggi
TanamanMaksimum
(cm)
Jumlah DaunMaksimum
(helai)
Berat BasahTotal
Brangkasanper ubinan
(kg)
Berat KeringOven Total
Brangkasan perubinan (kg)
Dosis BiocharB1 211,00 a 12,000 a 29,356 a 9,672 a
B2 205,444 a 11,555 a 24,959 b 8,176 ab
B3 207,722 a 11,500 a 24,989 b 7,073 b
Dosis Bahan OrganikK1 209,500 a 11,666 a 26,632 a 8,164 a
K2 204,555 a 11,500 a 26,277 a 8,618 a
K3 210,111 a 11,888 a 26,392 a 8,140 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf ujiDuncan’s 5%
B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
100
Tabel 5.18Pengaruh Perlakuan Dosis Biochar dan Dosis Bahan Organik terhadap
Beberapa Parameter Hasil Tanaman Jagung
Perlakuan
Parameter Hasil
Berat Basah Biji perubinan (kg)
Berat Basah Biji per hektar(ton)
Dosis BiocharB1 4,290 a 16,990 a
B2 3,502 a 13,899 a
B3 4,142 a 16,393 a
Dosis Bahan OrganikK1 3,914 a 15,534 a
K2 4,180 a 16,546 a
K3 3,840 a 15,204 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf ujiDuncan’s 5 %.
B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
Begitu juga pengaruh masing-masing faktor dari dosis biochar maupun dosis
bahan organik memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap parameter
pertumbuhan dan hasil, kecuali pada parameter berat basah total brangkasan per
ubinan dan berat kering oven total brangkasan per ubinan dosis biochar memberikan
pengaruh yang nyata (Tabel 5.17 dan 5.18).
5.2.5 Pengaruh kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik terhadap
konsentrasi total logam berat pada biji jagung dan brangkasan
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik
memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap konsentrasi logam berat total Cu
dan Pb pada biji jagung dan brangkasan. Sedangkan pada logam berat Cd dan Cr
101
tidak teridentifikasi kecuali konsentrasi logam berat Cd pada brangkasan
menunjukkan interaksi yang sangat nyata. Pengaruh perlakuan dosis biochar pada
masing-masing dosis bahan organik memberikan nilai yang berbeda terhadap
konsentrasi total logam berat Pb dan Cu pada biji jagung, serta logam Pb, Cu dan Cd
pada brangkasan. Begitu juga pengaruh perlakuan dosis bahan organik pada masing-
masing dosis biochar memberikan nilai yang berbeda terhadap konsentrasi total
logam berat Pb dan Cu pada biji jagung, serta logam Pb, Cu dan Cd pada brangkasan.
(Tabel 5.19).
Nilai konsentrasi total logam berat Pb dan Cu terendah pada biji jagung
diperoleh pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi optimum dengan kotoran
ayam optimum (B2K1) yaitu untuk logam berat Pb sebesar 5,083 ppm dan 2,397
ppm untuk logam berat Cu. Terjadi penurunan 3,500% pada logam Pb dan 47,490%
pada logam Cu bila dibandingkan dengan perlakuan B1K1. Begitu juga pada
brangkasan jagung nilai konsentrasi total logam berat Pb, Cu, dan Cd terendah
diperoleh pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi optimum dengan kotoran
ayam optimum (B2K1) yaitu untuk logam berat Pb sebesar 12,594 ppm , logam berat
Cu sebesar 6,023 ppm dan logam berat Cd sebesar 0,638 ppm. Terjadi penurunan
74,950% pada logam Pb; 69,810% pada logam Cu dan 17,140% pada logam Cd bila
dibandingkan dengan nilai pada perlakuan B1K1. Sedangkan nilai konsentrasi total
tertinggi dari masing-masing logam berat baik pada biji maupun brangkasan berada
pada perlakuan kombinasi yang berbeda tergantung dari jenis logam beratnya (Tabel
5.19).
102
Tabel 5.19Pengaruh Interaksi Kombinasi Dosis Biochar dengan Dosis Bahan Organikterhadap Konsentrasi Total Logam Berat pada Biji Jagung dan Brangkasan
Pb (ppm) Pada BijiDosis
biocharDosis bahan organik
K1 K2 K3B1B2B3
6,643 e
5,083 e
28,903 d
6,843 e
32,983 c
36,460 b
6,566 e
34,766 bc
46,823 a
Cu (ppm) Pada BijiDosis
biocharDosis bahan organik
K1 K2 K3B1B2B3
4,565 b
2,397 c
5,312 b
28,953 a
4,188 b
3,830 bc
3,830 bc
3,903 bc
2, 397 c
Pb (ppm) Pada BrangkasanDosis
biocharDosis bahan organik
K1 K2 K3B1B2B3
50,277 a
12,594 c
46,662 ab
47,792 a
45,858 ab
51,183 a
15,186 c
41,635 b
48, 693 a
Cu (ppm) Pada BrangkasanDosis
biocharDosis bahan organik
K1 K2 K3B1B2B3
19,953e
6,023 g
35,730c
53,166b
24,033d
50,513b
16,280f
37,266c
68,153a
Cd (ppm) Pada BrangkasanDosis
biocharDosis bahan organik
K1 K2 K3B1B2B3
0,770 d
0,638 d
3,533 ab
0,846 d
0,842 c
3,819 a
0,804 d
3,179 bc
3,660 a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji Duncan’s 5%B1 = 9,930 ton ha-1 biochar kotoran ayamB2 = 9,280 ton ha-1 biochar sekam padiB3 = 4,965 ton ha-1 biochar kotoran ayam + 4,640 ton ha-1 biochar sekam padiK1 = 8,544 ton ha-1 kotoran ayamK2 = 10,375 ton ha-1 sekam padiK3 = 4,272 ton ha-1 kotoran ayam + 5,137 ton ha-1 sekam padi
Nilai ambang kritis untuk logam berat pada biji jagung menurut BPOM
((1979) adalah: logam Pb(0,110-7,680 ppm), logam Cu( 2,280-10 ppm), sedangkan
103
untuk logam Cr dan Cd kreterianya belum ditentukan . Jadi nilai konsentrasi logam
berat Pb dan Cu pada biji jagung pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi
optimum dengan kotoran ayam optimum (B2K1) sudah berada di bawah ambang
batas dari kreteria yang ditetapkan oleh BPOM (1989).
Menurut Alloway (1995) nilai ambang batas logam pada brangkasan adalah :
logam Cu ( 20-100 ppm), Pb (5-300 ppm), Cr (5-30 ppm), sedangkan untuk logam
Cd nilainya belum ditentukan. Jadi nilai konsentrasi logam berat Pb , Cu, dan Cd
pada brangkasan jagung pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi optimum
dengan kotoran ayam optimum (B2K1) sudah berada di bawah ambang batas dari
kreteria yang ditetapkan oleh Allowy (1995).
104
BAB VI
PEMBAHASAN
6.1 Pembahasan Hasil Penelitian di Rumah Kaca dan di Lapangan
Berdasarkan data hasil penelitian yang telah diuraikan pada Bab V dapat
ditarik benang merah pembuktian secara empiris konsep yang telah dikontruksi dan
telah terujinya semua hipotesis yang diajukan pada Bab III. Beberapa hal menarik
yang dibahas pada paragraf-paragraf selanjutnya adalah perbedaan karakteristik
bahan organik dan biocharnya yang mempengaruhi perbedaan daya benahnya
terhadap tanah pertanian yang tercemar limbah cair garmen, perbedaan dosis bahan
organik dan atau biochar yang ditambahkan mempengaruhi sifat-sifat fisik tanah
sehingga terjadi perbedaan hasil tanaman jagung yang ditanami pada lahan pertanian
yang diremediasi tersebut, dan interaksi antara jenis bahan organik dan biocharnya
dengan dosis-dosisnya dalam mempengaruhi daya benah lahan pertanian yang
tercemar limbah cair garmen sehingga terjadi perbedaan kuantitas dan kualitas jagung
yang dihasilkan.
