EFEK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS PUPUK UREA DAN JENIS …
Transcript of EFEK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS PUPUK UREA DAN JENIS …
EFEK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS PUPUK UREA DAN JENIS
BIOCHAR TERHADAP KADAR HARA N PADA TANAH ULTISOL DAN
PERTUMBUHAN TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)
SKRIPSI
OLEH :
DIMITIA RADHIKA BALQISH BATH
140301165
AGROTEKNOLOGI – ILMU TANAH
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2019
Universitas Sumatera Utara
EFEK PEMBERIAN BERBAGAI DOSIS PUPUK UREA DAN JENIS
BIOCHAR TERHADAP KADAR HARA N PADA TANAH ULTISOL DAN
PERTUMBUHAN TANAMAN JAGUNG (Zea mays L)
SKRIPSI
OLEH :
DIMITIA RADHIKA BALQISH BATH
140301165
AGROTEKNOLOGI – ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Pertanian di Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2019
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
i
ABSTRACT
DIMITIA RADHIKA BALQIS BATH: The Effects of Application Various Doses
of Urea Fertilizer and Biochar on N Nutrients in Ultisol and Growth of Maize
(Zea mays L), guided by Fauzi and Sarifuddin.
The aim of this study was to determine the best treatments by using urea
fertilizer and biochar to increase Total N, plant growth and N uptake in maize in
Ultisol. The study was conducted at the Faculty of Agriculture, University of
Sumatera Utara from June to November 2018 using factorial Randomized Block
Design (RBD) with 2 factors: Urea Fertilizer (0, 50, 100, 150 kg / ha) and
Biochar Type (control, rice husk, oil palm shells, oil palm fronds). The
parameters observed were soil pH, soil organic matter,Total N, CEC, stem
diameter, canopy dry weight and root dry weight.
The results showed that application of urea significantly affected soil pH,
Total N, stem diameter, canopy dry weight, root dry weight. The administration of
various biochar significantly affected soil pH, N-total soil and root dry weight.
The interaction between urea and various biochar did not significantly affect each
treatments.
Keywords: Biochar, Maize, Ultisol, Urea Fertilizer.
Universitas Sumatera Utara
ii
ABSTRAK
DIMITIA RADHIKA BALQIS BATH: Efek Pemberian Berbagai Dosis Pupuk
Urea Dan Jenis Biochar Terhadap Kadar Hara N Pada Tanah Ultisol dan
Pertumbuhan Tanaman Jagung, dibimbing oleh Fauzi dan Sarifuddin.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan dosis urea dan jenis biochar
terbaik untuk meningkatkan N – total tanah, pertumbuhan tanaman dan serapan N
pada tanaman jagung di tanah Ultisol. Penelitian dilakukan di Rumah Kasa
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara dari bulan Juni-November 2018
menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial dengan 2 faktor yaitu
Pupuk Urea (0, 50, 100, 150 kg Urea/ha) dan Jenis biochar (control, sekam padi,
cangkang kelapa sawit, pelepah kelapa sawit). Parameter yang diamati adalah pH
tanah, C-Organik tanah, N-Total tanah, KTK Tanah, diameter batang, berat kering
tajuk dan berat kering akar.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea berpengaruh
nyata terhadap pH tanah, N-Total tanah, diameter batang, berat kering tajuk, berat
kering akar. Pemberian berbagai biochar berpengaruh nyata terhadap pH tanah, N-
Total tanah dan berat kering akar. Interaksi antara pupuk urea dan berbagai
biochar tidak berpengaruh nyata pada setiap perlakuan
Kata Kunci: Biochar, Jagung, Pupuk Urea, Ultisol
Universitas Sumatera Utara
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, berkat
Rahmat dan Hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan usulan penelitian ini tepat
pada waktunya.
Adapun judul dari Penelitian ini adalah “Efek Pemberian Berbagai Dosis
Pupuk Urea Dan Jenis Biochar Terhadap Kadar Hara N Pada Tanah Ultisol
dan Pertumbuhan Tanaman Jagung” yang merupakan salah satu syarat untuk
dapat memperoleh gelar sarjana di Program Studi Agroteknologi, Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada
Bapak Ir. Fauzi, MP., selaku Ketua Komisi Pembimbing kemudian kepada Bapak
Dr. Ir. Sarifuddin, MP., selaku Anggota Komisi Pembimbing telah banyak
memberikan arahan dalam pelaksanaan Penelitian.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih, semoga laporan penelitian ini
bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Juli 2019
Penulis
Universitas Sumatera Utara
iv
DAFTAR ISI
ABSTRACT ............................................................................................................ i
ABSTRAK ............................................................................................................. ii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL................................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3
Hipotesa Penelitian .................................................................................... 3
Kegunaan Penelitian .................................................................................. 3
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol .............................................................................................. 4
Nitrogen di Dalam Tanah........................................................................... 5
Pupuk Urea................................................................................................. 7
Biochar ..................................................................................................... 8
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat .................................................................................. 12
Bahan dan Alat ......................................................................................... 12
Metode Penelitian .................................................................................... 12
PELAKSANAAN PERCOBAAN
Persiapan bahan biochar .......................................................................... 14
Persiapan contoh tanah ............................................................................ 14
Aplikasi perlakuan .................................................................................. 14
Analisis awal tanah dan biochar .............................................................. 14
Penanaman ............................................................................................... 15
Pemeliharaan ............................................................................................ 15
Panen ................................................................................................... 15
Parameter pengamatan ............................................................................. 16
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil……….. ........................................................................................... 19
Pembahasan.............................................................................................. 27
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan .. ........................................................................................... 34
Universitas Sumatera Utara
v
Saran………. ........................................................................................... 34
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Nilai pH tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan berbagai
jenis biochar pada akhir masa inkubasi tanah ......................................... 19
Tabel 2. Nilai N-Total tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar .............................................................................. 20
Tabel 3. Nilai KTK tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan berbagai
jenis biochar ............................................................................................. 21
Tabel 4. Nilai C-Organik tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar .............................................................................. 23
......................................................................................................................
Tabel 5. Nilai diameter batang akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar .............................................................................. 24
......................................................................................................................
Tabel 6. Nilai berat kering tajuk akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar .............................................................................. 25
Tabel 7. Nilai berat kering akar akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar ............................................................................. .27
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Bagan Percobaan Tanaman Jagung (Zea mays L.) ............................ 39
Lampiran 2. Kriteria Sifat Tanah ........................................................................... 40
Lampiran 3. Peta Pengambilan Sampel Tanah ...................................................... 41
Lampiran 4. Hasil Analisis Tanah Ultisol Labuhan Batu ...................................... 42
Lampiran 6. Hasil Pengukuran pH Tanah. ............................................................. 43
Lampiran 7. Data Sidik Ragam pH Tanah ............................................................. 43
Lampiran 8. Hasil Pengukuran N-total .................................................................. 44
Lampiran 9. Data Sidik Ragam N-total.................................................................. 44
Lampiran 10. Hasil Pengukuran KTK ................................................................... 45
Lampiran 11. Data Sidik Ragam KTK. .................................................................. 45
Lampiran 12. Hasil Pengukuran C-Organik........................................................... 46
Lampiran 13. Data Sidik Ragam C-Organik .......................................................... 46
Lampiran 14. Hasil Pengukuran Diameter Batang ................................................ 47
Lampiran 15. Data Sidik Ragam Diameter Batang. ............................................... 47
Lampiran 16. Hasil Pengukuran Berat Kering Tajuk............................................. 48
Lampiran 17. Data Sidik Ragam Berat Kering Tajuk. ........................................... 48
Lampiran 18. Hasil Pengukuran Berat Kering Akar. ............................................. 49
Lampiran 19. Data Sidik Ragam Berat Kering Akar ............................................. 49
Universitas Sumatera Utara
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kondisi lahan yang semakin lama semakin sempit, memaksa manusia
untuk memanfaatkan tanah yang kurang subur dalam bidang pertanian. Tanah
Ultisol saat ini menjadi sasaran utama perluasan pertanian karena luasnya
mencapai 45.794.000 ha atau sekitar 25%. Tetapi kendala yang dihadapi untuk
pengembangan pertanian adalah kemasaman dan kejenuhan Al yang tinggi,
kandungan hara dan bahan organik rendah, dan tanah peka terhadap
erosi(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Tanah Ultisol merupakan tanah yang mempunyai unsur hara makro yang
rendah salah satunya adalah unsur nitrogen (N).Menurut Akasah (2016) Tanah
Ultisol di desa Aek Goti Kecamatan Silangkitan Kabupaten Labuhan Batu Selatan
memiliki tekstur tanah dominan pasir dan kandungan bahan organik yang rendah
(1,29%) serta hara N yang sangat rendah (0,11%).Keberadaan N di dalam tanah
mudah hilang dalam air drainase, tercuci, dan menguap ke atmosfir, terutama pada
tanah yang bertekstur kasar, kandungan bahan organik rendah dan nilai KTK
rendah.
Untuk memperbaiki permasalahan N pada tanah Ultisol, dapat dilakukan
dengan menambahkan pupuk N dan amandemen tanah salah satu nya yaitu
biochar.Biochar adalah produk yang kaya akan karbon yang diperoleh dari bahan
biomassa yang dibakar dengan atau tanpa oksigen dandiberikan ke tanah untuk
meningkatkan produktivitas tanah.Menurut Carter et al (2013) biochar dapat
meningkatkan pH tanah, KTK tanah, retensi hara.Hal ini didukung oleh penelitian
Schnell et al (2011) bahwa biochar juga dapat mengurangi pencucian N pada
Universitas Sumatera Utara
2
tanah dan meningkatkan adsrobsi P-anorganik. Pemberian biochar pada tanah juga
mampu meningkatkan pertumbuhan serta serapan P pada tanaman
(Satriawan dan Handyanto, 2015). Berbeda dengan bahan organik, biochar
tersusun dari cincin karbon aromatis sehingga lebih stabil dan tahan lama di dalam
tanah (Maguire dan Agblevor, 2010).
Berdasarkan uraian di atas maka penulis tertarik untuk melakukan
penelitian tentang pemberian pupuk urea dan pemanfataan biochar dari bahan
baku sekam padi. cangkangkelapa sawit dan pelepah kelapa sawit, terhadap
serapan N pada tanah Ultisol.
Tujuan Penelitian
- Untuk mengetahui pengaruh pemberian pupuk Urea terhadapkadar hara-N dan
pertumbuhan tanaman jagung di tanah Ultisol.
- Untuk mengetahui pengaruh pemberian biochar terhadap terhadapkadar hara-N
dan pertumbuhan tanaman jagung di tanah Ultisol.
- Untuk mengetahui interaksi pemberian pupuk urea dan biochar terhadap kadar
hara-N dan pertumbuhan tanaman jagung di tanah Ultisol.
Hipotesis Penelitian
- Pemupukan Urea meningkatkan kadar hara-N dan pertumbuhan tanaman
jagung
di tanah Ultisol.
- Pemberian biochar meningkatkan kadar hara-N dan pertumbuhan tanaman
jagung di tanah Ultisol.
- Ada interaksi pemberian pupuk urea dan biochar terhadap kadar hara-N dan
pertumbuhan tanaman jagung di tanah Ultisol.
