1
POTENSI BIOCHAR DARI BEBERAPA BAHAN BAKU SERTA
PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN KEDELAI DALAM
MENGATASI
KEMASAMAN PADA TANAH ULTISOL
SKRIPSI
OLEH :
IRWANTO / 140301250
ILMU TANAH
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2019
2
POTENSI BIOCHAR DARI BEBERAPA BAHAN BAKU SERTA
PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN KEDELAI DALAM
MENGATASI
KEMASAMAN PADA TANAH ULTISOL
SKRIPSI
OLEH :
IRWANTO / 140301250
ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana di Program Studi
Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2019
3
i
ABSTRAK
Pemberian kapur dapat mengatasi kemasaman pada tanah namun dapat
merusak sifat fisik tanah. Penggunaan Biochar mampu menggantikan kapur.
Penelitian pot di lapangan yang bertujuan untuk membandingkan potensi berbagai
dosis biochar dari tandan kosong kelapa sawit, batang kelapa sawit dan tulang
sapi dalam mengatasi kemasaman tanah Ultisol. Penelitian dilakukan
menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) non faktorial dengan perlakuan
kontrol, kapur CaCO3 dengan dosis 1,5xAl-dd, 2 tingkat dosis biochar dari bahan
baku tandan kosong sawit, batang sawit, dan tulang sapi masing-masing dosis 10
ton/ha dan 20 ton/ha, memiliki 4 blok; serta kedelai sebagai tanaman indikator.
parameter yang diamati adalah pH H2O, pH KCl, Al-dd, KTK, C-organik, tinggi
tanaman, jumlah cabang, berat basah tajuk, berat kering tajuk, berat basah akar
dan berat kering akar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Pemberian kapur
nyata lebih baik dalam meningkatkan pH H2O menjadi 6,87, pH KCl (6,83) dan
menurunkan Al-dd tanah (0,19 cmol(+)
/kg). Pemberian biochar berbahan tulang
sapi nyata lebih baik dalam meningkatkan kadar C-organik (0,37%-0,49%) dan
KTK tanah (7,52 cmol(+)
/kg - 9,46 cmol(+)
/kg). Pemberian kapur dan biochar tidak
berpengaruh dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman. Secara statistik,
pemberian biochar tandan kosong sawit cenderung lebih baik dalam
meningkatkan pertumbuhan tanaman kedelai daripada pemberian kapur, maupun
biochar berbahan batang sawit dan tulang sapi.
Kata Kunci : Kemasaman, Biochar Tandan Kosong Sawit, Biochar Batang
Sawit, Biochar Tulang Sapi
ii
ABSTRACT
Lime application can overcoming acidity at soils but can damage soil
physic characteristic. Biochar application can replace liming. Pot research in the
field to comparing the potential of various doses of biochar from oil palm empty
fruit bunches, oil palm trunks and cow bones in overcoming Ultisol acidity. The
study was using randomized block non factorial design with control, CaCO3 with
dose 1.5xAl-dd, 2 doses of biochar from the raw material of oil palm empty fruit
bunches, oil palm trunks, and cow bones with the each doses 10 t/ha and 20 t/ha,
with 4 replications; and soybeans as indicator plants. Parameters that measured
are pH H2O, pH KCl, Al-dd, CEC, C-organic, plant height, total plant branch,
shoot wet weight, shoot dry weight, root wet weight and root dry weight. The
results of this research showed that Lime application more better in increasing
pH H2O to 6.87, pH KCl (6.83) and decrease soil’s Al-dd (0.19 cmol(+)
/kg). The
cow bone’s biochar amandments better in increasing levels of C-organic (0.37% -
0.49%) and soil’s CEC (7.52 cmol(+)
/kg - 9.46 cmol(+)
/kg). lime and biochar
applications don’t have a real impact to increase plant growth. Statistically, the
applications of biochar from oil palm empty fruit bunches better than lime and
biochar from palm oil trunks and cow bones in increasing soybean growth.
Key Words : Acidity, Biochar Oil Palm Empty Fruit Bunches, Biochar Oil Palm
Trunks, Biochar Cow Bones
.
iii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 7 September 1996 dari
ayah Herman dan ibu Lisna Susanti Aswi. Penulis merupakan anak pertama dari
tiga bersaudara.
Pada tahun 2008 penulis tamat dari SD Yayasan Perguruan Swasta R.A.
Kartini Sei Rampah, tahun 2011 tamat dari SMP Yayasan Perguruan Swasta R.A.
Kartini Sei Rampah, pada tahun 2014 lulus dari SMA Yayasan Perguruan Swasta
F. Tandean Tebing Tinggi, dan tahun 2014 diterima di Program Studi
Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara (USU) melalui
jalur Ujian Masuk Bersama Perguruan Tinggi Negeri (UMBPTN). Penulis
memilih minat studi Ilmu Tanah.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi merupakan anggota
Keluarga Mahasiswa Buddhis (KMB) dan anggota Himpunan Mahasiswa
Agroekoteknologi (HIMAGROTEK).
Pada tahun 2017 penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di
PT. Perkebunan Nusantara III, Kebun Sei Dadap, Kisaran.
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Potensi Biochar dari Beberapa Bahan Baku serta Pengaruhnya terhadap
Pertumbuhan Kedelai dalam Mengatasi Kemasaman pada Tanah Ultisol”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada
Ayahanda Herman, Ibunda Lisna yang telah memberikan doa dan dukungan
selama ini. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada
Dr. Ir. Mukhlis, M.Si dan Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, M.Sc., selaku ketua dan
anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberi arahan dan membantu
penulis hingga Skripsi ini selesai.
Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada staf pengajar dan
pegawai di Program Studi Agroteknologi dan kepada teman-teman yang telah
membantu dan memberikan dukungan selama ini, dan pihak-pihak yang tidak
dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh
karena itu, penulis menyadari kritik dan saran pembaca. Akhir kata penulis
mengucapkan banyak terima kasih. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat.
Medan, Maret 2019
Penulis
v
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................................... ii
DAFTAR TABEL ........................................................................................ iii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... iv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. v
PENDAHULUAN Latar Belakang ..................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ................................................................................. 3
Hipotesis Penelitian.............................................................................. 3
Kegunaan Penelitian ............................................................................ 4
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol ........................................................................................ 5
Kemasaman Tanah ............................................................................... 6
Biochar ............................................................................................... 10
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................ 18
Bahan dan Alat ................................................................................... 18
Metode Penelitian .............................................................................. 19
Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 20
Pengambilan Contoh .............................................................. 20
Persiapan Media Tanam ......................................................... 20
Persiapan Bahan Biochar ....................................................... 20
Aplikasi Perlakuan ................................................................. 21
Pemupukan Dasar dan Penanaman ........................................ 21
Pemeliharaan .......................................................................... 22
Pemanenan ............................................................................. 22
Parameter Pengamatan ....................................................................... 22
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ................................................................................................... 23
Pembahasan ........................................................................................ 33
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ........................................................................................ 37
Saran................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 38
LAMPIRAN .................................................................................................. 42
vi
DAFTAR TABEL
No Keterangan Hal
1 Komposisi unsur dan rasio atom dari biochar yang diproduksi dari
bahan yang berbeda (kulit kacang, kotoran ternak, dan switch grass)
dan pada temperature pirolisis yang berbeda .................................................. 14
2 Sifat Kimia Awal Contoh Tanah Ultisol Tanah Abang .................................. 19
3 Karakteristik Biochar yang digunakan dalam penelitian ................................ 19
4 Perlakuan biochar dengan beberapa bahan baku dan dosis ............................ 19
5 pH H2O tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar............................ 23
6 pH KCl tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ............................ 24
7 C-Organik tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ....................... 25
8 Al-dd tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ............................... 26
9 KTK tanah Ultisol akibat pemberian kapur dan biochar ................................ 27
10 Tinggi Tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar ....................... 28
11 Jumlah Cabang tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar .......... 29
12 Berat Basah Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan
biochar ............................................................................................................. 30
13 Berat Kering Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan
biochar ............................................................................................................. 31
14 Berat Basah Akar tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan
biochar ............................................................................................................. 32
15 Berat Kering Akar tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan
biochar ............................................................................................................. 33
vii
DAFTAR GAMBAR
No Keterangan Hal
1 Reaksi Netralisasi Kapur Hidrat Terhadap Kemasaman Tanah ........................ 9
2 hasil Photomicrograph BCCS (biochar serasah kapas) BCPS (biochar
serasah kentang) dari SEM ............................................................................. 12
3 Hasil pemindai gambar mikroskop elektron dari fragmen tulang
(bagian atas) dan agregat tanah terra preta (bagian bawah) dan
penyamaan energi-dispersif spektra x-ray (sebelah kanan). potongan
tulang yang diisolasi dari terra preta "Hatahara" dekat Iranduba ................... 13
4 Bentuk Fisik dan Kandungan Kimia Biochar ................................................. 15
5 Mekanisme biochar sebagai pembenah tanah terhadap sifat tanah
masam ............................................................................................................. 16
6 Gambaran mekanisme penjerapan logam berat oleh Biochar ......................... 17
7 Alat Pirolisis .................................................................................................... 21
viii
DAFTAR LAMPIRAN
No Keterangan Hal
1 Bagan Penelitian di Lahan Percobaan FP USU .............................................. 42
2 Kriteria Sifat Tanah ......................................................................................... 43
3 Perhitungan Kebutuhan Biochar ..................................................................... 44
4 Perhitungan Kebutuhan Kapur ........................................................................ 45
5 Deskripsi Kedelai Varietas Wilis .................................................................... 46
6 Data Hasil Pengukuran pH H2O Tanah Setelah Pemberian Kapur dan
Biochar ............................................................................................................ 47
7 Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH H2O Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar .......................................................................................... 47
8 Data Hasil Pengukuran pH KCl Tanah Setelah Pemberian Kapur dan
Biochar ............................................................................................................ 48
9 Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH KCl Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar .......................................................................................... 48
10 Data Hasil Pengukuran KTK Tanah Setelah Pemberian Kapur dan
Biochar ............................................................................................................ 49
11 Daftar Sidik Ragam Pengukuran KTK Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar .......................................................................................... 49
12 Data Hasil Pengukuran C-Organik Tanah Setelah Pemberian Kapur
dan Biochar ..................................................................................................... 50
13 Daftar Sidik Ragam Pengukuran C-Organik Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar .......................................................................................... 50
14 Data Hasil Pengukuran Aldd Tanah Setelah Pemberian Kapur dan
Biochar ............................................................................................................ 51
15 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Aldd Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar .......................................................................................... 51
16 Data Hasil Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 52
ix
17 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 52
18 Data Hasil Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman Saat Panen Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 53
19 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman Saat Panen
Setelah Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................... 53
20 Data Hasil Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 54
21 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 54
22 Data Hasil Pengukuran Berat Kering Tajuk Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 55
23 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Tajuk Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 55
24 Data Hasil Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar .......................................................................................... 56
25 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 56
26 Data Hasil Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 57
27 Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar ........................................................................ 57
28 Foto Proses Pembuatan Biochar ..................................................................... 58
29 Foto Persiapan Media Tanam ......................................................................... 59
30 Foto Bahan Biochar Sebelum Pengaplikasian ................................................ 59
31 Foto Pupuk Dasar Sebelum Pengaplikasian.................................................... 60
32 Foto Pengambilan Sampel Tanah ................................................................... 60
33 Foto Pengendalian Hama ................................................................................ 61
34 Foto Lahan ...................................................................................................... 61
35 Foto panen ....................................................................................................... 62
36 Foto Analisis di Lab ........................................................................................ 62
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah Ultisol memiliki sifat-sifat yang dapat menghambat pertumbuhan
tanaman. Salah satu sifat tersebut yaitu sifat asam pada tanah Ultisol
(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Sementara itu lahan dari tanah
Ultisol cukup luas, sehingga berpotensi digunakan sebagai areal pertanian.