Perbedaan karakteristik bahan organik dan biocharnya disebabkan oleh
adanya reaksi pirolisis bahan organik menjadi biocharnya. Proses pirolisis dari bahan
organik kotoran ayam menjadi biochar kotoran ayam, setelah dianalisis FT-IR
teridentifikasi adanya gugus fungsional baru yaitu gugus –C=C- dari cincin karbon
aromatik, gugus -C=O dari senyawa alkehid, keton dan atau karboksilat, dan gugus-
gugus -C−N- dan –N-H dari senyawa amina dan atau amida. Begitu juga ketika
105
sekam padi diubah menjadi biochar, terbentuk gugus-gugus fungsional –C=C- dari
cincin karbon-karbon aromatic, gugus nitro (-NO2), nitrida (-C≡N), dan karboksilat
atau eter (-C=O). Hal ini menunjukkan terjadinya proses oksidasi dan karbonisasi.
Oksidasi adalah peningkatan bilangan oksidasi dari atom-atom penyusun suatu
senyawa akibat adanya reaksi pembakaran atau terbentuknya senyawa-senyawa yang
mengandung atom oksigen akibat pembakaran. Sedangkan karbonasi adalah reaksi
hilangnya gugus-gugus penyusun molekul air dari senyawa karbohidrat menjadi
senyawa karbon tanpa gugus –C-H dan C-OH menjadi gugus-gugus -C-C- dan –
C=C-. Munculnya gugus fungsional yang menyebabkan terjadinya cincin aromatik
yaitu cincin karbon dengan ikatan C-C dan C=C yang berselang-seling
mengakibatkan terjadinya delokalisasi elektron sehingga terbentuk awan elektron.
Adanya awan electron ini menyebabkan partikel-partikel penyusun biochar
bermuatan negatif dan memiliki derajat aromatisitas yang lebih tinggi sehingga
memiliki kemampuan yang lebih besar dalam mengikat ion-ion elektrofilik seperti
ion-ion logam berat. Pirolisis dalam pembuatan biochar juga menyebabkan komposisi
karbon organik menjadi lebih tinggi dibandingkan sebelum dibuat biochar.
Kandungan karbon organik yang lebih tinggi dan sifat-sifat aromatisasi dari cincin-
cincin karbon yang ada pada biochar menyebankan biochar memiliki kemampuan
pembenah tanah yang lebih baik dibandingkan bahan organik. Hal ini didukung oleh
hasil penelitian Novak et al. (2009) yang menemukan aplikasi biochar pada tanah
masam di US selatan dapat meningkatkan pH tanah, C organik, unsur Mn, dan Ca
serta dapat menurunkan kandungan S dan Zn. Dengan demikian, hasil penelitian ini
106
membuktikan konsep yang telah dikonstruksi sebelumnya yang menjadi temuan baru
penelitian ini yaitu perbedaan karakteristik bahan organik dan biocharnya
menyebabkan perbedaan daya benah terhadap tanah tercemar limbah garmen.
Pengaruh dosis dan jenis bahan organik terhadap beberapa parameter sifat
fisik tanah yang tercemar limbah cair garmen memberikan interaksi yang sangat
nyata. Hasil uji statistika pada Tabel 5.4 menunjukkan nilai bobot isi terendah
sebesar 0,811 g cm-3 dan nilai porositas tertinggi sebesar 69,824% diperoleh pada
perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 to ha-1 dan berbeda nyata
dibandingkan dengan kontrol (tanpa dosis). Penurunan nilai bobot isi ini terjadi
disebabkan oleh adanya pembentukan agregat tanah, pada perlakuan kombinasi
biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1. Selain itu hal ini juga didukung oleh
adanya senyawa cincin aromatis (C=C) yang tinggi pada biochar sekam padi,
sebagaimana yang ditunjukan oleh hasil analisis FT-IR pada Gambar 5.4 pada
serapan gelombang 1550,70 cm-1 dan gugus karboksilat (O−H) pada serapan
gelombang 3392,79 cm-1 dan 3554, 81 cm-1 yang mana kedua gugus fungsi ini
mendukung terbentuknya agregasi tanah. Pembentukan agregasi tanah ini menurut
Glaser et al. 2000 terbentuk akibat adanya organo mineral yang ada di ujung
kerangka aromatis dari biochar yang membentuk gugus karboksilat. Penurunan nilai
bobot isi dan naiknya porositas tanah pada tanah yg diberi biochar sekam padi,
berkaitan juga dengan tingginya luas permukaan biochar sekam padi dibandingkan
dengan bahan organik lainnya hal ini sesuai dengan hasil analisis foto SEM dengan
pembesaran 2000x seperti pada Gambar 5.5. Hal ini didukung juga oleh hasil
107
penelitian Pohan (2002) menemukan luas permukaan biochar sekam padi seluas
2000 m2g-1. Begitu juga menurut This and Rillig (2009) menyatakan biochar sering
dipakai sebagai absorben karena memiliki luas permukaan yang besar, bahkan
beberapa ribu kali lipat lebih besar dari sumber bahan sorben lainnya. Selain itu juga
sorben karbon seperti biochar telah terbukti memiliki afinitas yang sangat tinggi
(Lohmann et al., 2005; Brandli et al ., 2008).
Pola hubungan antara bobot isi dengan porositas tanah pada berbagai
perlakuan kombinasi berbagai jenis bahan organik dengan dosis, menunjukkan
semakin tinggi nilai bobot isi maka nilai porositas total tanah semakin rendah
(Gambar 5.11) hal ini dapat terjadi karena adanya peningkatan C organik di dalam
tanah akibat perlakuan jenis bahan organik dengan dosis. Bahan organik yang
diberikan ke dalam tanah akan mengalami dekomposisi yang menghasilkan asam-
asam organik yang memiliki peranan penting dalam granulasi tanah yang telah
mengalami pemadatan, sehingga tanah menjadi sarang. Hal ini sesuai dengan hasil
penelitian yang menunjukkan bahwa kandungan C organik tertinggi sebesar 2,922%
diperoleh pada perlakuan biochar sekam padi dan tidak berbeda nyata dengan nilai
2,894% yang diperoleh pada biochar kotoran ayam (Tabel 5.5).
Pengaruh dosis dan jenis bahan organik terhadap beberapa parameter sifat
kimia tanah yang tercemar limbah cair garmen memberikan interaksi yang sangat-
sangat nyata. Nilai dari parameter P tersedia sebesar 290,850 ppm, KTK sebesar
30,60 me/100g, K tersedia sebesar 178,730 ppm, diperoleh pada perlakuan kombinasi
biochar kotoran ayam dengan dosis 12 ton ha-1 dan tidak berbeda nyata dengan nilai
108
pada perlakuan kombinasi biochar sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1. Hal ini
terjadi karena biochar sekam padi memiliki kemampuan meningkatkan pH tanah
sehingga nilai KTK yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan
lainnya yang pada akhirnya akan dapat menjerap logam berat Cd, Cr, dan Cu
sehingga ketersediaanya dalam tanah menjadi lebih kecil dengan semakin
meningkatnya dosis biochar yang diberikan. Hal ini juga didukung dari hasil
penelitian yang menunjukkan ketersediaan logam Pb, Cd, Cu , dan Cr yang semakin
menurun dengan semakin lamanya masa inkubasi biochar dalam tanah. Selain itu
naiknya nilai KTK pada biochar sekam padi, karena munculnya muatan negatif dari
kelompok asam karboksilat (C−O) pada daerah serapan 1085,920 cm-1 dan 1172,720
cm-1 dari hasil analisis FT-IR (Gambar 5.4). Hasil penelitian tentang peningkatan
nilai KTK di tanah dengan penambahan biochar juga ditemukan oleh Chan et al
(2007). Disamping itu biochar sekam padi memiliki rangkaian aromatik yang tinggi
yang dapat membentuk organo kompleks dengan Cd, Cr dan Cu. Senyawa komplek
terbentuk dari reaksi antara ion logam dengan ligan organik, dimana ion logam atau
kation sebagai penerima pasangan elektron sekaligus bertindak sebagai atom pusat,
sedangkan ligan organik adalah penyumbang pasangan elektron. Dimana, menurut
Chen et al .,2003 merumuskan L + S = LS dimana L = logam, S = Senyawa
pengkhelat, dan LS = komplek logam senyawa pengkhelat. Menurut Fessenden &
Fessenden (1994) senyawa aromatik mempunyai awan siklik yang terdiri dari
elektron π yang terdelokalisasi pada sisi atas dan bawah bidang datar molekulnya.
Sejalan dengan hasil di atas Yamato et al. (2006) menemukan penambahan biochar
109
kulit kayu Acacia mangium ke tanah menyebabkan terjadi peningkatan nilai pH, N
total, P tersedia, dan nilai KTK. Sedangkan menurut Lehman dan Joseph (2009)
menemukan aplikasi biochar yang berulang-ulang dalam tanah akan mampu
mengurangi akumulasi logam berat pada tanah.