Universitas Sumatera Utara
3
Kegunaan Penulisan
Sebagai bahan informasi bagi kepentingan ilmu pengetahuan dan sebagai
salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Universitas Sumatera Utara
4
TINJAUAN PUSTAKA
Ultisol
Ultisol adalah tanah yang memiliki horizon argilik atau horizon kandik
dengan kejenuhan basa <35% pada kedalaman 125 cm di bawah batas atas dari
horizon argilik atau kandik, tidak lebih 200cm dibawah permukaan tanah mineral
atau dibawah permukaan tanah mineral (Soil Survey Staff, 2014). Ciri morfologi
yang penting pada Ultisol adalah adanya peningkatan fraksi liat dalam jumlah
tertentu pada horizon argilik.Horizon argilik umumnya kaya akan Al sehingga
peka terhadap perkembangan akar tanaman, yang menyebabkan akar tanaman
tidak dapat menembus horizon ini dan hanya berkembang di atas horizon argilik
(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Ultisol berkembang dari berbagai macam bahan induk, dimana sebagian
besar bahan induk tanah ini adalah batuan sedimen masam, sehingga tanah ini
bereaksi masam hingga sangat masam (pH 5-3,10) (Prasetyo dan Suriadikarta,
2006). Pada tanah Ultisol kandungan bahan organik tergolong relatif rendah,
stabilitas yang rendah sehingga peka terhadap erosi, permeabilitas lambat hingga
sedang, kandungan N,P dan K rendah (Hardjowigeno,1993). Ultisol juga memiliki
kejenuhan Al yang tinggi dan KTK yang rendah.
Ultisol pada umumnya berwarna merah kuning kecoklatan hingga
merah.Pada klasifikasi tanah Ultisol menurut Soepraptohardjo (1961), Ultisol
diklasifikasikan sebagai podsolik merah kuning (PMK).Tekstur tanah Ultisol
bervariasi dan dipengaruhi oleh bahan induk tanahnya.Tanah Ultisol dari granit
yang kaya akan mineral kuarsa umumnya mempunyai tekstur yang kasar seperti
liat berpasir (Suharta dan Prasetyo 1986),sedangkantanah Ultisol dari batu kapur,
Universitas Sumatera Utara
5
batuan andesit, dan tufa cenderung mempunyai tekstur yang halus seperti liat dan
liat halus (Prasetyo et al, 2005).
Ultisol merupakan salah satu jenis tanah di Indonesia yang mempunyai
sebaran luas di Sumatera Utara mencapai 1.524.414 ha (Mulyani et al,
2010).Tanah ini dapat dijumpai di berbagai relief, mulai dari datar hingga
bergunung (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Dari sebaran luasnya tanah Ultisol
walaupun memiliki banyak masalah merupakan suatu tanah yang mempunyai arti
penting bagi pembangunan pertanian Indonesia.Betapapun rendah kemampuannya
merupakan suatu sumberdaya yang tidak boleh diabaikan
(Notohadiprawiro, 2006).
Ditinjau dari luasnya, tanah Ultisol mempunyai potensi yang tinggi untuk
pengembangan pertanian lahan kering.Namun demikian, pemanfaatan tanah ini
menghadapi kendala karakteristik tanah yang dapat menghambat
pertumbuhantanaman terutama tanaman pangan bila tidak dikelola dengan baik.
Beberapa kendala yang umum pada tanah Ultisol adalah kemasaman tanah tinggi,
pH rata-rata < 4,50, kejenuhan Al tinggi, miskin kandungan hara makro terutama
P, K, Ca, dan Mg, dan kandungan bahan organic rendah. Untuk mengatasi kendala
tersebut dapat diterapkan teknologi pengapuran, pemupukan P dan K, dan
pemberian bahan organic (Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Nitrogen di Dalam Tanah.
Sumber utama Nitrogen didalam tanah berasal dari berbagai
sumber.Sumber utama adalah dari nitrogen bebas di atmosfer.Cara utama nitrogen
bebas masuk ke dalam tanah melalu kegiatan- kegiatan jasad renik mengikat
nitrogen dari udara, baik yang bebas atau bersimbiose dengan tanaman seperti
Universitas Sumatera Utara
6
bintil akar tanaman leguminosa dengan bakterii rhizobium.Sumber kedua nitogen
dalam tanah adalah dekomposisi bahan organik.Sumber ketiga nitrogen di dalam
tanah adalah pupuk buatan yang mengandung nitrogen (Damanik et al, 2011).
Nitrogen di dalam tanah terdapat dalam dua bentuk yaitu bentuk N-
organik dan N-anorganik.Bentuk organik merupakan yang terbesar yakni berada
dalam ikatan-ikatan senyama organik misalnya bahan bahan organik yang berasal
dari pelapukan.Bentuk anorganik terdapat sebagai bentuk ammonium, nitrat, N2O,
NO dan gas N2 yang hanya dapat digunakan setelah ditambat oleh bakteri
rhizobium. Apabila N organik dan anorganik jumlahnya sama di dalam tanah,
maka tanaman akan lebih banyak menyerap N organik lebih besar daripada N an-
organik (Weil dan Brady, 2017).
Nitrogen biasa diambil dari akar tanaman dalam bentuk Nitrat (NO3-) dan
ammonium (NH4+).Walaupun beberapa tanaman dapat tumbuh dengan baik
dengan salah satu ion tersebut, tetapi lebih baik lagi apabila kedua ion diserap
oleh akar tanaman.Serapan ammonium pada tanah dapat menurunkan pH tanah
pada daerah perakaran tanah, berbeda dengan nitrat. Perubahaan pH tanah ini
dapat mempengaruhi serapan ion lain seperti pospat dan unsur hara mikro yang
lain. Selain ion NO3- dan NH4+, nitrit (NO2) dapat juga diserap oleh tanaman,
tetapi dapat meninggalkan racun pada tanah. (Weil dan Brady, 2017).
Dalam Tranformasi Nitrogen ada beberapa tahapan yaitun mineralisasi
merupakan suatu proses perubahaan nitrogen organik menjadi anorganik. Dalam
proses mineralisasi bahan organik berperan sebagai enzim-enzim yang
menghidrolisis kompleks protein. Immobilisasi adalah proses perubahan nitrogen
anorganik menjadi nitrogen organik. Selain proses mineralisasi dan immobilisasi
Universitas Sumatera Utara
7
terdapat lagi proses transformasi nitrogen yang terdiri dari tiga tahap yaitu
aminisasi. Proses aminisasi adalah proses perubahan protein menjadi senyawa
asam amino. Lalu proses aminisasi dilanjutkan oleh proses amonifikasi dimana
proses ini merubah senyawa amina menjadi ammonium. Nitrifiikasi merupakan
proses setelah ammonium dimana pada proses ini senyawa ammonium dirubah
menjadi senyawa nitrat yang dilakukan oleh bakteri bakteri tertentu
(Damanik et al, 2011).
Hilangnya N melalui pencucian umum terjadi pada tanah-tanah yang
bertekstur kasar, kandungan bahan organik sedikit dan nilai kapasitas tukar kation
(KTK) rendah. Rendahnya kandungan unsur N serta unsur hara lain dapat terjadi
pada tanah yang memiliki tingkat kemasaman tinggi (pH 5.5), hal ini umum
terjadi pada tanah yang diusahakan dalam bidang pertanian, seperti pada tanah
Entisol, Inceptisol dan Ultisol (Nariratih, 2013).
Selain karena pencucian, kehilangan N di dalam tanah dapat terjadi dalam
bentuk gas yaitu denitrifikasi dan volatilisasi (penguapan).Kehilangan N saat
panen juga cukup besar, apabila bahan tanaman yang di panen tidak dikembalikan
ke dalam tanah dalam bentuk bahan organik misalnya kehilangan N dari tanah
semakin besar apabila tanaman padi seluruh jeraminya diangkut dari lahan atau
jeraminya dibakar di lahan (Damanik et al, 2011).
Banyaknya nitrogen yang tersedia langsung bagi tumbuhansangatlah
sedikit (Nasoetion, 1996).Unsur ini sangat penting bagi tumbuhan dan dapat
disediakan manusia melalui pemupukan.Bentuk N yang diadsorpsi oleh tanaman
berbeda-beda.Unsur hara NH4+ dan NO3 mempengaruhi kualitas tanaman
sehingga ada tanaman yang lebih baik tumbuh bila diberi NH4+, ada yang lebih
Universitas Sumatera Utara
8
baik bila diberi NO3-dan adapula tanaman yang tidak berpengaruh oleh bentuk-
bentuk N ini. Nitrogen yang diserap dalam tanaman dirubah menjadi -N, -NH-, -
NH2 (Nainggolan et al, 2009)
Pupuk Urea
Salah satu bentuk pupuk N yang banyak digunakan adalah Urea
(CO(NH2)2). Urea dibuat dari gas amoniak dan gas asam arang.Persenyawaan
kedua zat ini menghasilkan pupk urea dengan kandungan N sebanyak 46%.Urea
termasuk pupuk yang higroskopis (mudah menarik uap air).Pada kelembaban
73%, pupuk ini sudah mampu menarik uap air dan udara.Oleh karena itu Urea
mudah larut dan mudah diserap oleh tanaman (Ginting, 2015).
Pupuk urea adalah pupuk yang mengandung nitrogen (N) berkadar
tinggi.Unsur Nitrogen merupakan zat hara yang sangat diperlukan tanaman.Unsur
nitrogen di dalam pupuk urea sangat bermanfaat bagi tanaman untuk pertumbuhan
dan perkembangan. Manfaat lainnya antara lain pupuk urea membuat daun
tanaman lebih hijau, rimbun, dan segar. Nitrogen juga membantu tanaman
sehingga mempunyai banyak zat hijau daun (klorofil). Dengan adanya zat hijau
daun yang berlimpah, tanaman akan lebih mudah melakukan fotosintesis, pupuk
urea juga mempercepat pertumbuhan tanaman (tinggi, jumlah anakan, cabang dan
lain-lain). Serta, pupuk urea juga mampu menambah kandungan protein di dalam
tanaman (Suhartono, 2012). Menurut penelitian Mulyanto et al (2015) rekomedasi
pemupukan N pada tanah Ultisol untuk tanaman jagung adalah berkisar anatar
105,80 – 126,76 Kg N/ha.
Urea merupakan sumber nitrogen anorganik yang paling umum digunakan
di wilayah tropika. . Pemberian pupuk nitrogen ke dalam tanah khususnya yang
Universitas Sumatera Utara
9
berasal dari dapat meningkatkan kandungan N-total di dalam tanah
(Firmansyah dan Sumarni, 2013). Menurut Yanti et al (2014) Pemberian pupuk
urea tidak mempengaruhi pertumbuhan tanaman tetapi mempengaruhi produksi
tanaman sawi. Dan cara aplikasi dicampur merata ke dalam tanah lebih baik
daripada di permukaan tanah dalam meningkatkan produksi tanaman sawi pada
tanah inceptisol.Menurut Syaifudin dan Buaeah (2010) pupuk urea dapat
meningkatkan strain vertical, bul density, kandungan suspensi pada tanah Ultisol.