Luasan tanah Ultisol di beberapa daerah di Indonesia seperti di pulau Sumatera
memiliki luas sekitar 9.469 ha, Jawa 1.172 ha, Nusa Tenggara 53 ha, Kalimantan
21.938 ha, Sulawesi 4.303 ha, Maluku dan Irian Jaya seluas 8.859 ha
(Puslitanak, 2000; Subagyo et al., 2000).
Permasalahan pada tanah yang masam dapat diatasi dengan memberi
bahan pembenah tanah. Pengapuran umumnya dilakukan untuk mengatasi
permasalahan pada tanah masam. Pengapuran pada tanah ternyata memiliki
beberapa kekurangan diantaranya pengapuran secara berlebihan dapat
menimbulkan keracunan kapur dan merusak sifat fisik tanah
(Kuswandi, 1993). Oleh karena itu perlu adanya bahan alternatif yang dapat
menggantikan kapur dalam kegiatan pertanian.
Bahan alternatif yang dapat menggantikan kapur adalah biochar. Biochar
dapat mengatasi kemasaman tanah dan memperbaiki sifat fisik tanah. Biochar
dapat dibuat dari berbagai limbah pertanian seperti limbah perkebunan,
peternakan, perikanan, kehutanan dan lain sebagainya. Limbah perkebunan kelapa
sawit dan limbah peternakan seperti tulang sapi berpotensi sebagai bahan baku
untuk pembuatan biochar karena banyak tersedia di Indonesia. Limbah kelapa
sawit di Indonesia di tahun 1999 sebagai berikut pelepah sawit (29,6 juta ton),
2
batang kelapa sawit (10,4 juta ton), tandan kosong (6,7 juta ton) dan jumlahnya
terus bertambah seiring bertambah luasnya perkebunan kelapa sawit setiap tahun
(Erwinsyah, 2008). Menurut badan Pusat Statistika pada data jumlah sapi yang
dipotong di rumah potong hewan (RPH) pada tahun 2017 di Sumatera Utara
sebesar 24.541 ekor dengan total jumlah sapi yang dipotong di Indonesia sebesar
1.114.748 ekor. Damanik (2013) menyatakan bahwa rumah potong hewan Mabar
setiap harinya memotong sapi rata-rata 25-30 ekor/hari dengan berat sapi 500-700
kg/ekor. Produksi tulang sapi 48,6-54,2% atau seberat 379,4 kg/ekor sapi,
sehingga setiap harinya tulang sapi mencapai 11.382 kg (Pratama, 2014)
Beberapa hasil penelitian yang menunjukkan bahwa biochar mampu
mengatasi kemasaman tanah. Penelitian Agustina et al. (2016) menyatakan bahwa
penggunaan biochar dari tandan kelapa sawit dengan dosis 12 ton/ha dapat
meningkatkan pH tanah sulfat masam dari 3,87 menjadi 4,16. Fatriani (2009)
meneliti bahwa pemberian biochar tempurung kelapa 0,9 gr selama 15 menit
mampu meningkatkan pH pada air rawa Danau Panggang dari 6,48 menjadi 6,76.
Febrianti (2012) melaporkan bahwa arang batang kelapa sawit ternyata memiliki
pH yang bersifat basa yaitu 7,51.
Pertumbuhan dan produksi kedelai mengalami permasalahan
jika ditanam pada tanah masam. Tanah masam umumnya memiliki pH yang
rendah dan kandungan aluminium yang dapat dipertukarkan (Al-dd) tinggi
(Hairiah et al. 2000; Wijanarko dan Taufiq, 2004). Tanaman kedelai tidak dapat
tumbuh baik di lahan masam karena tingkat kesuburan tanah yang
rendah, tingkat kemasaman tanah tinggi dan kejenuhan aluminium tinggi
3
(Hartatik dan Adiningsih 1987; Wijanarko dan Taufiq, 2004). Oleh sebab itu perlu
adanya penambahan bahan pembenah tanah dalam kegiatan budidaya kedelai.
Berdasarkan uraian diatas, maka perlu diteliti dosis pemberian biochar
tandan kosong kelapa sawit, batang kelapa sawit dan tulang sapi sebagai
pengganti kapur dalam mengatasi kemasaman pada tanah Ultisol terhadap
pertumbuhan tanaman.
Tujuan Penelitian
Membandingkan potensi berbagai dosis serta biochar berbahan baku
tandan kosong kelapa sawit, batang kelapa sawit, tulang sapi dalam mengatasi
kemasaman tanah Ultisol dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman.
Hipotesis Penelitian
1. Adanya pengaruh pemberian CaCO3 dan biochar terhadap peningkatan
pH H2O, pH KCl, KTK, C-Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan
pertumbuhan tanaman pada tanah Ultisol.
2. Adanya perbedaan dari pemberian CaCO3 dan biochar dalam peningkatan pH
H2O, pH KCl, KTK, C-Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan
pertumbuhan tanaman pada tanah Ultisol.
3. Adanya perbedaan dari pemberian biochar berbahan baku tanaman kelapa
sawit dan tulang sapi dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-Organik,
penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada tanah
Ultisol.
4. Adanya perbedaan dari pemberian biochar berbahan baku tandan kosong sawit
dan batang sawit dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-Organik,
4
penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada tanah
Ultisol.
5. Adanya perbedaan dari pemberian dosis 25 g/pot dan 50 g/pot biochar
berbahan baku tandan kosong sawit dalam peningkatan pH H2O, pH KCl,
KTK, C-Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan
tanaman pada tanah Ultisol.
6. Adanya perbedaan dari pemberian dosis 25 g/pot dan 50 g/pot biochar
berbahan baku batang sawit dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-
Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada
tanah Ultisol.
7. Adanya perbedaan dari pemberian dosis 25 g/pot dan 50 g/pot biochar
berbahan baku tulang sapi dalam peningkatan pH H2O, pH KCl, KTK, C-
Organik, penurunan Al-dd, serta meningkatkan pertumbuhan tanaman pada
tanah Ultisol.
Kegunaan Penelitian
1. Sebagai bahan informasi bagi kepentingan ilmu pengetahuan.
2. Sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Program
Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
5
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol
Tanah Ultisol adalah tanah yang memiliki horizon argilik atau kandik
dengan kejenuhan basa rendah. Tanah Ultisol biasanya terbentuk pada daerah
dengan iklim hangat dan lembab serta memiliki lebih banyak curah hujan
daripada evapotranspirasi di beberapa musim, sehingga beberapa air bergerak
menembus tanah dan menjadi lembab. Tanah ultisol memiliki kejenuhan basa
yang rendah biasanya disebabkan pelepasan basa oleh perpindahan oleh
pencucian. Tanah Ultisol berada di daerah pleistosen atau tanah tua. Tanah Ultisol
dapat terbentuk dari banyak jenis bahan induk, tetapi sangat sedikit memiliki
mineral primer yang mengandung basa selain beberapa mika. liat Kaolin, gibbsite,
dan antar lapisan aluminium dan liat adalah hal umum dalam fraksi liat. Smektit
juga bisa ada jika ada berada dalam bahan induk. Kandungan Aluminium
pada tanah Ultisol biasanya tinggi kecuali di Paleudults dan Pale-group lainnya
(Soil Survey Staff, 1999).
Tanah Ultisol mempunyai ciri penampang tanah yang dalam, kejenuhan
basa rendah serta kejenuhan Al tinggi. tanah Ultisol berwarna kuning kecoklatan
hingga merah. pH pada tanah Ultisol pada umumnya rendah hingga sangat rendah
(pH 5,00−3,10) tergantung dari bahan induknya, kecuali tanah Ultisol dari batu
gamping yang mempunyai reaksi netral hingga agak rendah (pH 6,80−6,50).
Kapasitas tukar kation pada tanah Ultisol dari batuan granit, sedimen, dan tufa
tergolong rendah masing-masing berkisar antara 2,90−7,50 cmol(+)/kg,
6,11−13,68 cmol(+)/kg, dan 6,10−6,80 cmol(+)/kg, sedangkan yang dari bahan
6
volkan andesitik dan batu gamping tergolong tinggi (>17 cmol(+)/kg)
(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
Tanah Ultisol memiliki banyak permasalahan di bidang pertanian. Tanah
Ultisol memiliki kandungan unsur hara yang umumnya rendah karena terjadi
pencucian basa secara intensif. kandungan bahan organik pada tanah Ultisol juga
umumnya rendah karena proses dekomposisi berjalan cepat terutama di daerah
tropika. Tanah Ultisol memiliki porositas dan laju infiltrasi yang rendah,
permeabilitas lambat hingga sedang, dan kemantapan agregat rendah sehingga
sebagian besar tanah ini mempunyai daya memegang air yang rendah dan peka
terhadap erosi. Kejenuhan Al tanah Ultisol umumnya tinggi namun memiliki
KTK yang rendah (Utomo, 2008).
Kemasaman Tanah
Kemasaman di dalam tanah disebabkan ion H dan ion Al yang terdapat di
dalam tanah. Keberadaan H+
di dalam tanah bersumber dari bahan organik
tanah (Humus), bahan mineral liat dan mineral oksida, sedangkan Al
bersumber dari polimer Al dan Fe. Pada polimer Al da Fe, ion Al3+
yang
berpindah dari permukaan tukar kation dihidrolisis menjadi senyawa
kompleks hidroksialuminium. Reaksi hidrolisis ini berlangsung secara
bertahap. Hidrolisis Al3+
melepaskan H+ dan pH menjadi lebih rendah. Berikut
adalah reaksi hidrolisis Al.
Al3+
+ H2O Al (OH)2+
+ H+
Al(OH)2+
+ H2O Al (OH)2+
+ H+
Al(OH)2+
+ H2O Al(OH)3 + H+
Al(OH)3 + H2O Al(OH) 4- + H
+
(Damanik et al., 2011).
7
Penyebab kemasaman tanah pada lahan pertanian, diantaranya 1)
penggunaan pupuk komersial, khususnya pupuk NH4+ yang menghasilkan H
+
selama proses nitrifikasi; 2) pengambilan kation-kation oleh tanaman melalui
pertukaran dengan H+; 3) pencucian kation-kation yang digantikan oleh H
+ dan
Al3+
; dan 4) oksidasi pirit (Damanik et al., 2011).