Pengaruh dosis dan jenis bahan organik terhadap sifat biologi tanah untuk
parameter C organik menunjukkan interaksi yang tidak nyata sedangkan pengaruh
jenis dan dosis bahan organik memberikan pengaruh nyata sampai sangat-sangat
nyata. Nilai C organik tertinggi sebesar 2,922% diperoleh pada biochar sekam padi,
akan tetapi tidak berbeda nyata dengan nilai 2,984% yang diperoleh pada biochar
kotoran ayam dan terrendah sebesar 2,714% pada kotoran ayam. Sedangkan
perlakuan dosis 12 ton ha-1 memberikan nilai tertinggi sebesar 3,329% dan terrendah
pada kontrol sebesar 2,260%. Tingginya nilai C organik pada biochar sekam padi,
berkaitan dengan adanya sifat rekalsitran dari C dalam biochar sekam padi sebagai
akibat meningkatnya derajat aromatik yang dimiliki oleh biochar sekam padi.
Menurut Stephen (2004) senyawa aromatik adalah senyawa yang memiliki struktur
cincin dan ikatan rangkap C, bersifat stabil dan tahan degradasi. Hal ini didukung
oleh hasil analisis FT-IR biochar sekam padi, gugus fungsi cincin aromatik (C = C)
muncul pada daerah serapan 1514,120 cm-1 dan 1550,770 cm-1 (Gambar 5.4).
Tingginya nilai C organik pada biochar sekam padi diikuti pula dengan tingginya
nilai total bakteri yaitu sebesar 40x106 CFU g-1 pada perlakuan kombinasi biochar
sekam padi dengan dosis 12 ton ha-1. Hal ini didukung oleh hasil penelitian
Karboulewsky et al. (2002) menyatakan terjadi peningkatan populasi bakteri
110
Azotobacter sp dan bakteri lainnya dalam rhizosfer pada tanah yang tercemar logam
berat, dengan meningkatnya kandungan bahan organik yang menyediakan sumber
karbon. Selanjutnya Shilev et al. (2000) menemukan toleransi bakteri rhizosfer akan
menurun pada konsentrasi logam Pb 500-1500 ppm, Cd 5-100 ppm, Zn 20-150 ppm
dan Cu 200-750 ppm.
Pengaruh dosis dan jenis bahan organik terhadap beberapa parameter
pertumbuhan dan hasil tanaman jagung menunjukkan interaksi yang sangat nyata
sampai sangat-sangat nyata . Nilai tertinggi dari parameter berat basah total tanaman
per tanaman sebesar 411,800 g, berat kering oven total tanaman sebesar 143,546 g
dan tinggi tanaman maksimum sebesar 252,183 cm diperoleh pada perlakuan
kombinasi biochar kotoran ayam dengan dosis 9 ton ha-1 dan terendah pada kontrol
(tanpa dosis bahan organik). Begitu juga konsentrasi total logam berat Cu, Pb,dan Cd
masih berada di bawah ambang batas menurut Allowy (1995). Hal ini dapat
dijelaskan bahwa banyak faktor yang mendukung terjadinya peningkatan nilai
parameter pertumbuhan tanaman jagung dimana faktor ini bisa berkembang secara
individu ataupun simultan. Peningkatan nilai parameter sifat kimia tanah dan fisik
tanah seperti nilai P tersedia, KTK, K tersedia dan Porositas total tanah serta
menurunnya nilai ketersediaan logam berat seperti Pb, Cu, Cd, dan Cr akan
memungkinkan terjadinya peningkatan aktivitas biologi tanah dan dekomposisi bahan
organik yang meningkat pula. Ini terbukti dari hasil penelitian jumlah total bakteri
dan total jamur meningkat dengan meningkatnya jumlah dosis bahan organik yang
diberikan. Selanjutnya kation-kation hasil pelepasan dekomposisi seperti NH4+ dapat
111
dijerap oleh biochar, sehingga proses nitrifikasi terhambat dan kehilangan NO3-
menurun. Disisi lain terjadinya penurunan kelarutan logam berat pada tanah akan
dapat melepaskan P yang terjerap dengan meningkatnya nilai pH tanah, sehingga P
tersedia menjadi tinggi. Terjerapnya logam berat Pb dan Cd ke tanaman dipengaruhi
oleh pH tanah yang rendah dan KTK tanah yang rendah (Brown et al., 2004;
Sukreeyapongse et al., 2002). Sedangkan hasil penelitian Liang et al. (2006)
menemukan terjadinya peningkatan nilai KTK akibat pemberian biochar dapat terjadi
melalui 2 mekanisme yaitu karena adanya luas permukaan yang lebih tinggi dari
biochar untuk penjerapan kation dan adanya kepadatan muatan yang lebih tinggi pada
biochar yang menyebabkan meningkatnya derajat oksidasi. Begitu juga hasil
penelitian Glaser et al. (2002) menemukan oksidasi dari C aromatik dan
pembentukan kelompok karboksil pada biochar merupakan faktor utama yang
menyebabkan nilai KTK yang tinggi. Fenomena diatas mengindikasikan bahwa
pertumbuhan dan hasil tanaman jagung pada lahan yang tercemar limbah cair garmen
dapat ditingkatkan dengan pemberian dosis optimum. Dari hasil analisis statistika
didapatkan dosis optimum dari kotoran ayam adalah 51,264 g per pot atau 8,544 ton
ha-1, dengan persamaan regresi Y = 302,217 + 5,434 D – 0,053 D2 , dengan nilai R2 =
0,880 dan hasil maksimum 441,502 g per pot atau 15,767 ton ha-1. Dosis optimum
biochar kotoran ayam adalah sebesar 59,630 g per pot atau 9,930 ton ha-1, dengan
persamaan regresi Y = 299,902 + 6,798 D – 0,057 D2 , dengan nilai R2 = 0,790 dan
hasil maksimum 502,589 g per pot atau 17,949 ton ha-1. Dosis optimum sekam padi
61,650 g per pot atau 10,275 ton ha-1 dengan persamaan regresi Y = 302,360 + 3,699
112
D – 0,030 D2 , dengan nilai R2 = 0,830 dan hasil maksimum 416,380 g per pot atau
14,870 ton ha-1. Dosis optimum biochar sekam padi adalah 55,720 g per pot atau
9,280 ton ha-1 , dengan persamaan regresi Y = 295,120 + 7,689 D - 0,069 D2, dengan
nilai R2 = 0,810 dan hasil maksimum 509,325 g per pot atau 18,190 ton ha-1.
Walaupun pada dosis 12 ton ha-1 biochar sekam padi memberikan nilai
konsentrasi total logam berat pada biji terendah dibandingkan dengan perlakuan yang
lainnya, akan tetapi konsentrasi logam berat Pb dan Cd masih berada di atas ambang
batas menurut kreteria BPOM 1989. Sedangkan untuk logam Cu sudah berada di
bawah ambang batas BPOM. Hal ini mungkin disebabkan oleh letak tempat
penelitian dekat dengan jalan raya, sehingga gas buang kendaraan bermotor yang
mengandung partikel kecil logam Pb dan Cd akan terbawa angin dan diserap olah
tanaman kemudian ditransfer ke biji.
Dari beberapa paragrap di atas dapat disimpulkan bahwa perbedaan dosis
bahan organik dan atau biochar yang ditambahkan mempengaruhi sifat fisik, kimia,
dan biologi tanah sehingga terjadi perbedaan hasil tanaman jagung yang ditanami
pada lahan pertanian yang diremediasi tersebut.
Pengaruh interaksi dosis biochar dengan dosis bahan organik terhadap beberapa
parameter sifat fisik tanah selama inkubasi 35 hari di percobaan lapangan,
memberikan interaksi yang sangat nyata. Hasil uji statistika pada Tabel 5.13 nilai
bobot isi terendah sebesar 1,013 g cm-3 ,berat jenis tertinggi sebesar 2,818 g cm-3,
nilai kadar air tanah tertinggi sebesar 18,399% dan nilai porositas total tertinggi
sebesar 64,042% diperoleh pada perlakukan kombinasi B2K1 dan berbeda dengan
113
perlakukan kombinasi lainya. Porositas total tanah terendah sebesar 48,004%
diperoleh pada perlakuan kombinasi B1K3. Pola hubungan antara bobot isi dengan
porositas total tanah menunjukan semakin tinggi nilai bobot isi, maka nilai porositas
total semakin rendah, begitu sebaliknya.