Biochar
Biochar adalah arang berwarna hitam yang mengandung kadar karbon
yang tinggi yang diaplikasikan ke tanah sebagaai bahan amandemen tanah
(Maguire dan Agblevor, 2010) dan resitent terhadap dekomposisi mikroba
(Lehmann dan Joseph, 2009). Teknologi biochar ini diperkirakan dapat menjadi
teknologi yang berkelanjutan dimana teknologi ini mempunyai beberapa
keuntungan yaitu dapat merubah iklim akibat karbon yang terkandung didalamnya
setelah diaplikasikan beberapa tahun di dalam tanah, meningkatkan kesuburan
tanah dan produksi pangan (Mia et al, 2015).Penerapan biochar tidak memerlukan
sumber daya baru tetapi memanfaatkan lingkungan dengan sumber daya yang ada
agar lebih efesien (Lehmann dan Joseph, 2009).
Biochar dihasilkan dari proses pembakaran bahan organik pada kondisi
oksigen yang terbatas dan suhu <700 C (Lehmann dan Joseph, 2009). Beberapa
teknik pembuatan biochar telah tersedia dari yang tradisional sampai maju.Cara
mana yang terbaik tergantung pada ketersediaan sumber daya dan skala usaha.
Bahan dasar yang digunakan akan mempengaruhi sifat-sifat biochar itu sendiri
Universitas Sumatera Utara
10
dan mempunyai efek yang berbeda-beda terhadap produktivitas tanah dan
tanaman.
Bahan baku pembuatan biochar umumnya adalah residu biomasa pertanian
atau kehutanan, sepertisekam padi atau kulit buah kacang-kacangan, kulit-kulit
kayu, kotoran hewan serta bahan organik daurulanglainnya. Bahan baku yang
berasal dari kotoran hewan (contoh : kotoran ayam, biosolids) biasanya
mengandung lebih banyak unsur unsur yang penting dibandingkan dengan biochar
yang berasal dari kayu atau bahan tanaman lainnya. Pada saat ini residu tanaman
paling potensial untuk pembuatan biochar adalah sekam padi (Gani,2009).
Temperatur saat pirolisis berhubungan dengan unsur serta masa bahan
organik yang hilang saat berlangsung. Pada temperatur 350 C didapatkan bahan
biochar sebesar 57% dari berat kering aslinya, sedangkan pada temperatur 700 C
hanya didapatkan 38% bahan biochar (Hass et al, 2011). Bila limbah tersebut
mengalami pembakaran dalam keadaan tanpa oksigen akandihasilkan 3 substansi,
yaitu: a) metana dan hidrogen yang dapat dijadikan bahan bakar, b) bio-oil yang
dapat diperbaharui, dan c) arang hayati (biochar)(Gani, 2010).
Aplikasi biochar pada tanah dapat meningkatkan kualitas tanah secara
efektif.Biochar memberikan efek positif terhadap tanah seperti pertukaran kation
yang tinggi, pH tanah, kemampuan untuk menahan air (Brunn dan Zehery, 2012)
dan serapan P tanaman (Novak et al, 2009). Biochar memiliki rasio C/N yang
bervariasi antara 7 sampai 400, dengan rata-rata C/N 67. Rasio ini sering
digunakan sebagai indikator kemampuan suatu bahan untuk proses mineralisasi
dan melepaskan N anorganik bila diterapkan di tanah (Krull et al, 2009). Salah
satu dari banyaknya keuntungan biochar adalah dapat menyediakan hara bagi
Universitas Sumatera Utara
11
tanaman pada tanah tanah yang kekurangan hara, tingkat kesuburan tanah rendah
dan tanah terdegradasi (Dari et al, 2016).Pemberian biochar juga berpengaruh
terhadap tinggi tanaman, diameter batang, berat kering tanaman (Sumei et al,
2015) dan terjadi peningkatan perkembangan akar dan pertumbuhan pada tanaman
jagung (Latuponu et al, 2012).
Menurut Gani (2009) pemberian biochar lebih efektif menahan unsur hara
untuk ketersediannya bagi tanaman dibanding bahan organic lain seperti sampah
dedaunan, kompos atau pupuk kandang.Biochar juga menahan P yang tidak bisa
diretensi oleh bahan organic tanah biasa. Biochar juga mampu bertahan di tanah
dalam jangka waktu yang lama sedangkan bahan organikakan mengalami
mineralisasi menjadi CO2 dan akan lebih cepat terdekomposisi didalam tanah.
Apabila digunakan sebagai pembenah tanah bersama pupuk organic dan
inorganic, biochar dapat meningkatkan produktifitas, serta retensi dan
ketersediaan hara bagi tanaman.
Aplikasi biochar dapat membuat unsur hara makro lebih tersedia didalam
tanah.Salah satu peranan biochar yakni sebagai habitat untuk pertumbuhan
mikroorganisme bermanfaat seperti bakteri psidomonas sebagai penambat P dan
bakteri acetobacter sebagai penambat N sehingga unsur hara makro dapat tersedia
didalam tanah (Verdiana et al, 2016).Ketersediaan unsur hara yang cukup
mampu membantu pembentukan bagian vegetatif pada tanaman.semakin lebar
luas daun yang terbentuk maka semakin banyak klorofil yang dihasilkan oleh
tanaman. Sehingga proses fotosintesis yang meningkat dapat meningkatkan
biomassa tanaman yang mampu meningkatkan produksi tanaman jagung.
Universitas Sumatera Utara
12
Aplikasi biochar pada tanah dapat dilakukan dengan penyebaran biochar
sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan lalu diaplikasikan ke tanah dengan
menggunakan mesin atau tangan.Selain itu biochar juga dapat diaplikasi ke tanah
lalu ditutup dengan bahan organik lainnya, dicampur dengan mulsa atau kompos
atau diaplikasikan dengan bahan cair yang campurkan (pada skala besar aplikasi
ini bias digunakan dengan hydromulcher).Aplikasi biochar sebaiknya tidak
disebar ketika dalam cuaca berangin (Hunt et al, 2010).Pemberian biochar dengan
dibenamkan dalam lubang atau larikan, dapat meningkatkan kualitas tanah di
lahan kering (Nurida dan Rachman, 2012).
Menurut Santi (2016) biochar cangkang kelapa sawit mengandung C-
Organik (%) 30,38, % N 0,96 pH 7,2 dimana kombinasi biochar sebanyak 150gr
per bibit dengan 75% dosis pupuk NPK-Mg menghasilkan bobot kering bibit dan
kadar hara N paling tinggi. Menurut Verdiana et al (2016) biochar sekam padi dan
kombinasi pupuk NPK berpengaruh nyata pada semua umur pengamatan pada
bobot kering tanaman. Menurut Maftu’ah dan Nursyamsi (2015) biochar pelepah
kelapa sawit mengandung C-Organik (%) 40,04, N- total 1,01%
Universitas Sumatera Utara
13
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitan
Penelitian ini dilaksanakan di rumah kasa Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara.Penelitian ini dilaksanakan mulai April – Juli 2018, dan analisis
tanah di Laboratorium Kimia Kesuburan Tanah dan Laboratorium Riset dan
Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah contoh tanah Ultisol
yang diambil dari Desa Aek Goti, Kecamatan Silangkitan, Kabupaten Labuhan
Batu Selatan, Provinsi Sumatera Utara dengan kedalaman 0-20 cm secara
komposit, Cangkang Kelapa Sawit, Pelepah Kelapa Sawit dan Sekam Padi
sebagai bahan baku biochar dan pupuk urea, serta SP36 dan KCL sebagai pupuk
dasar, benih jagung, air aquadest serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk
analisis tanah di Laboratorium.
Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah drum prylosis sebagai alat
untuk membuat biochar melalui proses prylosis, cangkul untuk mengambil tanah,
Goni sebagai wadah pengambilan bahan baku biochar, polybag sebagai wadah
penanaman, timbangan analitik untuk menimbang bahan, kantong plastik, plastik
sampel, kertas label, spidol, timbangan, batang pengaduk, dan alat-alat
Laboratorium lainnya untuk keperluan analisis tanah.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial
dengan 2 faktor perlakuan yaitu :
Universitas Sumatera Utara
14
Faktor I : Pupuk Urea
N0 : 0 kgUrea/ha (0 g/polybag)
N1 : 50 kgUrea /ha (0,50 g/polybag)
N2 : 100 kgUrea /ha (1,00 g/polybag)
N3 : 150 kgUrea /ha (1,50 g/polybag)
Faktor II : Biochar
B0 : Kontrol (0 g/polybag)
B1 : Biochar Sekam Padi (100 g/polybag) setara 20 ton/ha
B2 : Biochar Cangkang Kelapa Sawit (100 g/polybag) setara 20 ton/ha
B3 : Biochar Pelepah Kelapa Sawit (100 g/polybag) setara 20 ton/ha
Sehingga diperoleh kombinasi perlakuan sebagai berikut :
N0B0 N1B0 N2B0 N3B0
N0B1 N1B1 N2B1 N3B1
N0B2 N1B2 N2B2 N3B2
N0B3 N1B3 N2B3 N3B3
Kombinasi perlakuan diatas diulang sebanyak 3 ulangan, sehingga diperoleh
jumlah unit percobaan adalah 48 unit percobaan..
Model linier Rancangan Acak Kelompok Faktorial
Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij+ €ijk
Dimana :
Yijk : Data pengamatan pada satuan percobaan ke-k yang memperoleh
kombinasi perlakuan percobaan ke-i dari faktor pupuk urea dan
percobaan ke-j dari faktor berbagai jenisbiochar
Universitas Sumatera Utara
15
µ : Nilai tengah umum
αi : Pengaruh percobaan ke-i dari faktor pupuk urea
βj : Pengaruh percobaan ke-j dari faktor berbagai jenis biochar
(αβ)ij : Pengaruh percobaan ke-i dari faktor pupuk urea dan percobaan ke-j dari
faktor berbagai jenis biochar
€ijk : Pengaruh pengacakan dari satuan percobaan ke-k yang memperoleh
kombinasi perlakuan pupuk urea dengan berbagai jenis biochar
Selanjutnya data dianalisis dengan Analisis Varian pada setiap parameter
yang diukur dan dilakukan uji lanjutan bagi perlakuan yang nyata dengan
menggunakan uji Jarak Berganda Duncan (Duncan Multiple Range Test) pada
taraf 5%.
Universitas Sumatera Utara
16
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan bahan biochar
Sekam padi, Cangkang Kelapa Sawit dan Pelepah Kelapa Sawit
dikumpulkan. Selanjutnya bahan tersebut dimasukkan ke dalam drum pirolisis dan
dibakar secara tidak langsung dalam kondisi oksigen terbatas selama ± 2 jam
sampai terbentuk arang. Setelah itu bahan didinginkan selama ± 24 jam. Setelah
dingin kemudian biochar diayak dengan ayakan 40 mesh.
Persiapan Contoh Tanah
Pengambilan contoh tanah Ultisol dilakukan di Desa Aek Goti,
Kecamatan Silangkitan, Kabupaten Labuhan Batu Selatan. Tanah diambil secara
komposit pada kedalaman 0-20 cm. Kemudian dikering udarakan dan diayak
dengan menggunakan ayakan 10 mesh dan dimasukkan pada setiap pot setaara
dengan 10 kg tanah kering oven.