Kemasaman pada tanah dapat berdampak keracunan pada tanaman,
tanah akan miskin unsur hara esensial makro dan mikro seperti
N, P, K, Ca, dan Mg, serta bahan organik karena mempunyai pH rendah
(4,0-5,0) yang menyebabkan kandungan Al terlarut tinggi
(Subandi dan Wijanarko, 2013). Gejala awal yang tampak pada tanaman
yang keracunan Al adalah sistem perakaran yang tidak berkembang
dengan baik (Haynes dan Mokolobate, 2001). Pengaruh utama Al terhadap
permeabilitas membran akar disebabkan kemampuan Al untuk mengikat
gugus karboksil dan gugus fosfat pada dinding sel dan membran sel
(Gunse et al., 1997).
Permasalahan pada tanah masam biasanya dapat diatasi dengan
menambahkan bahan amelioran pada tanah seperti pengapuran. Pengapuran
adalah suatu teknologi pemberian bahan berupa kapur ke dalam media tanam
dengan tujuan untuk memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Tujuan
pengapuran adalah untuk menaikkan pH, meniadakan pengaruh racun dari Al dan
untuk menyediakan hara Ca bagi tanaman (Damanik et al., 2011). Berdasarkan
penelitian Nurida et al. (2012); Nurida (2014) menyatakan bahwa dengan
penggunaan Biochar sekam padi 7,5 t ha-1
dapat meningkatkan pH H2O dari 4,15
menjadi 4,22 dan KTK tanah 4,75 cmol(+)/kg menjadi 5,91 cmol(+)/kg.
8
Penggunaan bahan kapur di dalam tanah memiliki berbagai macam
keuntungan. kapur dapat dipakai sebagai pemantap susunan tanah sehingga dapat
menahan air. Pengapuran pada tanah masam dengan bahan yang mengandung Ca
atau Mg akan mengubah atau menggeser kedudukan H+ di permukaan koloid
sehingga menetralisasi kemasaman tanah. Pengapuran juga dapat membantu
menyempurnakan perombakan dengan disertai pelepasan hara-hara dari bahan
organik dan tubuh mikroba (Kuswandi, 1993). Berdasarkan penelitian
Santi (2016), pemberian CaCO3 pada tanah Ultisol Tambunan A dengan dosis
CaCO3 2,0 X Al-dd mampu menaikkan pH H2O dari 4,89 menjadi 5,67
Bahan kapur yang umumnya digunakan adalah Ca, dan Mg oksida,
hidroksida, karbonat, dan silikat (Nurhidayati, 2017). Beberapa bahan kapur yang
telah umum dikenal antara lain kapur oksida, kapur hidroksida, kapur karbonat,
dan kapur hidrat. Bahan kapur ternyata juga memiliki standar kualitas yang harus
di penuhi. Menurut Damanik et al. (2011) standar kualitas bahan kapur yang
layak diaplikasi adalah memiliki kadar CaCO3 ≥ 85% dan kadar CaO ≥ 48%.
Bahan kapur juga tidak boleh mengandung Al2O3 + Fe2O3 > 3% serta memiliki
kehalusan 100% lolos saringan 20 mesh dan 50% lolos saringan 80-100 mesh.
Kapur menetralisir tanah dengan dua cara, yaitu dengan kalsium
menggantikan ion hidrogen dan aluminium pada tapak pertukaran dan dengan
mengonversikan ion hidrogen menjadi air. Contoh reaksi kapur hidrat (Ca(OH)2)
dalam tanah. Bila kapur hidrat terionisasi akan melepaskan ion Kalsium (Ca2+
)
dan hidroksi (OH)-. Kalsium menggantikan hidrogen dan aluminium dalam tapak
jerapan. Kation hidrogen dan aluminium yang terlepas menuju ke larutan tanah.
Ion aluminium mengalami hidrolisis lengkap membentuk aluminium hidroksida
9
yang sukar larut, dengan melepaskan ion hidrogen. Ion hidrogen yang dilepaskan
akan bereaksi dengan ion hidroksil dari kapur membentuk air. Berikut gambaran
dari reaksi kapur hidrat dalam tanah.
Gambar 1. Reaksi Netralisasi Kapur Hidrat Terhadap Kemasaman Tanah
(Nurhidayati, 2017)
Penetapan jumlah kapur yang diberikan didasarkan pada beberapa faktor
antara lain Al dapat ditukarkan (Al-dd) dalam tanah. Tekstur kapasitas tukar
kation (KTK) dan pH tanah serta faktor tanaman. Penentuan kebutuhan kapur
berdasarkan Al-dd didasarkan pada kejenuhan Al yang meracun dan tingginya Al-
dd pada tanah-tanah. Bila kebutuhan kapur berdasarkan Al-dd dikaitkan dengan
pH tanah, maka Setijono (1982) membuat rumus kebutuhan kapur,sebagai
berikut:
1. Untuk menaikkan pH tanah menjadi 6,0 kebutuhan kapur adalah 2,1 X Al-dd
atau sama dengan 2,1 ton CaCO3/ha tiap 1 me Al/100g.
2. Untuk menaikkan pH tanah menjadi 5,5 kebutuhan kapur adalah 1,5 X Al-dd
atau sama dengan 1,5 ton CaCO3/ha tiap 1 me Al/100g.
10
3. Untuk menaikkan pH tanah menjadi 5,2 kebutuhan kapur adalah
1,2 X Al-dd atau sama dengan 1,2 ton CaCO3/ha tiap 1 me Al/100g
(Damanik et al., 2011).
Pengapuran pada tanah juga memiliki kekurangan sehingga perlu di
lakukan pertimbangan. Bahan kapur yang dibenamkan dalam tanah akan hilang
disebabkan residu kapur lebih singkat. Kehilangan bahan kapur dari tanah dapat
melalui proses-proses alamiah, seperti perkolasi air (pelindian), run off dan erosi.
Di samping itu, Pengapuran pada tanah secara berlebihan dapat menimbulkan
keracunan kapur yang dicirikan dengan kekurangan Fe, Mn, Cu, Zn, ketersediaan
P rendah, metabolisme tanaman terganggu, serta pengambilan dan penggunaan B
dapat terhalang. Kapur tidak menyediakan unsur lain seperti N, fosfat, kalium
yang merupakan hara makro bagi tanaman. Pemberian kapur juga tidak berfungsi
dalam memperbaiki drainase dan tidak dapat menggantikan kebutuhan tanaman
akan bahan organik (Kuswandi, 1993).
Biochar
Biochar berasal dari kata “bio” dan “charcoal” yang dimana biochar
merupakan biomassa organik yang mengalami proses pirolisis sehingga
membentuk arang. Biochar dapat dibuat dengan memanfaatkan sisa – sisa
kegiatan pertanian seperti potongan kayu, tempurung kelapa, tandan kelapa sawit,
batang kelapa sawit, dan lain sebagainya (Lehmann dan Joseph, 2009).
Arang dan biochar memiliki perbedaan hanya pada tujuan penggunaan.
Arang didefinisikan sebagai kayu hasil karbonisasi yang digunakan dengan tujuan
terutama sebagai bahan bakar sedangkan biochar digunakan untuk tujuan
pertanian organik dan sebagian besar tahan terhadap penguraian. Biochar awalnya
11
berasal dalam penelitian tentang tanah anthropogenic yang sangat subur kaya
materi organik di tanah hitam Amazon (disebut “Terra Preta do Indio”). Biochar
dalam publikasi awal, juga masih disebut "arang" digunakan untuk tujuan
pertanian yang awalnya terfokus pada penerapan langsung ke tanah. Biochar
digambarkan sebagai materi multifungsi yang dapat digunakan untuk mengatasi
beberapa tantangan dalam siklus hidup dan penyerapan karbon adalah salah satu
tujuan langsung atau tidak langsung dari aplikasi biochar (Hagemann, 2018).
Fitzer, et al (1995) juga mendukung, bahwa kami menggunakan istilah
'batu bara' untuk residu hasil pembakaran alam, istilah „Arang‟ digunakan untuk
bahan bakar dan Istilah „biochar‟ adalah materi yang diaplikasikan atau dapat
ditambahkan ke tanah, serta di mana informasinya bersangkutan untuk
pengelolaan lingkungan. Biochar diproduksi dari pirolisis tanaman dan limbah
pertanian. Sebagai amandemen tanah, biochar menciptakan sebuah kolam karbon
di tanah berfungsi sebagai jaring pengikat karbon dioksida atmosfer yang
disimpan dengan sangat baik sebagai stok karbon tanah. Sebagai peningkatan
kapasitas retensi nutrisi tanah yang dimodifikasi dalam bentuk biochar tidak
hanya dapat mengurangi persyaratan kebutuhan pupuk, tetapi juga dampak iklim
dan lingkungan lahan pertanian (Joseph et al., 2009).
Biochar dapat diproduksi melalui dua cara, yaitu pirolisis dan gasifikasi.
Pirolisis adalah proses pembuatan biochar tanpa oksigen dengan menggunakan
sumber panas dari luar. Gasifikasi adalah proses pembuatan biochar dengan
menggunakan sumber panas langsung dari udara yang dialirkan. Bila limbah
tersebut mengalami pembakaran dalam keadaan tanpa oksigen akan dihasilkan 3
substansi, yaitu: a) metana dan hidrogen yang dapat dijadikan
12
bahan bakar, b) bio-oil yang dapat diperbaharui, dan c) arang hayati (biochar)
(Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2009).
Pengaplikasian biochar ke dalam tanah bertujuan untuk menjaga
kelembaban serta meningkatkan kesuburan tanah. Biochar memiliki pori–pori
yang dapat mencegah aliran permukaan sehingga memungkinkan untuk mencegah
terjadinya kehilangan unsur hara yang berguna bagi tanaman sehingga pencucian
unsur hara seperti N dapat dikurangi. Pengaplikasian biochar ke dalam tanah juga
dapat meningkatkan ketersediaan kation utama, P, dan total N tanah
(Major et al., 2009; Lehmann dan Joseph, 2009). Menurut Deluca et al. (2009),
biochar juga mampu meningkatkan retensi air karena partikel biochar berpori
sehingga mampu menahan dan mengurangi mobilitas air, agregasi tanah dapat
meningkat karena biochar mampu mengikat tanah lainnya, aliran air dapat dibantu
oleh biochar, biochar mampu menahan nutrisi, biochar memiliki muatan
permukaan sehingga mampu meningkatkan KTK, dan aktivitas biota tanah dapat
meningkat.
Gambar 2. hasil Photomicrograph BCCS (biochar serasah kapas) BCPS (biochar
serasah kentang) dari SEM (Nartey dan Zhao, 2014)
13
Gambar 3. Hasil pemindai gambar mikroskop elektron dari fragmen tulang
(bagian atas) dan agregat tanah terra preta (bagian bawah) dan penyamaan energi-
dispersif spektra x-ray (sebelah kanan). potongan tulang yang diisolasi dari terra
preta "Hatahara" dekat Iranduba (Glaser, 2015).