Turunnya nilai bobot isi dan naiknya porositas total tanah pada perlakuan
kombinasi B2K1 disebabkan kandungan C pada perlakuan B2K1 memberikan nilai
peningkatan C organik yang tinggi juga. Menurut hasil penelitian Glacer et al.
(2003) dan Hammmond et al. (2007) menemukan biochar yang mengandung
senyawa aromatik yang bersifat rekalsitran mampu mempertahankan stabilitas C
dalam tanah dan ber umur lama. Begitu juga dari hasil penelitian yang diperoleh
dapat dikemukakan kemungkinan, mekanisme penurunan bobot isi akibat pemberian
biochar sekam padi terjadi karena adanya potensi ke aromatikan biochar sekam padi
yang tinggi, yang dapat membentuk kompleks organomineral, sehingga
meningkatkan terjadinya aregasi tanah. Begitu juga adanya luas permukaan yang
tinggi dari biochar sekam padi akan berdampak terhadap penurunan bobot isi dan
meningkatkan porositas tanah. Wolf (2008) menemukan mekanisme yang
menyebabkan naiknya nilai sifat fisik tanah adalah adanya asam organik yang dapat
membentuk kompleks organomineral sehingga terjadi agregasi tanah serta adanya
komponen fungsional dari bahan organik yang di tambahkan ke tanah.
Bahan organik yang diberikan ke dalam tanah akan mengalami dekomposisi
memiliki peran penting dalam granulasi tanah yang mengalami pemadatan sehingga
tanah menjadi sarang. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Afany (2003)
114
mengatakan penambahan kadar asam humat pada tanah Entisol mampu meningkatkan
porositas total tanah yang semakin tinggi. Selain itu juga berdasarkan hasil analisis
awal dari tanah tempat penelitian, penyusunnan tekstur tanahnya didominasi oleh
fraksi pasir sebesar 48,800 %, debu 39,770% dan liat 11,440%, sehingga ruang pori
makronya lebih banyak. Begitu juga didukung dari hasil penelitian rumah kaca
didapatkan total mikroba yang ada pada tanah yang diberikan biochar sekam padi
lebih tinggi dibandingkan dengan tanah yang diberi biochar kotoran ayam dan bahan
organik lainnya (Tabel 5.9). Dimana mikroba memegang peranan aktif dalam
transformasi yang menyebabkan perubahan utama dalam sifat fisik tanah seperti
bobot isi, permeabilitas dan porositas total tanah.
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis biochar dengan dosis bahan organik
menunjukkan interaksi yang sangat nyata terhadap sifat kimia tanah pada parameter
DHL, P tersedia dan K tersedia. Hasil uji statistik dari Tabel 5.14 menunjukkan P
tersedia dan K tersedia tertinggi diperoleh pada perlakuan kombinasi B2K1 dengan
nilai 777,246 ppm untuk P tersedia dan 406,136 ppm untuk K tersedia. Peningkatan
nilai P tersedia dan K tersedia ini terjadi sebagai akibat dari pada perlakuan B2K1
yang menggunakan dosis optimum dari biochar sekam padi dengan dosis optimum
kotoran ayam, dimana berdasarkan analisis awal kandungan P dan K tersedia pada
biochar sekam padi sebesar 583,590 ppm untuk P tersedia dan 900,700 ppm untuk K
tersedia. Begitu juga untuk hasil analsis kotoran ayam nilai P tersedia diperoleh
sebesar 1071,780 ppm dan K tersedia sebesar 1151,250 ppm. Jadi P dan K yang
dapat dilepas melalui organo komplek pada ujung-ujung aromatik dari biochar sekam
115
padi dan gugus fungsional dari asam organik. Hasil dekomposisi kotoran ayam akan
dapat meningkatkan nilai P tersedia dan K tersedia dalam tanah. Kadar bahan organik
yang meningkat akan diikuti dengan peningkatan nilai kapasitas tukar kation atau
(KTK) dan fraksi organik. Hal ini disebabkan karena pada tanah yang mengandung
bahan organik umumnya mengandung koloid organik yang mampu mengikat kation-
kation. Hal ini juga terbukti dari tingginya nilai KTK pada tanah yang diberi
perlakuan biochar sekam padi maupun kotoran ayam (Tabel 5.6). Dimana menurut
Glaser et al. (2002) rangkaian aromatik biochar memiliki peranan besar terhadap
penurunan aktifitas logam dan peningkatan nilai KTK yang berkelanjutan. Soepardi
(1983) menyatakan bahwa adanya senyawa organik yang cukup tinggi
memungkinkan terjadinya Khelat yaitu senyawa organik yang berikatan dengan
kation logam seperti Fe, Mn, dan Al. Sebagai dampak dari terbentuknya khelat logam
ini akan mengurangi pengikatan fosfat oleh oksida maupun lempung silikat sehingga
P menjadi lebih tersedia. Adapun bentuk reaksinya menurut Masulili (2010) dapat
digambarkan sebagai berikut :
Al(Fe)(H2O)3(OH)2H2PO4 + Khelat PO42- (larut) + Kompleks Al-Fe-Khelat.
Dimana menurut Minardi (2006) ikatan ini menandakan terjadinya interaksi antara
logam dengan asam organik yang lebih dikenal dengan pengkhelatan.
Hasil analisis spektrum FT-IR dari biochar sekam padi secara kualitatif
menunjukkan adanya peningkatan derajat aromatis dari biochar sekam padi yang
terdapat pada gugus fungsi C = C pada daerah serapan 1514,120 cm-1 dan daerah
serapan 1550,770 cm-1 (Gambar 5.4). Dimana menurut Bourke et al. (2007) dalam
116
Veraeijen et al. (2010) pola struktur dari biochar yang mengandung oksigen dan
radikal bebas karbon baik dalam ikatan tunggal maupun rangkap seperti pada Gambar
6.1 di bawah ini .
Gambar 6.1 Struktur Aromatik Biochar (diambil dari Bourke et al.(2007) dalam Verheijen et al. (2010)
Hasil uji statistika yang ditunjukkan pada Tabel 5.16 nilai ketersediaan logam
berat Pb, Cu, dan Cr terendah di tanah ditunjukkan oleh perlakuan kombinasi dosis
biochar sekam padi optimum dengan dosis kotoran ayam optimum (B2K1) dengan
nilai 2,206 ppm untuk logam Pb, 15,269 ppm untuk logam Cu dan 0,175 ppm untuk
logam Cr sedangkan untuk ketersediaan logam Cd di dalam tanah tidak berbeda
nyata. Hal ini mungkin disebabkan oleh adanya proses pengkhelatan atau ikatan
kompleks antara logam dengan biochar lewat ujug aromatik dan ikatan kompleks
logam dengan bahan organik kotoran ayam lewat asam humat dan fulfat yang
dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik. Bukti lain dari adanya
pengkhelatan yaitu hasil penelitian dari Ariyanto dkk. (2005) yang menemukan
117
bahwa hasil analisis kandungan logam Cr menurun dalam tanah diikuti dengan
bertambah tingginya bahan organik dalam tanah.
Hasil penelitian pada Tabel 5.15 menunjukan nilai pH tanah tertinggi
ditunjukkan oleh perlakuan K1 (dosis kotoran ayam optimum) sebesar 6,588 dan
berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Hal ini disebabkan karena proses
dekomposisi bahan organik akan menyebabkan terjadinya reaksi pertukaran ligan
antara anion-anion organik berupa asam humat dan fulfat terhadap –OH bebas.
Pertukaran ini akan mengakibatkan peningkatan konsentrasi –OH dalam larutan tanah
sehingga nilai pH H2O meningkat hal ini sesuai dengan hasi penelitian Minardi
(2006) yang menemukan peningkatan nilai pH dalam tanah akan menyebabkan
menurunnya aktifitas logam-logam dalam tanah.
Terjadinya peningkatan nilai N total pada tanah pada perlakuan B1 (biochar
kotoran ayam) dibandingkan dengan nilai N total pada perlakuan B2 dan B3
disebabkan oleh lebih tingginya nilai kandungan N total awal pada biochar kotoran
ayam dibandingkan dengan N total awal biochar sekam padi (Tabel 5.2).