Aplikasi Perlakuan
Biochar dari masing-masing bahan baku berbeda dan pupuk urea
diaplikasikan pada tanah sesuai dosis (100 g/pot), kemudian dicampur dan
diinkubasi selama 14 hari
Analisis awal tanah dan biochar
Analis awal tanah meliputi pH (metode elektrometri), C-organik (metode
Walkey and Black), N-total (metode kjedal), dan KTK ekstraktan NH4OAc pH7
Analisis awal biochar meliputi pH 1:20 (metode elektrometri), %C
(metode pengabuan kering), N-total, P2O5 dan K2O (metode destruksi basah).
Universitas Sumatera Utara
17
Penanaman
Penanaman dilakukan setelah masa inkubasi biochar selama 14 hari dan
pupuk urea selama 2 hari sebelum penanaman yaitu pada hari ke-12 masa
inkubasi biochar, dengan menanamkan biji jagung sebanyak 2 biji/plot dengan
kedalaman 2 cm. bersamaan dengan itu, dilakukan aplikasipupuk dasar SP36
200ppm (setara 4,7g SP36/pot) dan KCL 100 ppm (setaara 1 g KCl/pot)
Pemeliharaan
Penjarangan dilakukan 1 minggu setelah tanam dengan meninggalkan 1
tanaman yang baik pertumbuhannya.Jika tanaman tidak tumbuh maka dilakukan
penyulaman.Penyiraman dilakukan setiap hari sesuai kondisi lapangan.
Penyiangan gulma dilakukan dengan cara manual. Pengendalian hama dan
penyakit dengan menggunakan pestisida jika terlihat gejala serangan.
Panen
Panen dilakukan hingga akhir masa vegetatif.Bagian tajukdipotong dan bagian
akar diambil lalu dibersihkan untuk selanjutnya diovenkan dengan suhu 70
selama 24 jam.Dihitung berat keringtajuk dan berat kering akarnya setelah
diovenkan, selanjutnya dihaluskan dengan grinder untuk dianalisis di
laboratorium.
Parameter Pengamatan
Peubah amatan yang di ukur meliputi :
Tanah (setelah 2 minggu inkubasi)
1. pH H2O metode Elektrometri (1:2,5)
2. C – Organik (%) metode Walkley and Black
3. N – Total (%) metode Kjeldahl
Universitas Sumatera Utara
18
4. KTK Tanah (Me/100 g) dengan ekstrakNH4OAc pH7
Tanaman (pada akhir vegetatif)
1. Tinggi Tanaman (cm)
2. Bobot Kering Akar (g)
3. Bobot Kering Tajuk (g)
Universitas Sumatera Utara
19
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
pH Tanah
Data pengukuran pH tanah dan hasil sidik ragam tertera pada Lampiran 5
dan 6 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
berpengaruh nyata meningkatkan pH tanah sedangkan interaksi antara keduanya
berpengaruh tidak nyata dalam meningkatkan pH tanah Ultisol. Rataan pengaruh
pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar terhadap pH tanah ultisol
disajikan pada Tabel 3.
Tabel 1. Nilai pH tanah akibat pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
pada akhir masa inkubasi tanah
Perlakuan Biochar ( B)
Rataan B0 B1 B2 B3
Urea (N)
N0 (0 g/polybag) 5.24 6.49 7.01 6.58 6.33 cd
N1 (0,50 g/polybag) 6.45 6.84 7.04 7.39 6.93 c
N2 (1,00 g/polybag) 6.45 7.01 7.22 7.55 7.06 ab
N3 (1,50 g/polybag) 6.59 6.93 7.33 7.47 7.08 a
Rataan 6.18 d 6.82 c 7.15 ab 7.24 a
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama
pada setiap efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT
pada taraf 5%
B0 : Tanpa biochar ( 0 ton/ha)
B1 : Biochar sekam padi 20 ton/ha setara 100 g/polybag
B2 : Biochar cangkang kelapa sawit 20 ton/ha setara 100 g/polybag
B3 : Biochar pelepah kelapa sawit 20 ton/ha setara 100 g/polybag
Dari uji beda rataan Duncan pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa pemberian
pupuk urea dan berbagai jenis biochar mampu meningkatkan pH tanah ultisol.
Pada Tabel 1 diketahui bahwa pemberian biochar pelepah kelapa sawit (B3) nyata
meningkatkan pH tanah Ultisol bila dibandingkan dengan tanpa pemberian
biochar, tetapi tidak berbeda nyata terhadap biochar cangkang kelapa sawit (B2) .
Pemberian Urea pada taraf N3 nyata meningkatkan pH tanah dibandingkan
Universitas Sumatera Utara
20
dengan tanpa pemberian Urea tetapi tidak berbeda nyata terhadap perlakuan N2,
sedangkan interaksi antara Biochar dan Urea tidak nyata meningkatkan pH tanah
Ultisol.
Kadar N-Total Tanah
Data pengukuran N-total tanah dan hasil sidik ragam tertera pada
Lampiran 7 dan 8 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea dan berbagai jenis
biochar berpengaruh nyata meningkatkan N-Total tanah sedangkan interaksi
antara keduanya berpengaruh tidak nyata dalam meningkatkanN-Total tanah
Ultisol.Rataan pengaruh pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
terhadap N-Total tanah ultisol disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai N-Total tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar
Perlakuan Biochar ( B)
Rataan B0 B1 B2 B3
Urea
--------------------------%-------------------------------
N0 (0 g/polybag) 0.040 0.050 0.046 0.053 0.047 d
N1 (0,50 g/polybag) 0.050 0.070 0.063 0.060 0.060 c
N2 (1,00 g/polybag) 0.056 0.073 0.073 0.066 0.067 a
N3 (1,50 g/polybag) 0.053 0.083 0.070 0.063 0.067 a
Rataan 0.050d 0.069 a 0.063 b 0.060 c
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama
pada setiap efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT
pada taraf 5%
Berdasarkan Tabel 2 dapat diketahui bahwa pemberian pupuk urea mampu
meningkatkan nilai N-Total tanah secara nyata. Nilai N-Total tanah tertinggi yang
ditampilkan pada Tabel 2 dapat dilihat pada perlakuan N2 dan N3 dengan nilai
masing-masing 0,067 % dan berbeda nyata terhadap N1 dan N0. Dari penelitian
berikut, diperoleh bahwa pemberian urea pada taraf N2 dan N3 mampu
Universitas Sumatera Utara
21
meningkatkan nilai N-Total tanah hingga 42,55 % bila dibandingkan tanpa
pemberian pupuk urea.
Pemberian Biochar kedalam tanah mampu meningkatkan nilai N-Total
tanah secara signifikan. Berdasarkan hasil pengukuran N-Total tanah yang
ditampilkan pada Tabel 2 diketahui bahwa nilai N-Total tertinggi akibat
pemberian Biochar diperoleh pada perlakuan B1 yaitu 0,069 % yang berbeda
nyata dengan perlakuan B3, B2 dan B0. Dari penelitian berikut dapat diketahui
bahwa pemberian Biochar B1 mampu meningkatkan nilai N-Total tanah sebesar
38,3 % bila dibandigkan dengan tanpa pemberian biochar (B0).
Kapasitas Tukar Kation
Data pengukuran KTK tanah dan hasil sidik ragam tertera pada Lampiran
9 dan 10 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
serta interaksi antara keduanya berpengaruh tidak nyata dalam meningkatkanKTK
tanah Ultisol. Rataan pengaruh pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
terhadap KTK tanah ultisol disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai KTK tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan berbagai
jenis biochar
Perlakuan Biochar ( B)
Rataan B0 B1 B2 B3
Urea (N)
--------------------me/100 g tanah-------------
N0 (0 g/polybag) 2.2 1.93 1.95 1.25.95 2.08
N1 (0,50 g/polybag) 2.2 2.10 2.04 1.89 2.07
N2 (1,00 g/polybag) 2.12 2.13 2.32 1.94 2.12
N3 (1,50 g/polybag) 1.81 1.96 2.32 2.33 2.10
Rataan 2.10 2.03 2.15 2.10 Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama pada setiap
efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%
Berdasarkan Tabel 3 dapat diketahui bahwa nilai rataan KTK tertinggi
akibat pemberian pupuk urea diperoleh pada perlakuan pemberian urea pada taraf
Universitas Sumatera Utara
22
N2 yaitu 2.12 me/100 g tanah, sementara nilai terendah diperlihatkan pada
perlakuan N1 yaitu senilai 2.07 Me/100 g tanah.
Berdasarkan hasil pengukuran nilai KTK pada Tabel 3, diketahui bahwa
nilai rataan tertinggi akibat pemberian biochar pada perlakuan B2 yaitu 2.15 dan
terendah ditampilkan oleh perlakuan B1 yaitu senilai 2.03. Berdasarkan
pengukuran yang telah dilakukan diketahui bahwa pemberian Biochar pada taraf
B2 mampu meningkatkan nilai KTK sebesar 2,38 % bila dibandingkan tanpa
pemberian Biochar (B0).
Secara statistik pemberian Biochar dan pupuk urea tidak mampu
meningkatkan nilai KTK secara signifikan, tetapi berdasarkan pengukuran yang
telah dilakukan, nilai KTK tertinggi akibat interaksi antara biochar dan pupuk
urea diperlihatkan pada perlakuan N2B2 dan N3B2 yaitu sebesar 2.320, dan
meningkat bila dibandingkan dengan N2B0 dan N3B0 serta N0B2 dengan nilai
masing-masing 2.123 ; 1.810 dan 1.950.
Kadar C-Organik tanah
Data pengukuran C-Organik dan hasil sidik ragam tertera pada Lampiran
11 dan 12 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
serta interaksi antara keduanya berpengaruh tidak nyata dalam meningkatkan
C- Organik tanah Ultisol.Rataan pengaruh pemberian pupuk urea dan berbagai
jenis biochar terhadap C-Organik tanah ultisol disajikan pada Tabel 4.
Berdasarkan pengukuran nilai C-Organik akibat pemberian pupuk urea
yang ditampilkan pada Tabel 4 diketahui kadar C-Organik tertinggi diperoleh
pada perlakuan N3 yaitu senilai 0.71 % dan terendah diperlihatkan pada
perlakuan N0 (Tanpa Urea) yaitu senilai 0.59 %. Pada Pengukuran yang telah
Universitas Sumatera Utara
23
dilakukan dapat diketahui bahwa pemberian pupuk urea pada taraf N3 mampu
meningkatkan kadar C-Organik sebesar 20,33 % bila dibandingkan dengan tanpa
pemberian urea (N0).
Tabel 4. Nilai C-Organik tanah akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar
Perlakuan Biochar ( B)
Rataan B0 B1 B2 B3
Urea (N)
-------------------------------%-------------------------
N0 (0 g/polybag) 0.63 0.59 0.53 0.59 0.59
N1 (0,50 g/polybag) 0.64 0.62 0.61 0.72 0.65
N2 (1,00 g/polybag) 0.64 0.57 0.57 0.78 0.64
N3(1,50 g/polybag) 0.66 0.71 0.79 0.70 0.71
Rataan 0.64 0.62 0.62 0.70
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama
pada setiap efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT
pada taraf 5%
Kadar C-Organik tanah ultisol akibat pemberian biochar yang ditampilkan
pada Tabel 4 diketahui bahwa nilai tertinggi ditunjukkan pada perlakuan
pemberian biochar pada taraf B3 yaitu sebesar 0.70 % dan terendah pada
perlakuan B1 dan B2 yaitu sebesaar 0.62 %. Pemberian Biochar pada taraf B3
mampu meningkatkan kadar C-Organik sebesar 9,3 % dibandingkan dengan tanpa
pemberian Biochar (B0).