Biochar juga dapat membantu untuk mengurangi perubahan iklim melalui
penyimpanan karbon yang stabil dan pengurangan emisi gas rumah kaca. Jika
CO2 (dilepaskan selama proses pembakaran atau proses mineralisasi alami) dapat
ditangkap dan disimpan dalam bumi, CO2 akan dapat di simpan dalam jangka
panjang. Konversi karbon biomassa menjadi biochar menyebabkan penangkapan
sekitar 50% karbon awal dibandingkan dengan yang dipertahankan
setelah pembakaran (3%) dan dekomposisi biologis (kurang dari 10-20%)
(Kong et al., 2014).
Pengaplikasian biochar lebih menguntungkan bila dibandingkan dengan
bahan organik lainnya. Biochar mengandung sekitar 50% karbon dalam bahan
dasarnya sedangkan bahan organik yang terdekomposisi secara biologi biasanya
mengandung karbon kurang dari 20%. Aplikasi biochar jauh lebih efektif
14
meningkatkan retensi hara bagi tanaman dibandingkan dengan bahan organik lain,
seperti kompos atau pupuk kandang. Biochar lebih persisten
dalam tanah. Karena itu, semua manfaat yang berhubungan dengan retensi
hara dan kesuburan tanah dapat berjalan lebih lama dibanding bahan organik
(Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, 2009).
Tabel 1. Komposisi unsur dan rasio atom dari biochar yang diproduksi dari bahan
yang berbeda (kulit kacang, kotoran ternak, dan switch grass) dan pada
temperatur pirolisis yang berbeda (Reddy, 2014). Bahan
Baku
Temperatur
Pirolisis
(°C)
Kandungan Bahan
(%, oven-dry wt. basis)
Rasio Atom
Ash C H O N S Na P H/C O/C (O+N)/C
Kulit
Kacang
0 3.3 50.7 6.1 38.1 1.7 0.09 - - 1.43 0.56 0.59
400 8.2 74.8 4.5 9.7 2.7 0.09 <0.01 0.26 0.72 0.01 0.13
500 9.3 81.8 2.9 3.3 2.7 0.1 <0.01 0.26 0.42 0.03 0.06
Kotoran
Unggas
0 24.4 36.2 4.8 24.4 4.1 0.32 - - 1.58 0.51 0.6
350 35.9 46.1 3.7 8.6 4.9 0.78 1.88 2.94 0.96 0.14 0.23
700 52.4 4.4 0.3 <0.01 2.8 1 2.69 4.28 0.08 <0.01 0.06
Switch
grass
0 2.3 48.3 6.2 42.7 0.51 0.05 - - 1.53 0.66 0.67
250 2.6 55.3 6 35.6 0.43 0.05 <0.01 0.1 1.29 0.48 0.49
500 7.8 84.4 2.4 4.3 1.07 0.06 0.01 0.24 0.39 0.04 0.05
Kandungan biochar tergantung dari bahan pengaktif, cara pembuatannya
dan bahan baku. Biochar memiliki kandungan C yang tinggi yang memiliki
gugus fungsional dan membentuk senyawa aromatik dengan cincin dari
enam atom C yang saling berikatan (Lehmann dan Joseph, 2009).
Komposisi biochar secara umum yaitu heteroatom, seperti carbon, dan
mengandung hara makro (N, P, K, Ca, Mg) serta mikro (Zn, Cu, Mn). Mineral
yang dapat ditemukan di dalam biochar diantaranya sylvite (KCl),
15
kuarsa (SiO2), amorf silika, kalsit (CaCO3), hidroksiapatit (Ca10 (PO4)6 (OH)2),
dan lainnya seperti Ca fosfat, anhidrit (CaSO4), berbagai nitrat, dan
oksida dan hidroksida Ca, Mg, Al, titanium (Ti), Mn, seng (Zn) atau Fe
(Amonnette dan Joseph, 2009; Lehmann dan Joseph, 2009).
Gambar 4. Bentuk Fisik dan Kandungan Kimia Biochar
(Lehmann and Joseph, 2009)
Biochar memiliki sifat khusus yang memperbaiki keasaman tanah karena
sifat basa dan kapasitas buffer pH yang tinggi. Penambahan biochar
dapat meningkatkan pH tanah asam namun dengan tanah alkalin, biochar
tidak memiliki efek terhadap peningkatan pH tanah, dan bahkan dapat
menurunkan pH tanah (Dai et al., 2016). Proses pirolisis menyebabkan biochar
memiliki kandungan karbonat atau oksida pada kation Ca, K, Mg, Na, Mn, dan Si
(Enders et al., 2012). Meskipun alkalinitas biochar sangat bervariasi di antara
berbagai biochars, Fidel et al. (2017) menunjukkan bahwa konsentrasi kation basa
total memiliki korelasi yang kuat dengan alkalinitas, yang dapat menentukan total
alkalinitas biochar.
16
Kapasitas buffer pH tanah dari biochar adalah parameter penting lainnya
yang dapat digunakan untuk mengevaluasi tingkat ameliorasi keasaman tanah.
Besarnya peningkatan kapasitas buffer pH tanah tergantung pada jenis biochar.
Sebagai contoh, biochar berbasis pupuk kandang meningkatkan kapasitas buffer
pH tanah lebih tinggi dari biochar berbasis lignoselulosa. Peningkatan buffering
pH ditunjukkan karena peningkatan KTK tanah setelah di masukkan
biochar. Proses protonasi-deprotonasi dari kelompok-kelompok fungsional dari
biochar adalah mekanisme utama yang mempengaruhi kapasitas buffer pH tanah
(Xu et al., 2012).
Gambar 5. Mekanisme biochar sebagai pembenah tanah terhadap sifat tanah
masam (Dai, Z., et al., 2016).
Biochar ternyata mampu menurunkan toksisitas Aluminium dan logam
berat seperti Pb, Cu, dan Cd pada tanah. Qian et al. (2013) melaporkan bahwa
Al3+
dapat dikhelat oleh grup hidroksil dan karboksil organik pada permukaan
partikel biochar. Biochar meretensi logam berat sehingga dapat meningkatkan dan
memperbaiki kualitas tanah (Ippolito et al., 2012). Selama proses stabilisasi,
logam berat akan membentuk kompleks yang sangat stabil atau mengendap pada
17
permukaan lumpur biochar. Biochar akan menjerap logam berat dengan
menggunakan kation Biochar seperti: Na, Mg, K, dan Ca. Proses stabilisasi
dilakukan dengan cara beberapa kation dari lumpur biochar akan dibebaskan
sehingga logam berat akan terikat dan sekaligus dapat memperbaiki dan
meningkatkan kualitas tanah selama proses berlangsung (Lu et al., 2012).
Gambar 6. Gambaran mekanisme penjerapan logam berat oleh Biochar
(Lu et al. 2012)
18
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di lahan percobaan, Laboratorium Kimia dan
Kesuburan Tanah dan Laboratorium Riset dan Teknologi, Fakultas Pertanian,
Universitas Sumatera Utara, Medan yang dilaksanakan pada bulan Maret 2018
sampai dengan bulan November 2018
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah Ultisol dari Desa
Tanah Abang; kecamatan Galang; Kabupaten Deli Serdang sebagai media tanam,
benih kedelai varietas wilis sebagai obyek pengamatan, tandan kosong kelapa
sawit dan batang kelapa sawit dari M.P. Evans Group PLC; Kebun Simpang Kiri
serta tulang sapi dari Rumah Potong Hewan Mabar sebagai bahan baku biochar,
kapur CaCO3 sebagai bahan pembanding, pupuk SP-36 (36% P2O5), pupuk Urea
(46% N) dan KCl (60% K2O) sebagai pupuk dasar, air untuk kebutuhan
penyiraman tanaman, serta bahan-bahan kimia untuk keperluan analisis di
laboratorium.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah drum pirolisis, pH meter,
cangkul, polibag, timbangan analitik, ayakan, serta alat-alat yang digunakan untuk
analisis laboratorium.
19
Tabel 2. Sifat Kimia Awal Contoh Tanah Ultisol Tanah Abang
Parameter Satuan Hasil Analisis Kriteria
pH H2O - 5,37 Masam
pH KCl - 4,19 Netral
Al-dd KCl 1 N cmol(+)/kg 1,60 -
C-Organik (Walkley and Black) % 0,32 Sangat Rendah
KTK (Ekstraksi NH4Oac pH 7) cmol(+)/kg 4,64 Sangat Rendah
K-Tukar cmol(+)/kg 0,07 Sangat Rendah
P-Total % 0,03 Rendah
P-Bray mg/kg 12,58 Rendah
N-Kjehldahl % 0,13 Rendah
Tabel 3. Karakteristik Biochar yang digunakan dalam penelitian
Parameter Satuan Biochar
Tandan
Kosong Sawit
Batang
Sawit
Tulang Sapi
pH H2O - 10,54 8,79 7,86
pH KCl - 9,90 7,90 7,53
C-Organik (Walkley and Black) % 3,73 2,84 6,33
KTK (Ekstraksi NH4Oac pH 7) cmol(+)/kg 26,72 28,64 9,92
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok
dengan perlakuan bahan baku dan dosis biochar serta kapur.
Tabel 4. Perlakuan biochar dengan beberapa bahan baku dan dosis
No Perlakuan Dosis
Simbol Bahan Baku
--g/pot--
1 B0 - - 0
2 B1 CaCO3 1,5 x Al-dd 6
3 B2 Biochar Tandan Kosong Kelapa Sawit 10 ton/ha 25
4 B3 Biochar Tandan Kosong Kelapa Sawit 20 ton/ha 50
5 B4 Biochar Batang Kelapa Sawit 10 ton/ha 25
6 B5 Biochar Batang Kelapa Sawit 20 ton/ha 50
7 B6 Biochar Tulang Sapi 10 ton/ha 25
8 B7 Biochar Tulang Sapi 20 ton/ha 50
Dengan demikian terdapat 8 perlakuan dengan 4 ulangan sehingga didapat
sebanyak 32 unit percobaan
20
Model Linear Rancangan Acak Kelompok:
Yij = μ + ρi + βj + єij
Di mana:
Yij : hasil pengamatan yang diperoleh pada perlakuan ke-I dan blok ke-j
μ : nilai tengah umum (rataan)
ρi : Pengaruh pemberian jenis biochar pada taraf ke-i
βj : pengaruh blok ke-j
єij : pengaruh galat pada perlakuan
data yang diperoleh akan diuji secara statistik berdasarkan analisis ragam pada
taraf 5% dan 1%, selanjutnya dilakukan uji beda rataan Polynomial Orthogonal
(kontras) pada taraf 5% dan 1%.
Pelaksanaan Penelitian
a. Pengambilan Contoh Tanah
Pengambilan contoh tanah dilakukan secara acak pada kedalaman 0-20 cm
dan dikompositkan lalu dikeringanginkan dan diayak dengan ayakan 10 mesh.