Hasil penelitian di lapangan meunjukkan pengaruh kombinasi dosis biochar
dengan dosis bahan organik memberikan interaksi yang sangat nyata terhadap nilai C-
organik tanah. Kandungan nilai C- organik tanah akibat perlakuan kombinasi berkisar
antara 3,400 – 4,500 % dengan nilai tertinggi diperoleh sebesar 4,586 % pada
perlakuan kombinasi B2K1. Masukan pembenah tanah berupa dosis biochar sekam
padi optimum dan dosis kotoran ayam optimum (B2K1) ternyata mampu
menciptakan tanah yang gembur dan subur, dimana kegemburan tanah ini erat sekali
118
hubungannnya dengan kandungan total karbon (C). Secara umum menurut Hariah
dkk. (2002) mengatakan kandungan total karbon pada tanah gembur berkisar antara
3-4%, dan hal ini dapat dipertahankan apabila diberikan masukan pembenah tanah
berupa bahan organik berkisar antara 8-9 ton ha-1.
Meskipun hasil analisis C organik sekam padi lebih rendah dari biochar
kotoran ayam (Tabel 5.2) namun dalam hasil penelitian di rumah kaca dan hasil
penelitian di lapangan kombinasi dosis biochar sekam padi ini dengan kotoran ayam
optimum memeberikan nilai C- organik tanah yang tertinggi. Hal ini mungkin
disebabkan oleh adanya masukan C- organik dari kotoran ayam sebesar 24,850%.
Semua hal di atas mengindikasikan adanya sifat rekalsitran C organik dalam biochar
sekam padi sebagai akibat dari tingginya derajat aromatisitas dari biochar sekam padi
(Gambar 5.4). Hal ini didukung oleh penelitian Scamid and Noack (2000)
mendapatkan hasil penelitian bahwa biochar yang diperoleh dari hasil pembakaran
secara pirolisis mengandung senyawa C aromatis yang tinggi. Sedangkan hasil
penelitian Glasser et al. (1998) menyatakan terjadinya peningkatan derajat
aromatisitas dari biochar bila suhu pembakarannnya dinaikan dan waktu pembakaran
ditingkatkan. Hasil penelitian Steiner et al. (2007) menyatakan biochar memiliki daya
tahan yang tinggi terhadap dekomposisi mikrobial dan dapat menjamin kesuburan
tanah dalam jangka panjang.
Hasil penelitian pada Tabel 5.17 menunjukkan pengaruh perlakuan dosis
biochar dan dosis bahan organik terhadap beberapa parameter pertumbuhan dan hasil
tanaman jagung memberikan interaksi yang tidak nyata, begitu juga pengaruh
119
masing-masing faktornya kecuali pada parameter berat basah total per ubinan dan
berat kering oven total per ubinan pengaruh dosis biochar nyata. Nilai berat kering
oven total brangkasan per ubinan tertinggi sebesar 9,672 kg diperoleh pada dosis A1
akan tetapi tidak berbeda nyata dengan nilai pada perlakuan dosis B2 sebesar 8,176
kg hal ini mungkin disebabkan dosis ke dua jenis biochar ini adalah dosis optimum
yang mampu memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah dari pengaruh
degradasi limbah cair garmen.
Kemampuan biochar sekam padi maupun biochar kotoran ayam dalam
meningkatkan sifat fisik dan kimia tanah, sangat terkait dengan karakteristik yang
dimiliki dari ke dua biochar tersebut. Ketika biochar sekam padi dan biochar kotoran
ayam ditambahkan ke dalam tanah, ternyata mampu meningkatkan porositas, P
tersedia, K tersedia, KTK, kadar air tanah dan menurunkan nilai bobot isi (Tabel 5.4
dan Tabel 5.6) peningkatan sifat tanah ini dapat berpengaruh, baik secara individu
maupun bersama-sama terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman jagung.
Menurunnnya nilai konsentrasi total logam berat Pb dan Cu pada biji serta
logam Pb, Cu, Cd pada brangkasan pada perlakuan kombinasi B2K1 mungkin
disebabkan oleh adanya peningkatan sifat tanah akibat pemberian kombinasi biochar
sekam padi optimum dengan kotoran ayam optimum (B2K1). Menurut Glaser et al.
(2000) pemberian biochar ke dalam tanah akan mampu membentuk kompleks organo
mineral dalam tanah dan mampu memberikan sumbangan terhadap tambahan nutrisi
dalam tanah. Potensi pembentukan kompleks organo mineral ini terjadi, karena
biochar sekam padi memiliki struktur gugus fungsional aromatik pada daerah serapan
120
1541,120 cm -1 dan 1550,770 cm -1 (Tabel 5.3) yang memungkinkan terjadinya
pengikatan logam Pb, Cu, dan Cd yang larut dalam tanah, melalui mekanisme ikatan
gugus fungsional pada ujung struktur aromatiknya. Sehingga ketersediaan ke tiga
unsur ini untuk tanaman menurun.
Kondisi pembakaran mempengaruhi derajat aromatis dari biochar dan
sekaligus juga dapat berpengaruh terhadap karakteristik penyerapan biochar. Dimana
hasil penelitian Glaser et al. (1998) peningkatan derajat aromatis biochar selain
dipegaruhi oleh suhu pembakaran juga dipengaruhi oleh lama waktu pembakaran.
Menurut Glaser et al. (2002) pada ujung kerangka aromatis juga terbentuk
gugus karboksilat yang berfungsi dalam pembentukan kompleks organo minral
maupun peningkatan nilai KTK yang berkelanjutan. Hasil analisis FT-IR dari biochar
sekam padi gugus aromatik muncul pada daerah serapan 1514,120 cm1 dan 1550,770
cm-1 serta gugus karboksilat mumcul pada serapan 1699,290 cm-1 (Gambar 5.4).
Terserapnya logam berat Pb, dan Cd ke tanaman dipengaruhi oleh pH tanah
yang rendah dan KTK yang rendah. Logam Pb dan Cd tidak akan larut kedalam
tanaman jika tanah tidak terlalu masam (Supardi, 1983). Secara alami tanah
mengandung logan Pb dan Cd dengan konsentrasi 20-42 ppm, dimana ini tergantung
dari batuan induk, cara terentuknya tanah, dan translokasi logam berat di tanah
(Alloway, 1995). Namun logm Pb dan Cd adalah logam berat yang secara fisiologis
tidak diperlukan oleh tanaman. Faktor yang mengendalikan akumulai Pb, dan Cd
ditanaman adalah konsentrasi dilarutan tanah, pergerakan logam dari tanah ke
permukaan akar dan translokasi dari akar ke tajuk tanaman. Logam Cd bersifat lebih
121
mobil didalam tanah, sehingga lebih mudah diserap oleh tanaman dibanding dengan
logam Pb (Alloway, 1995).
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan di atas dapat dibuktikan bahwa:
(1) tanah pertanian yang tercemar limbah garmen yang mengandung lebih banyak
logam berat dan zat-zat kimia berbahaya lainnya dibandingkan dengan tanah yang
tidak tercemar; (2) tanah pertanian yang tercemar ditambahkan bahan organik dan
atau biocharnya, tanah pertanian tersebut akan dapat ditingkatkan sifat fisik, kimia
dan biologisnya; (3) tanah pertanian tercemar yang telah diperbaiki sifat-sifatnya
dengan penambahan bahan organik dan atau biochar dari bahan organik itu, ditanami
tanaman jagung mengahsilkan hasil jagung yang lebih baik dibandingkan dengan
tidak diperbaiki dengan penambahan bahan organik dan atau biochar; (4)
penambahan bahan organik dan atau biocharnya dengan dosis optimum memberikan
hasil tanaman yang maksimum; (5) Tiap-tiap jenis bahan organik (dalam hal ini,
kotoran ayam dan sekam padi) dan biocharnya masing-masing (biochar kotoran ayam
dan biochar sekam padi) memiliki sifat-sifat pembenah tanah yang berbeda sehingga
akan memiliki kemampuan memperbaiki tanah pertanian tercemar akan berbeda pula,
maka pemberian jenis-jenis bahan organik dan atau biocharnya akan memberikan
hasil tanaman jagung yang berbeda pula; (6) campuran biochar sekam padi pada
dosis optimumnya dengan bahan organik kotoran ayam pada dosis optimumnya
mampu memperbaiki tanah pertanian yang tercemar limbah garmen yang
mengandung logam-logam berat dan bahan cemaran berbahaya lainnya sampai di
bawah ambang kritis, sehingga kualitas tanah dan hasil tanaman jagung menjadi baik.