Berdasarkan data statistik, menunjukan bahwa pemberian Biochar, pupuk
urea maupun interaksi antara keduanya tidak mampu meningkatkan kadar C-
Organik tanah, tetapi nilai tertinggi ditampilkan pada perlakuan N3B2 yaitu
sebesar 0.79 % dan terendah ditampilkan pada perlakuan N0B2 yaitu sebesar
0.53% dan terjadi peningkatan sebesar 49,05 %.
Universitas Sumatera Utara
24
Diameter Batang
Data pengukuran diameter batang dan hasil sidik ragam tertera pada
Lampiran 13 dan 14 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea berpengaruh
nyata dalam meningkatkan diameter batang, sedangkan berbagai jenis biochar dan
interaksi antara keduanya berpengaruh tidak nyata dalam meningkatkandiameter
batang pada tanaman. Rataan pengaruh pemberian pupuk urea dan berbagai jenis
biochar terhadap diameter batang disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Nilai diameter batang akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar
Perlakuan Biochar ( B)
Rataan B0 B1 B2 B3
Urea (N)
----------------------------mm----------------------.
N0 ( 0 g/polybag) 6.23 5.06 7.43 6.30 6.25 d
N1 (0.50 g/polybag) 9.26 9.63 8.13 11.20 9.55 c
N2 (1.00 g/polybag) 11.06 9.83 11.80 10.80 10.87 b
N3 (1.50 g/polybag) 9.13 12.46 11.80 15.90 12.32 a
Rataan 8.92 9.25 9.79 11.05
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama
pada setiap efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT
pada taraf 5%
Berdasarkan Tabel 5 dapat diketahui bahwa pemberian pupuk urea mampu
meningkatkan nilai diameter batang secara signifikan. Nilai diameter batang
tertinggi yang ditampilkan pada Tabel 5 dapat dilihat pada perlakuan N3 dengan
nilai 12.325 dan berbeda nyata terhadap N2, N1 dan N0. Dari penelitian berikut,
diperoleh bahwa pemberian urea pada taraf N3 mampu meningkatkan nilai
diameter batang hingga 42,10 % bila dibandingkan tanpa pemberian pupuk urea.
Diameter batang akibat pemberian biochar yang ditampilkan pada Tabel 5
diketahui bahwa nilai tertinggi ditunjukkan pada perlakuan pemberian biochar
pada taraf B3 yaitu sebesar 11.050 dan terendah pada perlakuan B0 yaitu sebesaar
Universitas Sumatera Utara
25
8.925. Pemberian Biochar pada taraf B3 mampu meningkatkan kadar C-Organik
sebesar 9,3 % dibandingkan dengan tanpa pemberian Biochar (B0).
Bobot Kering Tajuk
Data pengukuran bobot kering tajuk tanaman dan hasil sidik ragam tertera
pada Lampiran 15 dan 16 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar serta interaksi antara keduanya berpengaruh tidak nyata
dalam meningkatkanbobot kering tajuk pada tanaman.
Rataan pengaruh pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
terhadap bobot kering tajuk disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Nilai bobot kering tajuk akibat pemberian pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar
Perlakuan Biochar ( B)
Total Rataan B0 B1 B2 B3
Urea (N)
------------------------g-----------------
N0 ( 0g/polybag) 8.49 5.29 7.76 5.02 26.58 6.64 d
N1 (0,50 g/polybag) 15.86 17.42 19.49 40.64 93.42 23.35 c
N2 (1,00 g/polybag) 27.10 27.67 28.38 25.57 108.72 27.18 b
N3 (1,50 g/polybag) 18.82 41.17 47.74 41.79 149.53 37.38 a
Total 70.28 91.56 103.38 113.03 378.26
Rataan 17.57 22.89 25.84 28.25
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama
pada setiap efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT
pada taraf 5%
Berdasarkan Tabel 6 diatas dapat diketahui bahwa pemberian pupuk urea
mampu meningkatkan nilai bobot kering tajuk secara signifikan. Nilai bobot
kering tajuk tertinggi yang ditampilkan pada Tabel 6 dapat dilihat pada perlakuan
N3 dengan nilai 37.38 dan berbeda nyata terhadap N2, N1 dan N0. Dari penelitian
berikut, diperoleh bahwa pemberian urea pada taraf N3 mampu meningkatkan
nilai bobot kering tajuk hingga 16,80 % bila dibandingkan tanpa pemberian pupuk
urea.
Universitas Sumatera Utara
26
Pemberian Biochar kedalam tanah mampu meningkatkan nilai bobot
kering tajuk secara signifikan. Berdasarkan hasil pengukuran bobot kering tajuk
yang ditampilkan pada Tabel 6 diketahui bahwa nilai bobot kering tajuk tertinggi
akibat pemberian Biochar diperoleh pada perlakuan B3 yaitu 28.25 dan nilai
terendah ditunjukkan pada perlakuan B0 (kontrol) yaitu 17.57. Dari penelitian
berikut dapat diketahui bahwa pemberian Biochar B3 mampu meningkatkan nilai
bobot kering tajuk sebesar 21,3 % bila dibandigkan dengan tanpa pemberian
biochar (B0).
Bobot Kering Akar
Data pengukuran bobot kering akar tanamn dan hasil sidik ragam tertera
pada Lampiran 17 dan 18 menunjukkan bahwa pemberian pupuk urea dan
berbagai jenis biochar berpengaruh nyata meningkatkan bobot kering akar
tanaman sedangkan interaksi antara keduanya berpengaruh tidak nyata dalam
meningkatkan bobot kering akar tanaman.
Berdasarkan Tabel 7 diatas dapat diketahui bahwa pemberian pupuk urea
mampu meningkatkan nilai bobot kering akarsecara signifikan. Nilai bobot kering
akartertinggi yang ditampilkan pada Tabel 2 dapat dilihat pada perlakuan N2 dan
N3 dengan nilai masing-masing 0,0675 % dan berbeda nyata terhadap N1 dan N0
( tanpa pemberian Urea). Dari penelitian berikut, diperoleh bahwa pemberian
urea pada taraf (N2) dan (N3) mampu meningkatkan nilai bobot kering
akarhingga 37,16 % bila dibandingkan tanpa pemberian pupuk urea.
Rataan pengaruh pemberian pupuk urea dan berbagai jenis biochar
terhadap bobot kering akar disajikan pada Tabel 7.
Universitas Sumatera Utara
27
Tabel 7. Nilai bobot keing akar pada tanah ultisol akibat pemberian Biochar dan
pupuk urea pada beberapa taraf
Perlakuan Biochar ( B)
Total Rataan B0 B1 B2 B3
Urea (N)
N0 8.65 3.30 4.79 1.47 18.20 4.55 d
N1 12.64 9.41 2.06 5.26 29.37 7.34 c
N2 8.77 18.73 10.52 9.30 47.32 11.83 b
N3 8.58 28.60 10.94 10.20 58.32 14.58 a
Total 38.64 60.04 28.31 26.23 153.22
Rataan 9.66 b 15.01 a 7.08 c 6.56 d
Keterangan : angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama
pada setiap efek perlakuan menunjukkan berbeda tidak nyata menurut uji DMRT
pada taraf 5%
Pemberian Biochar kedalam tanah mampu meningkatkan nilai bobot
kering akar secara signifikan. Berdasarkan hasil pengukuran bobot kering
akaryang ditampilkan pada Tabel 2 diketahui bahwa nilai bobot kering
akartertinggi akibat pemberian Biochar diperoleh pada perlakuan B1 yaitu 15.01
% yang berbeda nyata dengan perlakuan B3, B2 dan B0 (kontrol). Dari penelitian
berikut dapat diketahui bahwa pemberian Biochar B1 mampu meningkatkan nilai
bobot kering akar sebesar 23,3 % bila dibandigkan dengan tanpa pemberian
biochar (B0).
Pembahasan
pH Tanah
Pemberian pupuk urea dan Biochar nyata meningkatkan pH tanah, hal ini
dapat terjadi karena urea yang diaplikasikan mermiliki rantai yang panjang,
sehingga pada saat pengambilan sample masih terjadi proses penguraian urea
sehingga urea belum bereaKsi sempurna didalam tanah yang berdampak pada
penaikan pH tanah. Adapun reaksi yang terjadi didalam tanah adalah sebagai
berikut :
Universitas Sumatera Utara
28
CO(NH2)2 + 2H+
+ 2H2O 2NH4+ + H2CO3
Pada reaksi tersebut dapat diketahui bahwa reaksi yang terjadi antara urea dengan
air menghasilkan senyawa H2CO3 dengan mengkonsumsi 2H+
Pada setiap
reaksinya sehingga terjadi peningkatan pH. Hal ini sesuai dengan penelitian
Damanik (2014) yang menyatakan bahwa pemberian pupuk urea meningkatkan
pH tanah inceptisol pada minggu pertama dan kedua tetapi akan turun kembali
pada minggu ke tiga hingga ke enam.
Pemberian biochar dengan bahan baku berbeda mampu meningkatkan pH
tanah secara nyata, hal ini dapat terjadi karena biochar dengan baku sekam padi
(B1), cangkang kelapa sawit (B2) dan Pelepah sawit (B3) memiliki pH yang
tinggi sehingga menambah alkalinnitas pada tanah, hal ini didukung oleh
penelitian Solaiman dan Anwar (2015) bahwa tingkat alkalinitas dalam biochar
merupakan salah satu faktor biochar berkontribusi terhadap potensinya sebagai
kapur, selain itu pemberian biochar mampu menyuplai unusr Ca2+
sehingga dapat
meningkatkan pH tanah, hal ini sesuai dengan literatur DeLuca,et al (2009)
biochar dapat mengubah pH tanah dan bertindak sebagai ameliorator kompleksasi
P oleh logam (Al3+,Fe3+,Ca2+); Penambahan biochar dapat meningkatkan pH
pada tanah masam karena adanya peningkatan konsentrasi logam alkali oksida (
Ca2+, Mg2+ dan K+) di biochar yang dapat mengurangi konsentrasi Al3+
didalam tanah. Permukaan biochar yang hidrofobik juga mampu menjerap
molekul organik yang terlibat dalam proses khelasi seperti ion Al3+, Fe3+ dan
Ca2+ dan menghilangkan efek khelat sehingga kelarutan P di tanah meningkat.
Universitas Sumatera Utara
29
Penetapan N-Total tanah
Dari pengukuran yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa pemberian
dengan pemberian pupuk urea mampu meningkatkan nilai N-Total tanah. Pada
Tabel 1 dapat diketahui bahwa pemberian Urea dengan dosis 100 kg/ha (N2) dan
150 kg/ha (N3) mampu meningkatkan nilai N-Total tanah secara signifikan, tetapi
tidak berbeda nyata antara pemberian dengan dosis N2 dengan N3. Kandungan N-
total tanah yang rendah pada awal percobaan menyebabkan pemberian pupuk N
berpengaruh sangat nyata terhadap kandungan N-total, hal ini menunjukkan
bahwa pemberian pupuk urea mampu menyuplai hara N kedalam tanah.