Kemudian dilakukan analisis awal meliputi pengukuran pH H2O, pH KCl, Al-dd,
C-Organik, dan KTK.
b. Persiapan Media Tanam
Bahan tanah yang telah kering udara dan diayak lalu dimasukkan pada setiap
polibag setara dengan 5 kg tanah kering oven dan disusun sesuai dengan bagan
percobaan.
c. Persiapan Bahan Biochar
Bahan baku biochar yaitu tandan kosong kelapa sawit (TKKS), batang kelapa
sawit, tulang sapi. masing-masing bahan dicincang sekitar 5 cm, setelah itu
21
dijemur selama 1 hari agar tidak terlalu basah. Masing-masing semua potongan
bahan dimasukkan kedalam drum pirolisis dan ditata agar tidak terdapat ruang
kosong, lalu dibakar secara tidak langsung dalam kondisi kedap oksigen selama
± 3 jam pada bahan baku tulang sapi dan ± 1
jam pada bahan baku tandan
kosong dan batang sawit. Setelah api dimatikan kemudian drum dibiarkan
menjadi dingin selama 24 jam. Masing-masing biochar tersebut diayak dengan
ayakan 20 mesh.
Gambar 7. Alat Pirolisis (BT-02)
d. Aplikasi Perlakuan
Setelah tanah dimasukkan ke dalam polibag, lalu dilakukan pengaplikasian
Kapur atau biochar pada setiap polibag yang disesuaikan dengan perlakuan,
dicampur merata dan diinkubasi selama 2 minggu sesuai dengan kondisi
lapangan.
e. Pemupukan Dasar dan Penanaman
Sebelum penanaman, tanah diberi pupuk dasar (Urea 250 ppm; SP-36 200
ppm; KCl 100 ppm) secara tugal, kemudian benih kedelai ditanam sebanyak 2
22
benih/pot. Penjarangan dilakukan 1 minggu setelah tanam dengan meninggalkan 1
tanaman yang baik.
f. Pemeliharaan
Pemeliharaan dilakukan dengan menyiram tanaman setiap hari sesuai dengan
kondisi lapangan dan dilakukan penyiangan secara manual, yaitu dengan
mencabut langsung gulma yang ada di dalam polibag.
g. Pemanenan
Pemanenan dilakukan pada akhir masa vegetatif dengan memotong tanaman
bagian atas (tajuk) dan memisahkan akar dari tanah, kemudian dikeringkan pada
oven dengan temperatur 70°C.
Parameter Pengamatan
Parameter yang diamati meliputi:
1. pH H2O tanah dengan metode Elektrometri setelah inkubasi 2 minggu
2. pH KCl tanah dengan metode Elektrometri setelah inkubasi 2 minggu
3. Kandungan C organik metode Walkley and Black setelah inkubasi 2 minggu
4. Al-dd dengan metode Ekstraksi KCl 1 N setelah inkubasi 2 minggu
5. KTK (Kapasitas Tukar Kation) dengan metode Ekstraksi NH4OAc pH 7
setelah inkubasi 2 minggu
6. Tinggi tanaman (cm) pada akhir masa vegetatif
7. Jumlah cabang pada akhir masa vegetatif
8. Berat basah tajuk tanaman (g) pada akhir masa vegetatif
9. Berat basah akar tanaman (g) pada akhir masa vegetatif
10. Berat kering tajuk tanaman (g) pada akhir masa vegetatif
11. Berat kering akar tanaman (g) pada akhir masa vegetatif
23
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
pH H2O
Peningkatan pH H2O akibat pemberian biochar dan kapur pada tanah
Ultisol yang tersaji pada Tabel berikut.
Tabel 5. pH H2O tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar
Perlakuan Dosis pH H2O Kriteria
--g/pot--
B0 Kontrol 0 4,78 Masam
B1 CaCO3 6 6,87 Netral
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 4,94 Masam
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 5,45 Masam
B4 Biochar Batang Sawit 25 4,69 Masam
B5 Biochar Batang Sawit 50 4,84 Masam
B6 Biochar Tulang Sapi 25 5,63 Agak Masam
B7 Biochar Tulang Sapi 50 6,19 Agak Masam
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **
B2, B3 vs B4, B5 **
B2 vs B3 **
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 **
Ket: (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
Hasil uji statistik menunjukkan bahwa pemberian amandemen kapur dan
biochar berpengaruh nyata dalam meningkatkan pH H2O pada tanah Ultisol yang
dapat dilihat pada lampiran 6 dan 7 . Pemberian kapur CaCO3 (1,5XAl-dd) lebih
baik dalam meningkatkan pH H2O tanah dari 4,78 menjadi 6,87 (netral) dan
diikuti dengan pemberian biochar tulang sapi (50 g/polibag) yang memiliki pH
6,19 (agak masam). Pemberian biochar dari bahan baku tulang sapi memiliki
pengaruh yang lebih baik daripada pemberian biochar dari batang dan tandan
kosong sawit dalam meningkatkan pH H2O. Tabel diatas juga menunjukkan
24
bahwa pemberian biochar tandan kosong kelapa sawit lebih baik daripada
pemberian biochar batang kelapa sawit
pH KCl
Pemberian amandemen kapur dan biochar dari berbagai bahan baku ke
tanah Ultisol terhadap pH KCl dapat disajikan pada Tabel 6 berikut.
Tabel 6. pH KCl tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar
Perlakuan Dosis pH KCl Kriteria
--g/pot--
B0 Kontrol 0 4,78 Netral
B1 CaCO3 6 6,83 Alkalis
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 5,23 Netral
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 5,64 Netral
B4 Biochar Batang Sawit 25 4,86 Netral
B5 Biochar Batang Sawit 50 4,97 Netral
B6 Biochar Tulang Sapi 25 5,77 Netral
B7 Biochar Tulang Sapi 50 6,29 Agak Alkalis
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **
B2, B3 vs B4, B5 **
B2 vs B3 **
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 **
Ket: (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
Tabel 6 menunjukkan bahwa pemberian kapur atau biochar dari berbagai
bahan baku secara nyata meningkatkan pH KCl pada tanah Ultisol. Pemberian
CaCO3 (1,5X Al-dd) nyata lebih baik dibandingkan biochar dalam meningkatkan
pH KCl dengan pH 6,83 sedangkan biochar tulang sapi (50 g/polibag) memiliki
pH KCl 6,29. Pemberian biochar tulang sapi nyata lebih baik dibandingkan
dengan biochar berbahan baku batang dan tandan kosong sawit dalam
peningkatan pH KCl. Data uji kontras juga menunjukkan bahwa biochar berbahan
baku tandan kosong kelapa sawit dapat meningkatkan pH KCl lebih baik
25
dibandingkan dengan dengan pemberian biochar yang berbahan baku batang sawit
yang dapat dilihat pada lampiran 8 dan 9.
C-Organik
Kadar C-Organik akibat pemberian amandemen biochar dan kapur pada
tanah ultisol disajikan pada Tabel dibawah ini.
Tabel 7. C-Organik tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar
Perlakuan Dosis C-Organik Kriteria
--g/pot-- --%--
B0 Kontrol 0 0,25 Sangat Rendah
B1 CaCO3 6 0,27 Sangat Rendah
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 0,37 Sangat Rendah
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 0,43 Sangat Rendah
B4 Biochar Batang Sawit 25 0,37 Sangat Rendah
B5 Biochar Batang Sawit 50 0,39 Sangat Rendah
B6 Biochar Tulang Sapi 25 0,38 Sangat Rendah
B7 Biochar Tulang Sapi 50 0,49 Sangat Rendah
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 *
B2, B3 vs B4, B5 tn
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 **
Ket: (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
Hasil uji kontras menunujukkan pemberian amandemen kapur atau
biochar nyata dalam meningkatkan kadar C-Organik tanah Ultisol dari 0,25%
(sangat rendah) menjadi 0,49% (sangat rendah) akibat pemberian biochar tulang
sapi (50 g/polibag) yang dapat dilihat pada lampiran 12 dan 13. Tabel di atas
menyajikan bahwa pemberian biochar nyata lebih baik daripada pemberian kapur.
Tabel diatas juga menyajikan bahwa pemberian biochar tulang sapi meningkatkan
kandungan C-Organik lebih tinggi dibandingkan dengan biochar berbahan baku
tandan kosong kelapa sawit serta batang sawit.
26
Al-dd (Aluminium yang dapat dipertukarkan)
Tabel 8 menunjukkan data penurunan Al-dd akibat pemberian amandemen
kapur atau biochar di tanah Ultisol yang tersaji sebagai berikut
Tabel 8. Al-dd tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Al-dd Kriteria
--g/pot-- -- cmol(+)/kg --
B0 Kontrol 0 1,21 -
B1 CaCO3 6 0,19 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 0,43 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 0,32 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 0,91 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 0,64 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 0,28 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 0,24 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **
B2, B3 vs B4, B5 **
B2 vs B3 *
B4 vs B5 **
B6 vs B7 tn
Ket: (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
Hasil analisis Al-dd menyajikan bahwa pemberian amandemen kapur dan
biochar nyata menurunkan Al-dd tanah Ultisol yang dapat dilihat pada lampiran
14 dan 15. Al-dd tanah Ultisol menurun dari 1,21 cmol(+)/kg menjadi 0,24
cmol(+)/kg akibat pemberian biochar tulang sapi (50 g/pot). Pemberian biochar
dari bahan baku kelapa sawit nyata lebih rendah dalam menurunkan Al-dd
dibandingkan dengan biochar tulang sapi. Tabel diatas menunjukkan pemberian
kapur CaCO3 lebih baik dalam menurunkan Al-dd dibandingkan dengan
pemberian biochar tandan kosong sawit, batang sawit dan tulang sapi. Tabel
diatas juga menunjukkan pemberian biochar berbahan baku tandan kosong kelapa
27
sawit nyata lebih baik dalam menurunkan Al-dd dibandingkan dengan biochar
berbahan baku batang sawit.
KTK (Kapasitas Tukar Kation)
Pemberian amandemen, baik kapur atau biochar terhadap peningkatan
KTK pada tanah Ultisol selengkapnya disajikan di tabel 9.
Tabel 9. KTK tanah Ultisol setelah inkubasi kapur dan biochar
Perlakuan Dosis KTK Kriteria
--g/pot-- -- cmol(+)/kg --
B0 Kontrol 0 7,34 Rendah
B1 CaCO3 6 7,30 Rendah
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 7,88 Rendah
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 7,52 Rendah
B4 Biochar Batang Sawit 25 7,98 Rendah
B5 Biochar Batang Sawit 50 9,46 Rendah
B6 Biochar Tulang Sapi 25 7,24 Rendah
B7 Biochar Tulang Sapi 50 8,28 Rendah
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 tn
B2, B3 vs B4, B5 tn
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (*) nyata; (tn) tidak nyata
Data Tabel 9 di atas menunjukkan hasil bahwa pemberian amandemen
kapur dan biochar tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan KTK tanah
Ultisol. Ada kecenderungan peningkatkan KTK yang semula 7,34 cmol(+)/kg
menjadi 9,46 cmol(+)/kg akibat pemberian biochar batang sawit (50 g/polibag)
dan diikuti pada pemberian biochar tulang sapi (50 g/polibag) sebesar 8,28
cmol(+)/kg yang dapat dilihat pada lampiran 10 dan 11.