122
Temuan-temuan di atas berimplikasi pada penambahan khasanah ilmu
pengetahuan di bidang pertanian khususnya peran penambahan bahan organik dan
atau biochar dalam memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologis tanah pertanian yang
terpapar cemaran limbah garmen yang mengandung logam-logam berat. Namun
remidiasi tersebut perlu dengan dukungngan bukti-bukti emperis yang lebih
komprehensif. Di samping itu, temuan penelitian ini berimplikasi pada
pengembangan teknologi remediasi lahan pertanian yang lebih efektif, aman dan
lebih murah sehingga aplikasi teknologi ini memberikan jaminan hasil yang lebih
baik dan terjangkau bagi semua kalangan. Temuan penelitian ini juga berimplikasi
pada para pengambil kebijakan untuk menghasilkan kebijakan untuk melindungi
lahan-lahan pertanian terhadap paparan pencemaran dan kebijakan dalam melakukan
langkah-langkah membenahi lahan-lahan pertanian tersebut dengan menerapkan
teknologi pertanian yang lebih tepat dan terjangkau bagi petani.
6.2 Kebaruan Penelitian (Novelty)
Beberapa temuan baru yang diperoleh dalam penelitian ini yaitu:
1. Biochar sekam padi dengan dosis optimum 9,28 ton ha-1 dapat memperbaiki
sifat fisik, kimia, dan biologi tanah yang tercemar logam berat Cu, Pb, Cd,
dan Cr dari limbah cair garmen.
2. Formulasi dosis biochar sekam padi 9,28 ton ha -1 dikombinasikan dengan
dosis bahan organik kotoran ayam 8,544 ton ha-1 dapat memperbaiki kualitas
123
tanah dan hasil tanaman jagung pada lahan yang tercemar logam berat Pb, Cd,
Cu, dan Cr sampai di bawah ambang batas.
124
BAB VII
SIMPULAN DAN SARAN
7.1 Simpulan
1. Sifat kimia tanah yang tercemar limbah cair garmen konsentrasi total logam berat
Pb, Cu, Cd, dan Cr lebih tinggi dibandingkan dengan tanah yang tidak tercemar,
sedangkan sifat fisik dan biologinya hampir sama.
2. Biochar mempunyai potensi yang lebih baik dari bahan organik dalam
memperbaiki sifat tanah dan pertumbuhan tanaman jagung di lahan yang
terdegradasi limbah cair garmen.
3. Dosis optimum dari kotoran ayam adalah 51,264 g per pot atau 8,544 ton ha-1,
dengan hasil maksimum 441,502 g per pot atau 15,767 ton ha-1. Dosis optimum
biochar kotoran ayam adalah sebesar 59,630 g per pot atau 9,930 ton ha-1, dengan
hasil maksimum 502,589 g per pot atau 17,949 ton ha-1. Dosis optimum sekam
padi 61,650 g per pot atau 10,275 ton ha-1, dengan hasil maksimum 416,380 g per
pot atau 14,870 ton ha-1. Dosis optimum biochar sekam padi adalah 55,720 g per
pot atau 9,280 ton ha-1 , dengan hasil maksimum 509,325 g per pot atau 18,190
ton ha-1.
4. Biochar sekam padi dapat meningkatkan kualitas tanah dengan terjadi penurunan
bobot isi, naiknya porositas total tanah, KTK, P tersedia, K tersedia, total jamur,
total bakteri, dan penurunan ke tersedian logam berat Pb, Cd, Cu, dan Cr di
tanah. Konsentrasi total logam berat Pb dan Cd pada biji jagung masih melebihi
125
konsentrasi ambang batas yang ditetapkan oleh BPOM (1989). Sedangkan
konsentrasi logam berat Pb, Cd, dan Cu pada brangkasan sudah berada di bawah
ambang batas menurut kreteria Allowy (1995).
5. Formulasi kombinasi dosis biochar sekam padi 9,280 ton ha-1 dengan dosis
kotoran ayam dosis 8,544 ton ha-1 dapat memperbaiki sifat tanah. Terjadi
penurunan bobot isi, meningkatnya kadar air tanah, porositas total tanah, K
tersedia, P tersedia, dan C- organik. Begitu juga terjadi penurunan konsentrasi
ketersediaan logam berat pada tanah, konsentrasi total logam berat pada biji dan
brangkasan. Konsentrasi logam Pb, Cd, dan Cu pada biji dan brangkasan sudah
berada di bawah ambang batas.
7.2 Saran
1. Formulasi kombinasi biochar sekam padi dosis 9,280 ton ha-1 dengan kotoran
ayam dosis 8,544 ton ha-1 dapat digunakan sebagai pembenah tanah untuk
mengatasi kendala pencemaran logam berat Pb, Cd, Cu dan Cr pada lahan yang
tercemar limbah cair garmen.
2. Pemerintah diharapkan memberi bimbingan dan pengetahuan kepada pengusaha
garmen untuk tidak membuang limbah cairnya ke saluran irigasi. Selain itu
pemerintah juga perlu melakukan tindakan remediasi pada lahan pertanian yang
terkontaminasi logam berat.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memperbanyak lokasi sampling
sehingga diperoleh sebaran kontaminasi logam berat pada lahan yang tercemar.
126
DAFTAR PUSTAKA
Afany, M.R. 2003. Pengaruh Asam Humat Terhadap Karakteristik Lengas Regosol.Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya Malang. Agrivita, 25: 144-150.
Alloway, B.J. (editor). 1995. Heavy Metals in Soils. Blackie Academic &Professional. Glasgow : 206-223.
Asai, H., Samsom, B.K., Stephan, H.M., Songyikhangsuthor, K., Homma, K.,Kiyono, Y., Inoue, Y., Shiraiwa, T., & Horie, T. 2009.Biocharamandement Techniques for Upland Rice Production in NorthernLaos 1. Soil Physical Properties,Leaf SPAD and Grain Yield. Field CropsResearch, 111: 81-84.
Ariyanto, D.P. 2001. Pengaruh Jarak Buangan Air Limbah Industri di Daerah Jaten-Karanganyar Terhadap Kadar Cu dan Cr dalam Air dan Tanah PermukaanSaluran Air Pungkuk. Skripsi. Fakultas Pertanian Universitas SebelasMaret Surakarta. 39 hal.
Ariyanto, D.P., Indro W., Hery, W. 2005. Pengaruh Jarak Buangan Air LimbahIndustri di Daerah Jaten – Karanganyar Terhadap Kadar Chromium dalamAir dan Tanah Permukaan Saluran Air Pungkuk. Caraka Tani 5 (2) : 20-29
Barcelo, I., and Poschenrieder, C., Gunse, B. 1986. Water Relation of Chromium (VI)Treated Bush Bean Plants (phaseoulus vulgaris L. Ev. Contender) underBoth Normal and Water Stress Condition, J. Exp. Bot. 37: 178-182
Brandli, R.C., Hartnik, T., Henriksen, T., Cornelissen, G. 2008. Sorption of NativePolyaromatic Hydrocarbons (PAH) to Black Carbon and AmendedActivated Carbon in Soil. Chemosphere 73: 1805-1810.
Badan Pusat Statistik. 2013. Denpasar dalam Angka. Badan Pusat Statistik KotaDenpasar.
Brown, S., Chancy, R., Hallfrisch, J., Ryan, J.A., Berti, W.A. 2004. In SituTreatments to Reduce Phyto-and Bioavailability of Lead, Zinc, andCadmium. J. Environ Quo1, 33: 522-531.
Chan, K.Y., Van Zwieten, B.L., Meszaros, I., Downie, D., & Joseph, S. 2007.Agronomic Values of Greenwaste Biochars as a Soil Amandments.Australian Journal of Soil Research, 45: 625-634.
127
Chan, K.Y., Van Zwieten, B.L., Meszaros, I., Downie, D., & Joseph, S. 2008. UsingPoultry Litter Biochars as Soil Amendment. Australian Journal of SoilResearch, 46: 437-444.
Charlene. 2004. Pencemaran Logam Berat Timbal(Pb) dan Cadmium(Cd) padaSayur-sayuran. Falsafah Sains.Program Pascasarjana/S3/Institut PertanianBogor.