(Firmansyah,2013)
Pemberian Biochar dengan bahan baku cangkang kelapa sawit (B1)
mampu meningkatkan nilai N-Total tanah, hal ini dapat terjadi karena cangkang
kelapa sawit memiliki kandungan N yang tinggi sehingga dapat menyuplai hara N
kedalam tanah, disamping itu Biochar memiliki gugus oksida yang mampu
mengikat unsur NH4+
, dan memiliki gugus fungsional yang dapat mengikat air
sehingga dapat mengurangi kerugian kehilangan N akibat pencucian, hal ini sesuai
dengan literatur Vici (2017) yang menyatakan bahwa gugus fungsional pada
biochar mampu menahan laju pencucian hara N.
Penetapan KTK Tanah
Hasil pengukuran yang dilakukan diketahui bahwa pemberian pupuk urea
dan biochar mampu meningkatkan nilai KTK tanah. Hal ini dikarenakan oksidasi
C aromatic dan pembentukan kelompok karboksil pada biochar yang dapat
meningkatkan KTK tanah. Liang et al (2006) menyatakan peningkatan nilai KTK
tanah akibat pemberian biochar terjadi melalui 2 mekanisme. 1) luas permukaan
Universitas Sumatera Utara
30
yang lebih besar dari permukaan biochar untuk penjerapan kation, 2) adanya
kepadatan muatan yang lebih tinggi yang menyebabkan meningkatnya derajat
oksidasi.
Kadar C-Organik tanah
Dari Tabel 4 dapat diketahui bahwa pemberian biochar berbahan dasar
pelepah kelapa sawit (B3) mampu meningkatkan kadar C-Organik tanah, Hal ini
dapat terjadi karena Biochar memiliki gugus fungsional yang dapat menyerap
C-Organik sehingga tidak mudah terdekomposisi dan tetap stabil didalam tanah.
Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Vici ( 2018) yang menyatakan
bahwa sifat alkalinitas yang tinggi pada biochar membantu proses peningkatan pH
serta gugus fungsional yang terdapat pada permukaan biochar mampu
mempertahankan stabilitas C-Organik tanah.
Pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa pemberian pupuk urea dan biochar
mampu meningkatkan kadar C-Organik tanah, kadar C-Organik tanah tertinggi
diperlihatkan pada perlakuan N3B2 dan N2B3 nilai masing-masing 2,37 % dan
2,35 %. Hal ini dapat terjadi karena bahan baku biochar memiliki kadar C-
Organik yang tinggi yang dapat di sumbangkan kepada tanah.
Diameter Batang
Peningkatan nilai diameter batang dikarenakan adanya penambahan hara
yang terjadi akibat pemberian biochar serta pemupukan urea. Aplikasi biochar
dapat membuat unsur hara makro lebih tersedia didalam tanah. Salah satu peranan
biochar yakni sebagai habitat untuk pertumbuhan mikroorganisme bermanfaat
seperti bakteri psidomonas sebagai penambat P dan bakteri acetobacter sebagai
penambat N sehingga unsur hara makro dapat tersedia didalam tanah. Verdiana et
Universitas Sumatera Utara
31
al, 2016 menyatakan bahwa ketersediaan unsur hara yang cukup mampu
membantu pembentukan bagian vegetatif pada tanaman. semakin lebar luas daun
yang terbentuk maka semakin banyak klorofil yang dihasilkan oleh tanaman.
Sehingga proses fotosintesis yang meningkat dapat meningkatkan biomassa
tanaman yang mampu meningkatkan produksi tanaman jagung.
Bobot Kering Tajuk
Peningkatan dosis pupuk urea sangat nyata meningkatkan bobot kering
tajuk tanaman. Pada Tabel 5 dapat dilihat bahwa pemberian pupuk urea dengan
dosis 150 kg/ha (N3) sangat nyata meningkatkan pertambahaan bobot kering tajuk
tanaman, Hal ini dapat terjadi karena pemberian pupuk urea dengan dosis 150
kg/ha menyebabkan unsur nitrogen lebih tersedia sehingga tanaman dapat
mengoptimalkan pertumbuhannya, selain itu sifat unsur nitrogen yang cepat
tersedia menyebabkan tanaman menyerap dan menyuplai unsur hara lebih cepat,
hal ini sesuai dengan literatur Nurhidayati (2017) yang menyatakan bahwa
pemberian pupuk buatan dengan kandungan hara yang tinggi dan mudah tersedia
mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman.
Pemberian pupuk urea menyebabkan meningkatnya bobot kering tajuk
tanaman, hal ini terjadi karena unsur nitrogen merupakan unsur yang berperan
dalam pembentukan protein dan memacu pertumbuhan vegetatif. Meningkatnya
pertumbuhan vegetatif ditandai dengan betambahnya bobot kering tajuk tanaman
akibat adanya protein dalam jaringan tanaman, Hal ini sesuai dengan literatur
Maryam (2017) yang menyatakan bahwa pupuk urea dengan kandungan 46%
nitrogen mampu mensuplai unsure N bagi tanaman dan meningkatkan
pertumbuhan vegetatif serta produksi tanaman.
Universitas Sumatera Utara
32
Pemberian Biochar juga mampu meningkat nilai N-Total tanah,
Berdasarkan bahan bakunya biochar dengan bahan baku pelepah kelapa sawit
mampu meningkatkan bobot kering tanaman yang ditunjukkan pada perlakuan
B3, tetapi interaksi terbaik diperlihatkan pada pemberian pupuk urea dengan dosis
150 kg/ha dan biochar dengan bahan dasar cangkang kelapa sawit dengan nilai
143,42 g. Hal ini dapat terjadi karena biochar mampu mengikat air sehingga
mengurangi pencucian hara nitrogen sehingga tersedia bagi tanaman. Hal ini
sesuai dengan penelitian guo et al (2014) yang menyatakan bahwa biochar
memiliki gugus oksida yang menjerap NH4+ dan NO3- sehingga dapat berpotensi
mengurangi kerugian N akibat pencucian.
Bobot Kering Akar
Peningkatan dosis pemberian pupuk urea sangat nyata meningkatkan
bobot kering akar, pada Tabel 6 dapat dilihat bahwa pemberian pupuk urea pada
dosis 150 kg/ha dapat meningkatkan bobot kering akar tanaman. Peningkatan
bobot kering tanaman menunjukkan bahwa tanaman mengalami pertumbuhan
yang baik. Hal terjadi karena, diduga pemberian pupuk urea dengan dosis 150
kg/ha menyebablan tersedianya unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman,
sehingga tanaman dapat menyerap unsur hara N. Hal ini sejalan dengan penelitian
Lubis (2013) yang menyatakan bahwa peningkatan bobot kering akar dipengaruhi
oleh pemupukan sehingga tanaman mengalami pertumbuhan yang meningkat.
Berdasarkan analisa statistik, dapat diketahui bahwa pemberian biochar
dapat meningkatkan bobot kering akar. Bahan baku biochar merupakan faktor
penentu mutu biochar, pada Tabel 6 dapat diketahui bahwa bahan biochar dari
sekam padi (B1) nyata meningkatkan bobot kering akar bila dibandingkan dengan
Universitas Sumatera Utara
33
biochar dengan bahan baku Cangkang kelapa sawit (B2) dan Pelepah kelapa
sawit (B3). Interaksi terbaik diperlihat pada perlakuan N3B1 dengan rataan bobot
kering sebesar 85,3 g. Hal ini dapat terjadi karena biochar memiliki unsure kalium
yang berfungi memperkuat perakaran dan memiliki gugus oksida untuk
menghambat pencucian hara nitrogen sehingga unsur N tersedia bagi tanaman
(guo et al ,2014) yang meyebabkan pertumbuhan dan perkembangan meningkat
yang ditandai dengan meningkatnya bobot kering akar tanaman (Lubis,2013).
Universitas Sumatera Utara
34
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pemberian pupuk urea pada taraf N3 (150 kg/ha setara 1,5 g/polybag)
berpengaruh nyata terhadap pH tanah, N-Total tanah, diameter batang, bobot
kering tajuk, bobot kering akar
2. Pemberian berbagai biochar berpengaruh nyata terhadap pH tanah, N-Total
tanah dan bobot kering akar. B1 nyata terhadap pH tanah,N-Total tanah,Bobot
kering akar.
3. Interaksi antara pupuk urea dan berbagai biochar tidak berpengaruh nyata pada
setiap perlakuan
Saran
Sebaiknya dilakukan uji lanjut di lapangan pada skala yang lebih besar
dengan aplikasi pupuk urea pada taraf N3 (150 kg/ha atau setara 1,50 g/polybag)
dan pemberian biochar dengan bahan dasar Sekam padi (20 ton/ha setara dengan
100 g/ polybag).
Universitas Sumatera Utara
35
DAFTAR PUSTAKA
Akasah, W., Fauzi dan M. M. B. Damanik. 2017. Serapan P dan Pertumbuhan
Tanaman Jagung (Zea mays L.) Akibat Pemberian Kombinasi Bahan
Organik yang Berupa Kompos Kulit Durian dan Pupuk Kandang Ayam
Dengan SP-36 Pada Tanah Ultisol asal Labuhan Batu Selatan (Labusel).
Skripsi. USU, Medan.
Brunn, S and T. El-Zehery. 2012. Biochar Effect on The Mineralization of Soil
Organic Matter. J. Agropec bras., Brasília 47(5) : 665-671.
Carter, S., S. Shackley., S. Sohi., T. B. Suy and S. Haefele. 2013. The Impact of
Biochar Application on Soil Properties and Plant Growth of Pot Grown
Lettuce (Lactuca sativa) and Cabbage (Brassica chinensis). J. Agronomy
(3) : 404 – 418.
Damanik, M. M. B., B. E. Hasibuan, Fauzi, Sarifuddin, dan H. Hanum., 2011.
Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan
Dari, B., V. D. Nair., W. G. Harris., P. K. R. Nair., L. Sollenberger and R.
Mylavarapu. 2016. Relative Influence of Soil- VS. Biochar Properties on
Soil Phosphorus Retention. J. Geoderma (280): 82 – 87.
Firmansyah, I. dan Sumarni, N. 2013. Pengaruh Dosis Pupuk N dan Varietas
Terhadap pH Tanah, N-Total Tanah, Serapan N, dan Hasil Umbi Bawang
Merah(Allium ascalonicum L.) pada Tanah Entisols-Brebes Jawa Tengah.
J.Hort 23(4): 358-364.
Gani, A. 2009. Potensi Arang Hayati “Biochar” Sebagai Komponen Teknologi
Perbaikan Produktivitas Lahan Pertanian. Iptek Tanaman Pangan, 4 (1).
Ginting, S. A., K. F. Hidayat dan S. Yusnani. 2015. Pengaruh Substitusi Urea
Oleh Azolla Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Jagung (Zea
mays L.). Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
Hardjowigeno, S., 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akamedia Pressindo.
Jakarta
Hass, A., J. M. Gonzales., I. M. Lima., H. W. Godwin., J. J. Halvorson dan D. G.
Boyer. 2011. Chicken Manure Biochar as Liming and Nutrient Sourcefor
Acid Appalactian Soil. J. Environ. Qual. (41) : 1096 – 1106.