Tinggi Tanaman
28
Pemberian amandemen kapur dan biochar dari berbagai bahan baku ke
tanah Ultisol terhadap tinggi tanaman dapat tersaji pada Tabel 10 berikut.
Tabel 10. Tinggi Tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Tinggi Kriteria
--g/pot-- --cm--
B0 Kontrol 0 48,80 -
B1 CaCO3 6 51,18 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 54,60 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 53,83 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 51,55 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 47,15 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 49,63 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 46,23 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 tn
B2, B3 vs B4, B5 tn
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (tn) tidak nyata
Hasil uji statistik menunjukkan bahwa pemberian amandemen kapur atau
biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap tinggi tanaman kedelai yang
dapat dilihat pada lampiran 16 dan 17. Tinggi tanaman cenderung meningkat yang
semula 48,80 cm menjadi 51,18 cm pada pemberian kapur CaCO3 (1,5 X Al-dd)
dan 54,60 cm pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (25 g/polibag).
Jumlah Cabang
Jumlah cabang yang didapatkan akibat pemberian amandemen biochar
atau kapur pada tanah Ultisol disajikan pada Tabel 11 berikut.
29
Tabel 11. Jumlah Cabang tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Jumlah Kriteria
--g/pot-- --cabang--
B0 Kontrol 0 3,50 -
B1 CaCO3 6 3,00 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 4,00 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 4,75 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 3,75 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 4,50 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 4,00 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 4,00 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 *
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 tn
B2, B3 vs B4, B5 tn
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (*) nyata; (tn) tidak nyata
Dari Tabel 11 diatas, menyajikan bahwa pemberian amandemen kapur dan
biochar tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah cabang tanaman kedelai. Ada
kecenderungan peningkatan jumlah cabang yang semula berjumlah 3,50 menjadi
4,75 pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag) yang dapat
dilihat pada lampiran 18 dan 19. Hasil uji kontras di atas menunjukkan bahwa
pemberian biochar nyata lebih baik dalam meningkatkan jumlah cabang pada
tanaman kedelai dibandingkan dengan pemberian kapur.
Berat Basah Tajuk
30
Pemberian amandemen kapur CaCO3 dan biochar dengan bahan baku
tandan kosong sawit, batang sawit dan tulang sapi ke tanah Ultisol disajikan pada
Tabel 12.
Tabel 12. Berat Basah Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Bobot Kriteria
--g/pot-- --g--
B0 Kontrol 0 26,54 -
B1 CaCO3 6 27,03 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 42,21 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 45,25 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 27,78 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 32,30 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 27,98 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 23,35 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 *
B2, B3 vs B4, B5 **
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
Tabel uji kontras di atas menunjukkan bahwa pemberian amandemen
kapur dan biochar tidak berpengaruh nyata terhadap berat basah tajuk tanaman
kedelai, namun terjadi peningkatan yang semula seberat 26,54 g menjadi 45,25
pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag) dan 42,21 pada
pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (25 g/polibag). Pemberian biochar
berbahan baku sawit nyata lebih tinggi dalam meningkatkan berat basah tajuk
tanaman dibandingkan dengan biochar berbahan baku tulang sapi yang dapat
dilihat pada lampiran 20 dan 21. Pemberian biochar berbahan batang sawit lebih
31
rendah dibandingkan dengan pemberian biochar berbahan baku tandan kosong
kelapa sawit terhadap berat basah tajuk tanaman kedelai.
Berat Kering Tajuk
Data dan hasil uji statistik akibat pemberian amandemen kapur atau
biochar berbagai bahan baku terhadap berat kering tajuk kedelai tersaji pada
Tabel 13 sebagai berikut.
Tabel 13. Berat Kering Tajuk tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Bobot Kriteria
--g/pot-- --g--
B0 Kontrol 0 6,88 -
B1 CaCO3 6 6,74 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 10,74 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 11,44 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 6,87 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 7,89 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 6,28 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 5,53 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **
B2, B3 vs B4, B5 **
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
Data dan hasil uji statistik menunjukkan bahwa pemberian amandemen
kapur dan biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap berat kering tajuk
tanaman kedelai yang dapat dilihat pada lampiran 22 dan 23. Ada kecenderungan
peningkatan berat kering tajuk yang semula seberat 6,88 g menjadi 11,44 pada
pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag) dan 10,74 pada
pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (25 g/polibag). Pemberian biochar
berbahan tandan kosong sawit lebih baik dalam meningkatkan berat kering tajuk
32
tanaman dibandingkan biochar berbahan batang sawit. Tabel diatas juga
menunjukkan bahwa pemberian biochar tulang sapi nyata lebih rendah dalam
meningkatkan berat kering tajuk dibandingkan dengan biochar berbahan baku
sawit.
Berat Basah Akar
Hasil uji statistik akibat pemberian kapur dan biochar dengan berbagai
bahan baku pada berat basah akar kedelai disajikan pada Tabel 14.
Tabel 14. Berat Basah Akar tanaman akibat pemberian kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Bobot Kriteria
--g/pot-- --g--
B0 Kontrol 0 2,11 -
B1 CaCO3 6 1,92 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 3,50 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 3,78 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 2,33 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 3,24 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 1,56 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 0,98 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **
B2, B3 vs B4, B5 tn
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
Hasil uji kontras pada Tabel 14 diatas menunjukkan bahwa pemberian
amandemen kapur dan biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap berat
basah akar tanaman kedelai, namun ada kecenderungan peningkatan yang semula
2,11 g menjadi 3,78 pada pemberian biochar Tandan Kosong Sawit
(50 g/polibag). Pemberian biochar berbahan baku kelapa sawit berpengaruh lebih
33
baik dalam meningkatkan berat basah akar tanaman dari biochar berbahan tulang
sapi yang dapat dilihat pada lampiran 24 dan 25.
Berat Kering Akar
Data berat kering akar akibat pemberian amandemen kapur dan biochar di
tanah Ultisol dapat dilihat pada Tabel 15 sebagai berikut
Tabel 15. Berat Kering Akar tanaman kedelai akibat pemberian kapur dan biochar
Perlakuan Dosis Bobot Kriteria
--g/pot-- --g--
B0 Kontrol 0 1,84 -
B1 CaCO3 6 1,67 -
B2 Biochar Tandan Kosong Sawit 25 3,07 -
B3 Biochar Tandan Kosong Sawit 50 3,24 -
B4 Biochar Batang Sawit 25 2,01 -
B5 Biochar Batang Sawit 50 2,65 -
B6 Biochar Tulang Sapi 25 1,38 -
B7 Biochar Tulang Sapi 50 0,89 -
Uji Kontras
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 **
B2, B3 vs B4, B5 tn
B2 vs B3 tn
B4 vs B5 tn
B6 vs B7 tn
Ket: (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
Pada lampiran 26 dan 27 menyajikan bahwa pemberian amandemen kapur
dan biochar tidak memberikan pengaruh nyata terhadap berat kering akar tanaman
kedelai, namun terjadi peningkatan yang awalnya 1,84 g menjadi 3,24 pada
pemberian biochar Tandan Kosong Sawit (50 g/polibag). Tabel 15 juga
34
menyajikan bahwa pemberian biochar berbahan baku sawit nyata lebih baik dalam
meningkatkan berat kering akar tanaman kedelai dibandingkan dengan biochar
berbahan tulang sapi.
Pembahasan
Biochar mampu meningkatkan pH H2O tanah yang semula 4,78 hingga
6,19 dan pH KCl dari 4,78 menjadi 6,29 walaupun tidak sebaik dengan pemberian
kapur yang mampu menigkatkan pH H2O menjadi 6,87 dan memiliki
pH KCL 6,83. Hal ini disebabkan karena biochar memliki pH yang tinggi dan
mengandung bahan alkali. Menurut pendapat Yuan et al. (2011), bahwa biochar
memiliki pH, alkalinitas biochar serta kandungan karbonat dan oksida yang tinggi
dan akan semakin tinggi karena peningkatan suhu pirolisis. Novak et al. (2009)
juga mendukung bahwa kandungan karbonat dan oksida adalah komponen yang
berperan terhadap alkalinitas biochar karena dapat bereaksi dengan H+ di tanah
asam, dan dengan demikian meningkatkan pH tanah dan menurunkan keasaman
yang dapat ditukarkan. Menurut Yuan et al (2011), kandungan bahan alkalin pada
bahan baku biochar juga mempengaruhi alkalinitas biochar seperti biochar jerami
kacang memiliki alkalinitas lebih tinggi dibandingkan jerami kanola, jagung dan
kedelai yang disebabkan adanya kemungkinan jerami kacang lebih mudah
melepaskan komponen alkalinya.
Pemberian biochar pada tanah Ultisol mampu menurunkan kadar Al-dd
tanah walaupun tidak sebaik pemberian kapur dari 1,21 cmol(+)/kg menjadi
0,24 cmol(+)/kg akibat pemberian biochar tulang sapi dan 0,19 cmol(+)/kg pada
pemberian kapur CaCO3. hal ini terjadi karena biochar mampu mengikat Al.
Menurut Dai et al., (2016), bahwa Al3+
diendapkan karena bereaksi dengan bahan
35
alkalin dalam biochar (mis. Alkali oksida, karbonat dan silikat). Qian et al. (2013)
juga mendukung bahwa dengan penambahan biochar dapat mengkonversi Al3+
yang sangat beracun menjadi Al(OH)3 dan Al(OH)-4 yang kurang beracun pada
tanah asam yang disebabkan karena Al3+
akan berikatan dengan gugus fungsi
organik seperti –O, -OH, dan –COOH melalui adsorpsi.
Reaksi biochar dalam mengurangi ketersediaan Aluminium diilustrasikan
sebagai berikut:
3R-O- + Al
3+ (R-O)3Al
3R-C-O- + Al
3+ (R-C-O)3Al
3R-O-O- + Al
3+ (R-O-O)3Al
(Amonette and Joseph, 2009)
Biochar berbahan baku tulang sapi lebih baik dalam mengatasi
kemasaman tanah daripada biochar berbahan baku kelapa sawit. Hal ini
disebabkan karena tulang sapi mengandung hidroksiapatit (Ca10 (PO4)6 (OH)2).
Glaser (2015) juga mendukung bahwa hidroksiapatit memiliki kandungan Ca dan
P yang tinggi. Menurut Sleeman (1963) kelarutan hidroksiapatit tergantung pada
pH sehingga konsentrasi ion Ca dan P akan semakin tinggi sesuai dengan
tingginya keasaman dan semakin tingginya ion Ca maka akan memiliki hubungan
terbalik dengan keberadaan ion H sehingga pH meningkat.
Pemberian biochar lebih baik dalam memperbaiki sifat kimia
tanah dibandingkan kapur, seperti kandungan C-Organik dari 0,25% menjadi
0,49% dan KTK dari 7,34 cmol(+)/kg menjadi 9,46 cmol(+)/kg. Hal ini
disebabkan biochar memiliki kandungan C-Organik dan luas permukaan yang
tinggi. Menurut Lehmann and Joseph (2009) menyatakan bahwa kandungan
organik yang paling tinggi pada biochar adalah karbon yang berbentuk
senyawa aromatik oleh enam cincin atom C yang saling berikatan.