Chen, Y.X. 2003. The Role of Cetric Acid on The Phitoremediation of Heavy MetalContaminated Soil. The journal of Chemosphere Research ,5: 5-12
Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Pertama. PenerbitUniversitas Indonesia (UI-PRESS). Jakarta. 140p
Darmono. 2006. Lingkungan Hidup dan Pencemaran Hubungannya denganToksikologi Senyawa Logam. Pertama. Penerbit Universitas Indonesia (UI-PRESS). Jakarta. 179p
Djajakirana, G. 2001. Kerusakan Tanah Sebagai Dampak Pembangunan Pertanian.Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Dinas Pertanian dan Hortikultur. 2010. Laporan Tahunan. Dinas Pertanian danHortikultura Kota Denpasar.
Direktur Jendral Badan Pengawasan Obat Makanan 1989. SK Dirjen BPOM No.0375/B/SK/VII/89. Direktur Jendral Badan Pengawasan Obat MakananJakarta.
Doran, J.W., & Parkin. 1994. Defining and Assessing Soil Quality in. Doran, J.W.,Coleman,. D.C., Bezdick, D.F., and Stewart, B.A., (eds). Defining SoilQuality for Sustainable Evironment. SSSA Special publication. SSSAMadison.
Drew, D., Ifeoma, D.I., Tucker, P. 2006. Chromium Toxicity, ATSDR PublicationNo. ATSDR-HE-CS-2001-2005.
Ferizal, M., Basri, A.B. 2011. Arang Hayati (Biochar) Sebagai Pembenah Tanah.Balai Pengkajian Teknologi Pertanian(BPTP) Aceh.
Firmansyah, M. A. 2003. Resiliensi Tanah Terdegradasi. Makalah pengantarfalsapah sain. IPB
Glaser, B., Balashov, E., Haumaier L., Guggenberger G., & Zech W. 2000. BlackCarbon in Density Fractions of Anthropogenic Soil of the BrazilianAmazon Region. Organic Geochem, 31: 669 - 678
Glaser, B., Lehmann, J., & Zech, W. 2002. Ameliorating Physical and ChemicalProperties of Highly Weathered Soils in the Tropics With Charchoal: AReview. Biol Fertil Soils, 35: 219-230.
Hairiah, K., Widianto, Utami, S.R., Suprayogo, D., Sunaryo, Sitompul, S.M.,Lusiana, B., Mulia, R. Van Noordwijik, M., & Cadisch, G. 2002.Pengelolaan Tanah Masam Secara Biologi. Intenational Centre forResearch in Agroforesty.Bulletin. Bogor.
Hanudin, E. 2004. Kimia tanah. Laboratorium Kimia Kesuburan Tanah. JurusanTanah Fakultas Pertanian UGM. Jogyakarta.
Hammond, D., Steege, H., & Van der Borg, K. 2007. Upland Soil Charcoal in TheWest Tropical Forests of Central Guyana. Biotropica, 39(2) : 153-160.
Jufri, J. 1999. Peningkatan Ketersediaan P Oleh Beberapa Macam Bahan OrganikPada Ultisol . (Tesis). Tidak di Pubblikasikan. Pascasarjana UniversitasBrawijaya. Malang.
Ismail, M., Basri, A.B. 2011. Pemanfaatan Biochar Untuk Perbaikan KualitasTanah. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian(BPTP) Aceh.
Karyasa, I.W. 2012. Meta-Analisis Terhadap Material Berbasis Silika Terbarukandari Sekam Padi dan Pemetaan Biomassa Tropis Kaya Silikon. ProsidingSeminar Nasional MIPA II, Universitas Pendidikan Ganesha. Halaman147-153.
Karboulewsky, N., Dupouyet, S., Bonin, G. 2002. Environmental Risk of ApplyingSewage Sludge Compost to Vineyards Carbon Heavy Metals, Nitrogen,and Phosphorus Accumulation. J. Environ Qual 31:1552-1527.
Khairani, M., Azan, M., Sofian, K., Soleman, F. 2007. Penentuan KandunganUnsur Krom dalam Limbah Tekstil dengan Metode Analisis PengaktifanNeuron. Laboratorium Fisika Atom dan Inti. Jurusan Fisika FMIPA.Universitas Diponegoro Semarang. Berkala Fisika,10: 35-43
129
Kohar, I., Poppy, H.H., dan Imelda, I.L. 2005. Studi Kandungan Logam Pb dalamTanaman Kangkung Umur 3 dan 6 Minggu yang Ditanam di Media yangMengandung Pb. Makara Sains, 9: 56-59
Kurniawansyah, M., Sudirman, Roechan, S., Emmyzar. 2001. Toleransi TanamanAkar Wangi (Verriverio iironioides L.) pada Tanah Tercemar Logam BeratPb dan Cd. J. Soirens, 2: 115-125.
Kurnia, U., Sudirman, Kusnadi, H. 2005. Rehabilitasi dan Reklamasi LahanTerdegradasi. hlm 147-182 dalam: Teknologi Pengelolaan Lahan KeringMenuju Pertanian Produktif dan Ramah Lingkungan. Pusat Penelitian danPengembangan Tanah dan Agroklimat. Badan Penelitian danPengembangan Pertanian. Departemen Pertanian.
Kvesitadze, H., Khatisashvili., G., Sadunishvili, T., Ramsden, J.J. 2006.Biochemical Mechanism of Detoxification in Higer Plants: Basis ofPhytoremediation. Springer –Verlag Berlin Heidelberg. Germany. 262pages
Lanya, I. 1996. Evaluasi Kualitas dan Produktivitas Lahan Kering Terdegredasi diDaerah Transmigrasi WPP VII Rengat, Kabupaten Indragri Hulu, Riau.Tidak di Publikasikan PPs-IPB.
Latuponu, H. 2010. Pemanfaatan Limbah Sagu Sebagai Bahan Aktif Biochar UntukMeningkatkan Efisiensi Serapan Hara P Di Ultisol. Hibah DesertasiDoktor. Tidak di Publikasikan. Lembaga Penelitian dan Pengabdian padaMasyarakat. Universitas Gajah Mada.
Lehmann, J., Joseph, S. 2009. Biochar for Environmental Management. Earthscan,U.S.A
Liang, B., Lehmann, J., Kiyangi, D., Grossman, J.O., Neill, B., Skjemstad, J.O.,Thies, J., Luizao, F.J., Peterson, J., & Neves, E.G. 2006. Black CarbonIncreases Cation Exchange Capacity in Soil. Soil Sci. Soc. Am.,70: 1719-1730.
Lohmann, R., Macfarlane, J.K., Gschwend, P.M. 2005. Importance of black carbonto sorption of native PAHs, PCBs, and PCDDs in Boston and New York,Harbor sediments. Environmental Science & Technology 39: 141-148.
Masulili, A. 2010. Kajian Pemanfaatan Biochar Sekam Padi untuk MemperbaikiBeberapa sifat Tanah Sulfat Masam dan Pengaruhnya Terhadap
130
Pertumbuhan dan Hasil Padi (Oryza sativa L). (Desertasi). Tidak diPublikasikan. Pascasarajana Universitas Brawijaya Malang.
Mengel, K., & Kirkby, E.A. 2001. Prinsiples of Plant Nutrition. International PotashInstitute. Switzerland.
Minardi, 2006. Peran Asam Humat dan Fulvat dari Bahan Organik dalam Pelepasan PTerjerap pada Andisol. (Ringkasan Desertasi). Tidak di Publikasikan.Program Pascasarjana Universitas Brawijaya. Malang. 21 hal.
Notodarmojo, S. 2005. Pencemaran Media dan Air Media. Penerbit ITB.
Notohadiprawiro, Tejoyuwono. 1995. Logam Berat dalam Pertanian. Jurnal Manusiadan Lingkungan , 2 : 18-21.
Notohadiprawiro, T. 2006. Pertanian Lahan Sawah Tadah Hujan di Indonesia:Potensi, Prospek, Kendala dan Pengembangannya. Lokakarya EvaluasiPelaksanaan Proyek Pengembangan Palawija. Ilmu Tanah UniversitasGajahmada.
Novak, J.M., Bussecher, W.J., Laird, D.L., Ahmedna, M., Watts, D.W., & Niandou,M.A.S. 2009. Impact of Biochar Amendment on Fertility of a SoutheasternCoastal Plain. Soil. Soil Science, 174: 105-112.