Hunt, J., M. Duponte., D. Sato and Andrew Kawabat. 2010. The Basics of
Biochar : A Natural Soil Amandement. Soil and Crop Management,
University of Hawai.
Krull, E. S., J. A. Baldock., J. O. Skjemstad and R. J. Smernik. 2009.
Characteristic of Biochar: Organo-chemical Properties In Lehmann, J abd
S. Joseph, editor. Biochar for Enviromental Management: Science and
Technology. Sterling, Va Earthscan, pp. 68-84.
Universitas Sumatera Utara
36
Latuponu, H., D. J. Shiddieq., A. Syukur dan E. Hanudin. 2011. Pengaruh Biochar
dari Limbah Sagu Terhadap Pelindian Nitrogen di Lahan Kering Masam.
Agronomika, 11(2) : 1411 – 8297.
Lehmann, J dan S. Joseph. 2009. Biochar for Environmental Management. First
published by Earthscan in the UK and USA in 2009. p 416.
Maftu’ah, E. dan D. Nursyamsi. 2015. Potensi Berbagai Bahan Organik Rawa
Sebagai Sumber Biochar. Pros Sem Nas Masy Biodiv Indon 1(4) : 2407 –
8050
Maguire, R. O dan F. A. Agblevor. 2010. Biochar in Agricultural Systems.
College of Agriculture and Life Sciences, Virginia Polytechnic Institute
and State University.
Mia, S., N. Uddin., S. A. Al Maamun Hossain., R. Amin, F. Z. Mete and T.
Hiemstra. 2015. Production of Biochar for Soil Application: A
Comparative Study of Three Kiln Models. J. Pedosphere 25(5); 696 – 702.
Soil Science Society of China.
Mulyanto, B., S. Supriadi, dan Purnomo, D. 2015. Analisis Tanah Untuk
Rekomendasi Pemupukan Pada Budidaya Jagung, Padi, dan Ketela Pohon.
J. of Sustainable Agriculture 30(2); 91 – 96.
Munir, M. 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia. Dunia Pustaka Jaya, Jakarta.
Nainggolan, G., D. Suwardi dan Darmawan. 2009. Pola Pelepesan Nitrogen dari
Pupuk Tersedia Lambat (Slow Release Fertilizer) Urea-Zeolit-Asam
Humat. J. Zeolit Indonesia 8(2).
Nariratih, I., M. M. B. Damanik dan G. Sitanggang. 2013. Ketersediaan Nitrogen
Pada Tiga Jenis Tanah Akibat Pemberian Tiga Bahan Organik Dan
Serapannya Pada Tanaman Jagung. J. Online Agroekoteknologi 1(3).
Notohadiprawiro, T. 2006. Ultisol, Fakta daan Implikasi Pertaniannya. UGM
press. Yogyakarta.
Novak, J. M., I. Lima., B. Xing., J. W. Gaskin., C. Steiner., K. C. Das., M.
Ahmadena., D. Rehrah., D. W. Watts., W. J. Busscher and H. Schomberg.
2009. Characterization of Designer Biochar Produced at Different
Temperatures and Their Effects on a Loamy Sand. Annals of
Environmental Science 3: 195 – 206.
Nurida, L. N. dan A. Rahman. 2012. Alternatif Pemulihan Lahan Kering Masam
Terdegradasi dengan Formula Pembenah Tanah Biochar di Typic
Kanhapluduts Lampung. Badan Litbang Pertanian di Balai Penelitian
Tanah, Bogor.
Prasetyo, B.H., D. Subardja, dan B. Kaslan. 2005. Ultisols dari bahan volkan
andesitic di lereng bawah G. Ungaran. Jurnal Tanah dan Iklim 23: 1−12.
Universitas Sumatera Utara
37
Prasetyo, B. H dan D. A. Suriadikarta. 2006. Karakteristik, Potensi, dan
Teknologi Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian
Lahan Kering di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian, 25(2).
Santi, L. P. 2016. Pemanfaatan Biochar Asal Cangkang Kelapa Sawit untuk
Meningkatkan Serapan Hara dan Sekuestrasi Karbon Pada Media Tanah
Lithic Hapludults di Pembibitan Kelapa Sawit. J. Tanah dan Iklim 41(1) :
9 – 16.
Satriawan B. D dan E. Handayanto. 2015. Effects of Biochar and Crop Residues
Application on Chemical Propertis of a Degraded Soil of South Malang,
and P uptake by Maize. Journal of Degraded and mining Lands, 2 (2) : 271
– 281.
Schnell, R. W., D. M. Vietor., T. L. Provin., C. L. Munster., dan S. Capareda.
2011. Capacity of Biochar Aapplication to Maintan Energy Crop
Productivity : Soil Chemistry, Sorghum Growth, and Runoff Water
Quality Effects. Jurnal of Enviromental Quality, (41) : 1044 – 1051.
Soepraptohardjo, M. 1961. Tanah merah di Indonesia. Contr. Gen. Agric. Res.
Sta. No. 161. Bogor.
Soil Survey Staff. 2014. Keys to Soil Taxonomy. 12th
Edition. United States
Departemen of Agriculture Natural Resources Service.
Suharta, N. dan B.H. Prasetyo. 1986. Karakterisasi Tanah-tanah berkembang dari
batuan granit di Kalimantan Barat. Pemberitaan Penelitian Tanah dan
Pupuk 6: 51−60.
Sumei, T., Widowati dan Sutoyo. 2015. Respon Tanaman Jagung (Zea Mays L.)
Terhadap Aplikasi Biochar dan Pupuk Susulan N dan K Pada Tanah
Terdegradasi. Jurnal Agroteknologi, Fak. Pertanian, Universitas
Tribuhwana Tunggadewi.
Syaifuddin dan Buhaerah. 2010. Pengaruh Urea Terhadap Dispersi Tanah Ultisol
Pada Regim Air yang Berbeda. J. Agrisistem 6(2) : 1858 - 4330
Verdiana, M., A. Sebayang., H., T. dan Sumarni. T. 2016. Pengaruh Berbagai
Dosis Biochar Sekam Padi dan Pupuk NPK Terhadap Pertumbuhan Dan
Hasil Tanaman Jagung (Zea mays L.). J. Produksi Tanaman 4(8); 611 –
616.
Weil, R. R. and N. C. Brady. 2017. The Nature and Properties of Soils. Fifteenth
Edition. Pearson Education Limited.
Yanti, S. E. F., E. Masrul dan H. Hanum. 2014. Pengaruh Berabagi Dosis dan
Cara Aplikasi Pupuk Urea Terhadap Produksi Tanaman Sawi (Brassica
juneca L.) Pada Tanah Inceptisol Marelan. J. Agroekoteknologi 2(2): 770-
780.
Universitas Sumatera Utara
38
Lampiran 1. Bagan Percobaan Tanaman Jagung (Zea mays L.)
U2
U3
U1
N3B2
N2B1
N1B3
N3B1
N0B2
N2B3
N2B0
N1B3
N0B3
N1B3
N2B3
N3B2
N3B0
N3B2
N1B1
N1B2
N0B1
N3B3
N0B2
N1B2
N1B2
N2B2
N1B1
N0B2
N0B0
N1B0
N2B2
N2B1
N3B0
N2B1
N3B3
N2B0
N3B0
N1B0
N0B0
N0B1
N2B3
N2B2
N2B0
N0B1
N3B1
N1B0
N1B1
N3B3
N0B0
N0B3
N0B3
N3B1
Keterangan :
Faktor 1. Dosis Pemupukan N
N0 : 0 kg Urea / ha (0 g/polybag)
N1 : 50 kg Urea / ha (0,50 g/polybag)
N2 : 100 kg Urea / ha (1,00 g/polybag)
N3 : 150 kg Urea / ha (1,60 g/polybag)
Faktor 2. Jenis Biochar
B0 : Tanpa Biochar (0 g/polybag)
B1 : Biochar Sekam Padi (100 g/polybag)
B2 : Biochar Cangkang Kelapa Sawit (100 g/polybag)
B3 : Biochar Pelepah Sawit (100 g/polybag)
B2P2
Universitas Sumatera Utara
39
Lampiran 2. Kriteria Sifat Tanah
Sifat Tanah Satuan
Sangat
Rendah Sedang Tinggi
Sangat
Rendah Tinggi
C (Karbon) % <1.00 1.00-2.00 2.01-3.00 3.01-5.00 >5.00
N (Nitrogen) % <0.10 0.10-0.20 0.21-0.50 0.51-0.75 >0.75
C/N <5 5-10 11-15 16-25 >25
P2O5 Total % <0.03 0.03-0.06 0.06-0.079 0.08-0.10 >0.10
P2O5 eks-HCl % <0.021 0.021-0.039 0.040-0.060 0.061-0.10 >0.10
P-avl Bray II ppm <8.0 8.0-15 16-25 26-35 >35
P-avl Truog ppm <20 20-39 40-60 61-80 >80
P-avl Olsen ppm <10 10-25 26-45 46-60 >60
K2O eks-HCl % <0.03 0.03-0.06 0.07-0.11 0.12-0.20 >0.20
CaO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
MgO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
MnO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
K-tukar me/100 <0.10 0.10-0.20 0.30-0.50 0.60-1.00 >1.00
Na-tukar me/100 <0.10 0.10-0.30 0.40-0.70 0.80-1.00 >1.00
Ca-tukar me/100 <2.0 2.0-5.0 6.0-10.0 11.0-20.0 >20.0
Mg-tukar me/100 <0.40 0.40-1.00 1.10-2.00 2.10-8.00 >8.00
KTK (CEC) me/100 <5 5-16 17-24 25-40 >40
Kej. Basa % <20 20-35 36-50 51-70 >70
Kejenuhan Al % <10 10-20 21-30 31-60 >60
EC (Nedeco) mmhos 2.5 2.6-10 >10
S. Masam Agak Masam Netral
Agak Alkalis
Masam Alkalis
pH H2O <4.5 4.5-5.5 5.6-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 >8.5
pH KCl <2.5 2.5-4.0 4.1-6.0 6.1-6.5 >6.5
Universitas Sumatera Utara
40
(Sumber : Staf Pusat Penelitian Tanah, 1983 dan BPP Medan, 1982)
Universitas Sumatera Utara
41
Lampiran 3. Peta Jenis Tanah
Universitas Sumatera Utara
42
Lampiran 4. Hasil Analisis Tanah Ultisol Labuhan Batu