36
Menurut Gundale dan Deluca (2006), biochar memiliki kepadatan yang rendah
sehingga memiliki luas permukaan lebih tinggi di mana reaksi kimia dan biologis
dapat terjadi. Liang et al. (2006) menambahkan, tingginya KTK pada biochar
karena kelompok fungsional seperti karboksil, fenolik, hidroksil dan karbonil
pada permukaan biochar memiliki muatan negatif yang dapat mengikat partikel
bermuatan positif sehingga dapat meningkatkan KTK.
Biochar berbahan baku kelapa sawit seperti batang dan tandan kosong
kelapa sawit lebih baik dari biochar berbahan baku tulang sapi dalam
mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Hal ini di sebabkan karena perbedaan
bahan baku. Menurut Donovan dan Lyle (2003), biochar tulang mengandung 90%
hidroksiapatit (Ca10 (PO4)6 (OH)2) dan 10% karbon. Menurut Som et al (2012),
biochar berbahan baku kelapa sawit mengandung selulosa (C6H10O5)n,
hemiselulosa dan lignin (C9H10O2),(C10H12O3),(C11H14O4).
37
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pengaplikasian amandemen biochar dan kapur mampu menurunkan
kemasaman tanah Ultisol dan cenderung mempengaruhi peningkatan
pertumbuhan tanaman.
2. Pengaplikasian amandemen kapur lebih baik dalam menurunkan kemasaman
tanah Ultisol dibandingkan dengan biochar.
3. Pemberian biochar cenderung lebih baik dalam meningkatkan pertumbuhan
tanaman dibandingkan dengan kapur.
4. Pengaplikasian amandemen biochar berbahan baku tulang sapi lebih baik
dalam menurunkan kemasaman tanah Ultisol dibandingkan dengan biochar
berbahan baku sawit.
5. Pengaplikasian biochar berbahan baku sawit lebih baik dalam meningkatkan
pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan biochar berbahan baku tulang
sapi.
38
6. Pemberian biochar tandan kosong lebih baik dalam menurunkan kemasaman
tanah Ultisol dan meningkatkan pertumbuhan tanaman dibandingkan dengan
pemberian biochar berbahan baku batang sawit.
7. Perbedaan dosis biochar berpengaruh dalam mengatasi kemasaman tanah
Ultisol tetapi tidak mempengaruhi pertumbuhan tanaman.
Saran
Disarankan agar melakukan penelitian lebih lanjut mengenai bahan baku
yang paling baik sebagai bahan baku biochar dalam mengatasi permasalahan pada
tanah serta meningkatkan pertumbuhan tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Agustina, Y. A., N. S. Prihatni dan B. J. Priatmadi. 2016 Pengaruh Biochar dari
Limbah Sekam Padi dan Tandan Kelapa Sawit Terhadap Sifat Kimia
Tanah Sulfat Masam. Fakultas Teknik, ULM, Banjarbaru
Amonnette, J.E. and Joseph, S. 2009. Characteristics of Biochar: Microchemical
Properties in Lehmann, J., and Joseph, editor. Biochar for environmental
management: Science and Technology. Sterling, Va. Earthscan.pp.33-43.
Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2009. Biochar penyelamat lingkungan.
Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Vol. 31 No: 6.
Dai, Z., X. Zhang, C. Tang, N. Muhammad, J. Wu, P. C. Brookes, J. Xu. 2016.
Potential Role of Biochars in Decreasing Soil Acidification. A critical
review. Sci Total Environ (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.
scitotenv.2016.12.169.
Damanik, B. 2013. Wawancara Langsung di Rumah Potong Hewan Mabar.
Medan. Dalam A. Pratama., Mukhlis, dan T. Sabrina. 2014. Campuran
Tulang Sapi dengan Asam Organik untuk Meningkatkan P Tersedia dan
Pertumbuhan Tanaman Jagung di Inceptisol. Jurnal Online
Agroekoteknologi. Vol.2, No.4 : 1459- 1463 September 2014.
Damanik, M. M. B., B. E. Hasibuan., Fauzi., Sariffudin., H. Hanum. 2011.
Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan.
Deluca, T. H., M. D. Mackenzie and M. J. Gundale. 2009. Biochar Effect on Soil
Nutrient Transformations in Lehmann, J. and Joseph, editor. Biochar for
39
environmental management: Science and Technology. Sterling, Va.
Earthscan. pp.13-29.
Donovan, M., Tate and L. Sugars. 2003. Refining of Sugarbeet and Sugarcane.
Food Technology and Nutrition, Academic Press.
Enders, A., Hanley, K., Whitman, T., Joseph, S., Lehmann, J., 2012.
Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic
performance. Bioresour. Technol. 114: 644–653.
Erwinsyah. 2008. Improvement of Oil Palm Wood Properties Using Bioresin
[disertasi]. Universitas Teknologi Dresden-Belanda.
fatriani, 2009. Pengaruh Konsentrasi dan Lama Perendaman Arang Aktif
Tempurung Kelapa Terhadap Kadar Fe dan pH Air Gambut. Laporan
Hasil Penelitian. Fakultas Kehutanan. Universitas Lambung Mangkurat.
Banjarbaru.
Febrianti, 2012. Peranan Arang Batang Kelapa Sawit dalam Peningkatan Produksi
Tanaman Jagung (Zea mays, L.). Tesis. Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor, Bogor.
Fidel, R.B., Laird, D.A., Thompson, M.L., Lawrinenko, M., 2017.
Characterization and quantification of biochar alkalinity. Chemosphere
167, 367–373.
Fitzer, E., Kochling, K.-H., Boehm, H. P. and Marsh, H. (1995) „Recommended
terminology for the description of carbon as a solid‟, Pure and Applied
Chemistry, 67, p473–506
Glaser, B. 2015 Soil Biogeochemistry from Molecular to Ecosystem Level Using
Terra Preta and Biochar as Examples. in N. Benkeblia (ed). Agroecology,
Ecosystems and Sustainability. CRC Press.
Gundale, M. J. and T. H. DeLuca. 2006. Temperature and Source Material
Influence Ecological Attributes of Ponderosa Pine and Douglas-Fir
Charcoal. Forest Ecology and Management 231 (2006) 86–93
Gunse, B., Poschenrieder, C. & Barcelo, J. 1997. Water transport properties of
root and root cortical cells in proton and Al stressed maize varieties. Plant
Physiol. 113: 595–602.
Hagemann, N., K. Spokas, H-P. Schmidt, R. Kägi, M. A. Böhler and T. D.
Bucheli, 2018. Activated Carbon, Biochar and Charcoal: Linkages and
Synergies across Pyrogenic Carbon‟s ABCs. Review. Water 2018: 10, 182
Hairiah, K., Widianto, SR. Utami, D. Suprayogo, Sunaryo, SM. Sitompul, B.
Lusiana, R. Mulia, MV. Noordwijk dan G. Cadisch. 2000. Pengelolaan
40
Tanah Masam Secara Biologi ; Refleksi Pengalaman dari Lampung Utara.
SMT Grafika Desa Putera, Jakarta. 187 hlm.
Hartatik, W. dan JS. Adiningsih. 1987. Pengaruh pengapuran dan pupuk hijau
terhadap hasil kedelai pada tanah Podsolik Sitiung di Rumah Kaca. Pemb.
Pen. Tanah dan Pupuk. 7:1–4.
Haynes, R. J., & Mokolobate, M. S. 2001. Amelioration of Al toxicity and P
deficiency in acid soils by additions of organik residues: A critical review
of the phenomenon and the mechanisms involved. Nutr. Cycl.
Agroecosyst. 59: 47-63.
Ippolito JA, Laird DA, Busscher WJ (2012) Environmental benefits of biochar. J
Environ Qual 41:967–972
Joseph, S., C. Peacocke, J. Lehmann and P. Munroe. 2009. Developing a Biochar
Classification and Test Methods. in Lehmann, J., and Joseph, editor.
Biochar for environmental management: Science and Technology.
Sterling, Va. Earthscan.pp.33-43.
Kong, S. h., S.K. Loh, R. T. Bachmann, S. A. Rahim, J. Salimon. 2014. Biochar
from Oil Palm Biomass. A Review of its Potential and Challenges.
Renewable and Sustainable Energy Reviews 39 (2014) 729-739.
Kuswandi. 1993. Pengapuran Tanah Pertanian. Kanisius. Yogyakarta.
Lehmann, J. and Joseph. 2009. Biochar for Enviromental Management: Science
and Technology. Sterling, Va. Earthscan.
Liang, B., J. Lehmann, D. Solomon, J. Kinyangi, J. Grossman, B. O‟Neill, J. O.
Skjemstad, J. Thies, F. J. Luiza˜o, J. Petersen, and E. G. Neves. 2006.
Black Carbon Increases Cation Exchange Capacity in Soils. Soil Sci. Soc.
Am. J. 70:1719–1730.
Lu H, Zhang YY, Huang X, Wang S, Qiu R, 2012. Relative distribution of Pb2+
sorption mechanisms by sludge-derived biochar. Wat Res 46:854–862
Major, J., C. Steiner ,A. Downie and J. Lehmann. 2009. Biochar Effects on
Nutrient Leaching. in Lehmann, J., and Joseph, (ed). Biochar for
environmental management: Science and Technology. Sterling, Va.
Earthscan.pp.33-43.
Nartey, O. D. and B. Zhao. 2014. “Characterization and evaluation of biochars
derived from agricultural waste biomasses from Gansu,China,” in
Proceedings of the World Congress on Advances in Civil, Environmental,
and Materials Research, Busan, Republic of Korea, 2014.
41
Novak, J.M., Busscher, W.J., Laird, D.L., Ahmedna, M., Watts, D.W., Niandou,
M.A.S., 2009. Impact of biochar amendment on fertility of a southeastern
coastal plain soil. Soil Sci. 174: 105-112.
Nurhidayati. 2017. Kesuburan dan Kesehatan Tanah. Intimedia. Malang.
Nurida, N.L. 2014. Potensi pemanfaatan biochar untuk rehabilitasi lahan kering di
Indonesia. Jurnal Sumberdaya Lahan. Edisi khusus Karakteristik dan
Variasi Sumberdaya Lahan Pertanian. Hlm 57-68.
Nurida., N.L., A. Rachman dan Sutono. 2012. Potensi pembenah tanah biochar
dalam pemulihan sifat tnah terdegradasi dan peningkatan hasil jagung
pada Typic Kanhapludults lampung. Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Kelaman:
Buana Sains. Tribhuana Press. Vol 12:No. 1. Hal: 69-74
Prasetyo, B. H. dan D. A. Suriadikarta. 2006. Karakteristik, Potensi dan
Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering
di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian. 25(2): 39-47.
Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. 2000. Atlas Sumberdaya Tanah
Eksplorasi Indonesia, skala 1:1000.000. Puslittanak, Badan Litbang
Pertanian.