Nurida, N.L., Dariah, A., dan Rahman, A. 2010. Kualitas Limbah pertanian SebagaiBahan Baku Pembenah Tanah Berupa Biochar untuk Rehabilitasi Lahan.Balai Tanah Litbang DEPTAN. Hal. 211-218.
Ogawa, M., Okimori, Y., and Takahashi, F. 2006. Carbon Sequestration byCarbonization of Biomass and Forestation :Three Case Studies Metigationand Adaptation Strategies for Global Change. J. Climate 11: 421-436.
Onggo, T.M. 2009. Pengaruh Konsentrasi Larutan Berbagai Senyawa Timbal (Pb)terhadap Kerusakan Tanaman, Hasil dan Beberapa Kriteria KualitasSayuran Daun Spinasia
Panda, S.K., and Choudhury. 2005. Chromium Stress in Plants. Braz. J. PlantPhysiol., 17(1): 95-102.
Pohan, 2002. Pengaruh suhu dan konsentrasi natriumhidroksida pada pembuatankarbon aktif dari sekam padi. Balai besar penelitian dan pengembanganhasil pertanian. Deperindag. Jakarta
131
Prihandarini. 2004. Manajemen Sampah. Perpod. Jakarta.
Peraturan Gubernur Bali No.8 . Tahun 2007. Buku Mutu Lingkungan Hidup danKriteria Baku Kerusakan Lingkungan Hidup.
Rascio, N., Vecchia, F.D., Ferretti, M., Merio, L., and Ghisi, R. 1993. Some ofEffect of Cadmium on Maize Plants. Arch.environ. Contam Toxical. 25 :244-249
Rees, R.M., Ball, B.C., Campbell, C.D., Watson, C.A. 2001. Organic Matter theSustenance of Soil, in Rees, R.M et al.,(eds). Sustainable Management ofSoil Organic Matter. CABI Pulbl., Walingford, UK.: 1-5.
Rondon, M. A., Lehmann, J., Raminez, J., & Hurtado, M. 2007. Biological NitrogenFixation by Common Beans (Phaseolus vulgaris L.) I Creases with BiocharAdditions. Biology and Fertility of Soils,43: 699-708.
Shilev, S., Ruso, J., Puig, M.,. Benlloch, M., and Sancho, E.D. 2001. RhizosphericBacteria Promote Sunflower (Helianthus annuus L.). Plant Growth andTolerance to Heavy Metals. Minerva Biotecnologica 13(1): 37-39.
Steiner, C., Teixeira, W., Lehman J., Nehls, T., Vasconselos de Macedo, J., Blum,W., & Zech, W. 2007. Long Term Effect Manure Charcoal and MineralFertilization on Crop Production and Fertility on a Highly WeatheredCentral Amazonia Upland Soil. Plant and soil, 291: 1-2.
Sumanto dan Suwardi, 2010. Efektifitas Pupuk Organik Kotoran Sapi dan AyamTerhadap Hasil Jagung di Lahan Kering. Prosiding Pekan SeraliaNasional. 2010.
Sharma, P., and Dubey, R.S. 2005. Lead Toxicity in Plants. Brazilian Journal ofPlant Physiology 17 (1): 35-52
Simanjuntak, W., Sembiring, S., dan Sebayang, K. 2012. Effect of PirolysisTemperatures on Composition and Electrical Conductivity of CarbosilPrepared from Rrice Husk. Indo. J. Chem. 12(2): 119-125.
132
Singh, V. P., And Sovyanhadi, J. 1998. Kinetics of Phosphate Fixation in AcidSulfate Iron Toxic and Neutral Soils. Oryza. 35(2):95-105
Subowo, Mulyadi, Widodo, S., dan Nugraha, A. 1999. Status dan Penyebaran Pb,Cd, dan Pestisida pada Lahan Sawah Intensifikasi di Pinggir Jalan Raya.Prosiding. Bidang Kimia dan Bioteknologi Tanah, Puslittanak, Bogor.
Sudirja, R. 1998. Evaluasi Pengaruh Air buangan Tekstil terhadap Kualitas Air, danPertumbuhan Vegetatif Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa Linn), StudiKasus di daerah Pengairan Sungai Cikijing Kecamatan RancaekekKabupaten Bandung Jawa Barat. (Tesis) Tidak di Publikasikan. ProgramMagister Teknik Lingkungan.ITB.
Sudirman, dan Vadari, T. 2000. Pengaruh kekritisan lahan terhadap produksi padi dankacang tanah di Garut Selatan. Prosiding Kongres Nasional VII HITI:pemanfaatan sumberdaya tanah sesuai potensinya menuju keseimbanganlingkungan hidup dalam rangka meningkatkan kesejahteraan rakyat.Himpunan Tanah Indonesia. Bandung 2-4 November 1999. Hal: 411-417
Suryatmana, P., Mieke. R., Satiawati dan Rataseca, P. 2001. Peranan MikorhizaMikofer dan Bahan Organik Kascing dalam Translokasi Pb, SerapanFosfor Dan Hasil Tanaman Cabai (Capsicum Annum) Pada TanahTercemar Logam Berat. Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,Universitas Pajajaran. Bandung
Sukreeyapongse, 0 . 2002. pH- Dependent Release of Cadmium Copper and Leadfrom Natural and Sludge Amended Soils. J. Environ Dual ,31: 1901-1909.
Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Jurusan Tanah Fakultas Pertanian InstitutPertanian Bogor. Bogor. 591p.
Stevenson, F.J. 1994. Humus Chemestry. John Wiley and Son. New York.
Subandi, dan Manwan, I. 1990. Penelitian dan Teknologi Peningkatan ProduksiJagung di Indonesia. Laporan Khusus. Pusat Penelitian danPengembangan Tanaman Pangan. Bogor, 67 halaman.
Syekhfani. 1998. Hara Air Tanah Tanaman. Jurusan Tanah Fakultas Pertanian.Universitas Brawijaya. Malang.
133
Szymezyk, K., and Zalewski. 2003. Copper Zinc, and Cadmium Content in Liver andMuscles of Mallards and Other Hunting Fowl Spesies in Warnia andMazury in 1999 – 2000. J. Environ. 12 (3) : 382 – 386.
Schmidt, M.W.I., & Noack, A.G. 2000. Black Carbon in Soils and Sediments:Analysis Distribution Implications and Current Challenges. GlobalBiogeochem. Cycles 14: 777–79.
Taylor, P., Mason, J. 2010. Biochar Production Fundamentals, in: P. Taylor (Ed.),The Biochar Revolution: Transforming Agriculture and Environment,Global Publishing Group, Victoria, Australia. pp. 113-131
Thies, J.E., Rillig, M.C. 2009. Characteristics of Biochar: Biological Properties. In:Lehmann, J., Joseph, S. (Eds.), Biochar for Environmental Management.Earthscan, U.S.A.
Tagoe, S.O., Takasugu, Horiuchi, T., & Matsui, T. 2008. Effects of Carbonized andDried Chicken Manures on the Growth, Yield, and N Content of Soybean.Plant Soil, 306: 211-220.
Verheijen, F., Jeffry, S., Bastos, A.C., Van der Velde, M., & Diafas, I. 2010. BiocharApplication to Soils a Critical Scientific Review of Effects on SoilProperties,Processes and Functions. European Commission,Joint ResearchCenter Institute for Environment and Sustainability.
Wongso Atmojo, S. 2003. Peranan Bahan Organik Terhadap Kesuburan Tanah danUpaya Penglolaannya. Pidato Pengkuhan Guru Besar Ilmu KesuburanTanah .Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret.
Woolf, D. 2008. Biochar as a Soil Amendment: A Review of the EnvironmentalImplications.Available:http://orgprints.org/13268/01/Biochar_as_a_soil_amendment_ a_review.pdf
Yamato, M., Okimori, Y., Wibowo, I.F., Anshori, S., & Ogawa, M. 2006. Effects ofThe Application of Charred Bark of Acacia manginum on The Yield ofMaize, Cowpea and Peanut, and Soil Chemical Properties in SouthSumatra, Indonesia. Soil Science and Plant Nutrition, 52: 489-495.
Yuwono, N.W. 2009. Membangun Kesuburan Tanah di Lahan Marginal. Jurnal IlmuTanah dan Lingkungan . 9 (2): 137-141.
134
LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Analisis beberapa Parameter dari Limbah Cair Garmen danTanah yang Tercemar Limbah pada Lahan Sawah di KotaDenpasar