Parameter Satuan Hasil Analisis Kriteria
pH H2O ------ 4,93 Masam
C-Organik (Walkley&Black) % 0,26 Sangat Rendah
N - Total % 0,04 Sangat Rendah
C/N ------ 11,7 Sedang
Aldd KCl 1 N me/100g 1,7 ------
Tekstur ------
Pasir
Berlempung ------
Kadar Air % 0,9 ------
P bray II ppm 2,58 Sangat Rendah
KTK me/100g 2,50 Sangat rendah
Lampiran 3. Peta Pengambilan Sampel Tanah
Universitas Sumatera Utara
43
Lampiran 5. Hasil Pengukuran pH
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 5.29 5.12 5.33 15.74 5.25
N1B0 6.18 6.41 6.76 19.35 6.45
N2B0 6.96 6.69 5.71 19.36 6.45
N3B0 6.79 6.42 6.58 19.79 6.60
N0B1 6.50 6.54 6.43 19.47 6.49
N1B1 6.64 6.83 7.06 20.53 6.84
N2B1 7.14 6.79 7.12 21.05 7.02
N3B1 6.85 7.07 6.88 20.80 6.93
N0B2 6.83 7.05 7.16 21.04 7.01
N1B2 7.00 6.96 7.16 21.12 7.04
N2B2 7.19 7.13 7.34 21.66 7.22
N3B2 7.39 7.15 7.46 22.00 7.33
N0B3 5.00 7.22 7.53 19.75 6.58
N1B3 7.30 7.67 7.20 22.17 7.39
N2B3 7.55 7.57 7.54 22.66 7.55
N3B3 7.10 7.80 7.51 22.41 7.47
Total 107.71 110.42 110.77 328.90 109.63
Rataan
6.85
Lampiran 6. Data Sidik Ragam pH
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 0.35 0.18 0.99 3.32 5.39 TN
Perlakuan 15 14.37 0.96 5.41 2.01 2.70 **
N 3 4.47 1.49 8.41 2.92 4.51 **
B 3 8.29 2.76 15.61 2.92 4.51 **
NB 9 1.61 0.18 1.01 2.21 3.07 TN
Galat 30 5.31 0.18
Total 47 20.04
KK
6%
Universitas Sumatera Utara
44
Lampiran 7. Hasil Pengukuran N-total
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 0.04 0.04 0.04 0.12 0.04
N1B0 0.04 0.07 0.04 0.15 0.05
N2B0 0.05 0.06 0.06 0.17 0.06
N3B0 0.04 0.05 0.07 0.16 0.05
N0B1 0.04 0.06 0.05 0.15 0.05
N1B1 0.06 0.08 0.07 0.21 0.07
N2B1 0.08 0.07 0.07 0.22 0.07
N3B1 0.08 0.08 0.09 0.25 0.08
N0B2 0.05 0.05 0.04 0.14 0.05
N1B2 0.06 0.05 0.08 0.19 0.06
N2B2 0.06 0.07 0.09 0.22 0.07
N3B2 0.08 0.07 0.06 0.21 0.07
N0B3 0.05 0.05 0.06 0.16 0.05
N1B3 0.05 0.06 0.07 0.18 0.06
N2B3 0.06 0.06 0.08 0.2 0.07
N3B3 0.06 0.06 0.07 0.19 0.06
Total 0.9 0.98 1.04 2.92 0.97
Rataan
0.06
Lampiran 8. Data Sidik Ragam N-total
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 0.0006 0.0003 3.25 3.32 5.39 TN
Perlakuan 15 0.0061 0.0004 4.28 2.01 2.70 **
N 3 0.0032 0.0011 11.23 2.92 4.51 **
B 3 0.0023 0.0008 8.13 2.92 4.51 **
NB 9 0.0006 0.0001 0.68 2.21 3.07 TN
Galat 30 0.0028 0.0001
Total 47 0.0096
KK
16%
Universitas Sumatera Utara
45
Lampiran 9. Hasil Pengukuran KTK
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 2.15 2.54 1.93 6.62 2.21
N1B0 2.96 2.04 1.78 6.78 2.26
N2B0 2.08 2.22 2.07 6.37 2.12
N3B0 2.11 2.12 1.20 5.43 1.81
N0B1 2.16 1.76 1.89 5.81 1.94
N1B1 2.13 2.02 2.15 6.30 2.10
N2B1 2.44 1.93 2.02 6.39 2.13
N3B1 2.22 1.99 1.67 5.88 1.96
N0B2 2.18 1.74 1.93 5.85 1.95
N1B2 2.30 2.10 1.74 6.14 2.05
N2B2 2.68 2.11 2.17 6.96 2.32
N3B2 2.32 2.63 2.01 6.96 2.32
N0B3 2.40 2.29 2.07 6.76 2.25
N1B3 1.74 2.13 1.81 5.68 1.89
N2B3 1.74 2.05 2.03 5.82 1.94
N3B3 2.52 2.47 2.01 7.00 2.33
Total 36.13 34.14 30.48 100.75 33.58
Rataan
2.10
Lampiran 10. Data Sidik Ragam KTK
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 1.03 0.51 8.07 3.32 5.39 **
Perlakuan 15 1.31 0.09 1.38 2.01 2.70 TN
N 3 0.02 0.01 0.10 2.92 4.51 TN
B 3 0.10 0.03 0.52 2.92 4.51 TN
NB 9 1.19 0.13 2.09 2.21 3.07
Galat 30 1.91 0.06
Total 47 4.25
KK
12%
Universitas Sumatera Utara
46
Lampiran 11. Hasil Pengukuran C-Organik
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 0.68 0.54 0.68 1.90 0.63
N1B0 0.64 0.58 0.73 1.95 0.65
N2B0 0.68 0.56 0.69 1.93 0.64
N3B0 0.71 0.68 0.59 1.98 0.66
N0B1 0.49 0.56 0.75 1.80 0.60
N1B1 0.49 0.61 0.76 1.86 0.62
N2B1 0.61 0.69 0.42 1.73 0.58
N3B1 0.93 0.68 0.53 2.13 0.71
N0B2 0.46 0.58 0.56 1.59 0.53
N1B2 0.49 0.63 0.73 1.85 0.62
N2B2 0.75 0.36 0.61 1.71 0.57
N3B2 0.73 0.85 0.80 2.37 0.79
N0B3 0.54 0.68 0.58 1.80 0.60
N1B3 0.75 0.61 0.83 2.19 0.73
N2B3 0.73 0.80 0.83 2.35 0.78
N3B3 0.66 0.71 0.75 2.12 0.71
Total 10.33 10.10 10.82 31.25 10.42
Rataan
0.65
Lampiran 12. Data Sidik Ragam C-Organik
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 0.02 0.01 0.67 3.32 5.39 TN
Perlakuan 15 0.25 0.02 1.32 2.01 2.70 TN
N 3 0.10 0.03 2.54 2.92 4.51 TN
B 3 0.05 0.02 1.26 2.92 4.51 TN
NB 9 0.11 0.01 0.94 2.21 3.07 TN
Galat 30 0.38 0.01
Total 47 0.66
KK
17%
Universitas Sumatera Utara
47
Lampiran 13. Hasil Pengukuran Diameter Batang
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 2.70 6.20 9.80 18.70 6.23
N1B0 10.10 9.20 8.50 27.80 9.27
N2B0 11.70 10.80 10.70 33.20 11.07
N3B0 8.10 9.30 10.00 27.40 9.13
N0B1 6.20 2.90 6.10 15.20 5.07
N1B1 8.20 9.40 11.30 28.90 9.63
N2B1 8.80 11.20 9.50 29.50 9.83
N3B1 11.10 11.90 14.40 37.40 12.47
N0B2 6.80 8.30 7.20 22.30 7.43
N1B2 6.10 11.10 7.20 24.40 8.13
N2B2 11.30 12.70 11.40 35.40 11.80
N3B2 11.70 10.50 13.20 35.40 11.80
N0B3 5.60 8.20 5.10 18.90 6.30
N1B3 11.40 13.50 8.70 33.60 11.20
N2B3 11.10 5.30 16.00 32.40 10.80
N3B3 14.80 19.20 13.70 47.70 15.90
Total 145.70 159.70 162.80 468.20 156.07
Rataan
9.75
Lampiran 14. Data Sidik Ragam Diameter Batang
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 10.38 5.19 1.03 3.32 5.39 tn
Perlakuan 15 340.09 22.67 4.51 2.01 2.70 **
N 3 241.50 80.50 16.01 2.92 4.51 **
B 3 31.47 10.49 2.09 2.92 4.51 tn
NB 9 67.13 7.46 1.48 2.21 3.07 tn
Galat 30 150.81 5.03
Total 47 501.28
KK
23%
Universitas Sumatera Utara
48
Lampiran 15. Transformasi Hasil Pengukuran Berat Kering Tajuk
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 2.40 2.57 3.82 8.79 2.93
N1B0 4.24 4.69 3.02 11.95 3.98
N2B0 6.60 4.54 4.32 15.46 5.15
N3B0 4.28 4.38 4.52 13.19 4.40
N0B1 2.76 2.44 1.95 7.15 2.38
N1B1 3.69 3.81 5.07 12.56 4.19
N2B1 6.00 5.56 4.19 15.75 5.25
N3B1 6.83 6.00 6.51 19.34 6.45
N0B2 2.42 3.64 2.38 8.44 2.81
N1B2 2.75 6.60 2.98 12.32 4.11
N2B2 5.01 6.15 4.86 16.03 5.34
N3B2 6.99 7.26 6.57 20.82 6.94
N0B3 2.10 3.04 1.71 6.85 2.28
N1B3 4.65 9.36 3.77 17.78 5.93
N2B3 4.32 4.35 6.37 15.04 5.01
N3B3 7.22 4.96 7.09 19.26 6.42
Total 72.26 79.36 69.13 220.75 73.58
Rataan
4.60
Lampiran 16. Data Sidik Ragam Berat Kering Tajuk
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 3.43 1.72 1.21 3.32 5.39 TN
Perlakuan 15 97.47 6.50 4.57 2.01 2.70 **
N 3 77.28 25.76 18.11 2.92 4.51 **
B 3 4.48 1.49 1.05 2.92 4.51 TN
NB 9 15.71 1.75 1.23 2.21 3.07 TN
Galat 30 42.67 1.42
Total 47 143.58
KK
26%
Universitas Sumatera Utara
49
Lampiran 17. Hasil Pengukuran Berat Kering Akar
Perlakuan Ulangan
Total Rataan 1 2 3
N0B0 3.59 4.51 17.84 25.94 8.65
N1B0 7.90 4.68 25.35 37.93 12.64
N2B0 0.17 5.51 20.64 26.32 8.77
N3B0 4.71 4.05 16.98 25.74 8.58
N0B1 3.79 4.29 1.81 9.89 3.30
N1B1 11.30 3.35 13.59 28.24 9.41
N2B1 15.70 17.60 22.89 56.19 18.73
N3B1 30.77 40.35 14.68 85.80 28.60
N0B2 1.11 10.36 2.89 14.36 4.79
N1B2 0.89 3.03 2.25 6.17 2.06
N2B2 4.53 16.44 10.60 31.57 10.52
N3B2 9.72 12.67 10.43 32.82 10.94
N0B3 0.95 2.14 1.33 4.42 1.47
N1B3 5.13 7.42 3.23 15.78 5.26
N2B3 4.66 4.03 19.20 27.89 9.30
N3B3 9.32 9.17 12.10 30.59 10.20
Total 114.24 149.60 195.81 459.65 153.22
Rataan
9.58
Lampiran 18. Data Sidik Ragam Berat Kering Akar
SK DB JK KT F hit 0.05 0.01 Ket
Kelompok 2 209.15 104.58 2.59 3.32 5.39 tn
Perlakuan 15 1992.16 132.81 3.29 2.01 2.70 **
N 3 724.24 241.41 5.98 2.92 4.51 **
B 3 538.78 179.59 4.45 2.92 4.51 *
NB 9 729.14 81.02 2.01 2.21 3.07 tn
Galat 30 1210.97 40.37
Total 47 3412.28
KK
66%
Universitas Sumatera Utara