Qian, L., Chen, B., Hu, D., 2013. Effective alleviation of aluminum phytotoxicity
by manure derived biochar. Environ. Sci. Technol. 47, 2737–2745.
Reddy, S. B. N., 2014. Biochar for Environment and Development. Edition 1.
MetaMeta.
Sleeman, K. J. 1963. A. Study of the Solubility of Synthethic Hydroxyapatite.
Thesis. University British Columbia. Vancouver, Canada.
Soil Survey Staff. 1999. Soil Taxonomy. A Basic System for Making and
Interpreting Soil Surveys. Second Edition. USDA-NRCS Agric. Handbook
436.
Som , A. Md, Z Wang, and A. Al.-Tabaa. 2012. Palm Frond Biochar Production
and Characterisation. Earth and Environmental Science Transactions of
the Royal Society of Edinburgh, 103, pp 39-50
Subagyo, H., N. Suharta, A. B. Siswanto, 2000. Tanah-tanah Pertanian di
Indonesia. Dalam Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat (ed). Buku
Sumber Daya Lahan Indonesia dan Pengelolaannya. Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Bogor. hlm, 21-66.
42
Subandi dan A. Wijanarko, 2013. Pengaruh Teknik Pemberian Kapur terhadap
Pertumbuhan dan Hasil Kedelai pada Lahan Kering Masam. Penelitian
Pertanian Tanaman Pangan Vol. 32 No. 3 2013.
Utomo, B. 2008. Perbaikan Sifat Tanah Ultisol Untuk Meningkatkan
Pertumbuhan Eucalyptus urophylla Pada Ketinggian 0 – 400 meter. Karya
Ilmiah. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Wijanarko, A. dan A. Taufiq, 2004. Pengelolaan Kesuburan Lahan Kering Masam
untuk Tanaman Kedelai. Buletin Palawija. No. 7 & 8: 39–50 (2004).
Xu, R.-K., Zhao, A.-Z., Yuan, J.-H., Jiang, J., 2012. pH buffering capacity of acid
soils from tropical and subtropical regions of China as influenced by
incorporation of crop straw biochars. J. Soils Sediments 12, 494–502.
Yuan, J. H., R. K. Xu, and H. Zhang. 2011. The Forms of Alkalis in the Biochar
Produced from Crop Residues at Different Temperatures. Bioresource
Technology 102 (2011) 3488–3497
Lampiran 1. Bagan Penelitian di Lahan Percobaan FP USU
Keterangan
B0 : Kontrol (Tanpa Biochar)
B1 : Kapur CaCO3 6,00 g/polibag (setara dengan 1,5 x Al-dd)
BLOK II BLOK IV BLOK I BLOK III
B6 B7 B3 B2
B4 B6 B4 B5
B7 B2 B6 B1
B5 B4 B0 B7
B0 B3 B5 B6
B2 B1 B2 B0
B3 B5 B1 B4
B1 B0 B7 B3
43
B2 : Biochar Tandan Kosong Sawit 25 g/polibag (Setara dengan 10 ton
biochar/ha)
B3 : Biochar Tandan Kosong Sawit 50 g/polibag (Setara dengan 20 ton
biochar/ha)
B4 : Biochar Batang Sawit 25 g/polibag (Setara dengan 10 ton biochar/ha)
B5 : Biochar Batang Sawit 50 g/polibag (Setara dengan 20 ton biochar/ha)
B6 : Biochar Tulang Sapi 25 g/polibag (Setara dengan 10 ton biochar/ha)
B7 : Biochar Tulang Sapi 50 g/polibag (Setara dengan 20 ton biochar/ha)
Lampiran 2. Kriteria Sifat Tanah
Sifat Tanah Satuan Sangat
Rendah
Rendah Sedang Tinggi Sangat
Tinggi
C (Karbon) % <1.00 1.00-2.00 2.01-3.00 3.01-5.00 >5.00
N (Nitrogen) % <0.10 0.10-0.20 0.21-0.50 0.51-075 >0.75
C/N <5 5-10 11-15 16-25 >25
P2O5 Total % <0.03 0.03-0.06 0.06-0.079 0.08-0.10 >0.10
P2O5 eks-HCl % <0.021 0.021-0.039 0.040-0.060 0.061-0.10 >0.10
P-avl Bray II Ppm <8.0 8.0-15 16-25 26-35 >35
P-avl Truog Ppm <20 20-39 40-60 61-80 >80
P-avl Olsen Ppm <10 10-25 26-45 46-60 >60
K2O eks-HCl % <0.03 0.03-0.06 0.07-0.11 0.12-0.20 >0.20
CaO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
MgO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
MnO eks-HCl % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
K-tukar cmol(+)/kg <0.10 0.10-0.20 0.30-0.50 0.60-1.00 >1.00
Na-tukar cmol(+)/kg <0.10 0.10-0.30 0.40-0.70 0.80-1.00 >1.00
Ca-tukar cmol(+)/kg <2.0 2.0-5.0 6.0-10.0 11.0-20.0 >20.0
Mg-tukar cmol(+)/kg <0.40 0.40-1.00 1.10-2.00 2.10-8.00 >8.00
KTK (CEC) cmol(+)/kg <5 5-16 17-24 25-40 >40
Kej. Basa % <20 20-35 36-50 51-70 >70
Kejenuhan
Al
% <10 10-20 21-30 31-60 >60
EC (Nedeco) Mmhos 2.5 2.6-10 >10
Sangat
Masam
Masam Agak
Masam
Netral Agak
Alkalis
Alkalis
pH H2O <4.5 4.5-5.5 5.6-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 >8.5
pH KCl <2.5 2.5-4.0 4.1-6.0 6.1-6.5 >6.5
44
(Sumber : Staf Pusat Penelitian Tanah, 1983 dan BPP Medan, 1982)
Lampiran 3. Perhitungan Kebutuhan Biochar
Kebutuhan biochar dengan bahan baku tandan kosong sawit, batang kelapa sawit
dan tulang sapi untuk 5 kg TKO
Setara dengan 10 ton/ha
=
x 10 ton
= 25x kg
= 25 g
Setara dengan 20 ton/ha
=
x 20 ton
= 50x kg
= 50 g
45
Lampiran 4. Perhitungan Kebutuhan Kapur
Metode Al-dd KCl 1N (1.5 x Al-dd)
1.5 x 1,60 me Aldd/100g = 2,4 me CaCO3/100g
1.5 x 1,60 me Aldd/100g = 2,4 x 50 mg CaCO3/100g
= 120 mg CaCO3/100g
Kebutuhan Kapur untuk 5 kg TKO
=
x 120 mg CaCO3/100g = 6.000 mg CaCO3/polibag
= 6 g CaCO3/polibag
46
Lampiran 5. Deskripsi Kedelai Varietas Wilis
Dilepas tahun : 21 Juli 1983
SK Mentan : TP240/519/Kpts/7/1983
Nomor induk : B 3034
Asal : Hasil seleksi keturunan persilangan Orba x No. 1682
Hasil rata-rata : 1,6 t/ha
Warna hipokotil : Ungu
Warna batang : Hijau
Warna daun : Hijau - hijau tua
Warna bulu : Coklat tua
Warna bunga : Ungu
Warna kulit biji : Kuning
Warna polong tua : Coklat tua
Warna hylum : Coklat tua
Tipe tumbuh : Determinit
Umur berbunga : ±39 hari
Umur matang : 85-90 hari
Tinggi tanaman : ±50 cm
Bentuk biji : oval, agak pipih
Bobot 100 biji : ±10 g
Kandungan protein : 37,0%
Kandungan minyak : 18,0%
Kerebahan : Tahan rebah
Ketahanan thd penyakit : Agak tahan karat daun dan virus
Benih penjenis : Dipertahankan di Balittan Bogor dan Balittan Malang
Pemulia : Sumarno, Darman M Arsyad., Rodiah, dan Ono
Sutrisno
47
Sumber: *Balittan Bogor, kini menjadi Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian
(BB Biogen).
*Balittan Malang, kini menjadi Balai Penelitian Tanaman Aneka
Kacang dan Umbi (Balitkabi)
Lampiran 6. Data Hasil Pengukuran pH H2O Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
B0 4,86 5,06 4,60 4,59 19,11 4,78
B1 7,02 6,45 7,14 6,88 27,49 6,87
B2 4,98 5,20 4,76 4,80 19,74 4,94
B3 5,26 5,51 5,59 5,43 21,79 5,45
B4 4,63 4,62 4,80 4,70 18,75 4,69
B5 4,81 4,78 4,85 4,91 19,35 4,84
B6 5,49 5,84 5,60 5,59 22,52 5,63
B7 6,06 6,57 6,39 5,74 24,76 6,19
Total 43,11 44,03 43,73 42,64 173,51 43,38
Lampiran 7. Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH H2O Tanah Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman Db JK KT F. hit F 0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 0,1457 0,0486 1,06 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 17,0855 2,4408 53,37 2,49 3,64 **
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,9000 1,9000 41,55 4,32 8,02 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 8,6088 8,6088 188,24 4,32 8,02 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 4,6439 4,6439 101,54 4,32 8,02 **
B2, B3 vs B4, B5 1 0,7353 0,7353 16,08 4,32 8,02 **
B2 vs B3 1 0,5253 0,5253 11,49 4,32 8,02 **
B4 vs B5 1 0,0450 0,0450 0,98 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 0,6272 0,6272 13,71 4,32 8,02 **
Galat 21 0,9604 0,0457
Total 31 18,1915
Ket : (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
KK : 3,94%
48
Lampiran 8. Data Hasil Pengukuran pH KCl Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
B0 4,84 4,72 4,75 4,80 19,11 4,78
B1 6,87 6,45 7,21 6,80 27,33 6,83
B2 5,21 5,45 5,16 5,11 20,93 5,23
B3 5,53 5,91 5,67 5,43 22,54 5,64
B4 4,87 4,80 4,86 4,89 19,42 4,86
B5 5,00 4,94 4,98 4,95 19,87 4,97
B6 5,63 6,02 5,95 5,48 23,08 5,77
B7 6,17 6,72 6,26 6,00 25,15 6,29
Total 44,12 45,01 44,84 43,46 177,43 44,36
Lampiran 9. Daftar Sidik Ragam Pengukuran pH KCl Tanah Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 0,1901 0,0634 1,67 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 15,0560 2,1509 56,65 2,49 3,64 **
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 2,6906 2,6906 70,87 4,32 8,02 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 6,4782 6,4782 170,63 4,32 8,02 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 3,9102 3,9102 102,99 4,32 8,02 **
B2, B3 vs B4, B5 1 1,0920 1,0920 28,76 4,32 8,02 **
B2 vs B3 1 0,3240 0,3240 8,53 4,32 8,02 **
B4 vs B5 1 0,0253 0,0253 0,67 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 0,5356 0,5356 14,11 4,32 8,02 **
Galat 21 0,7973 0,0380
Total 31 16,0434
Ket : (**) sangat nyata; (tn) tidak nyata
KK : 3,51%
49
Lampiran 10. Data Hasil Pengukuran KTK Tanah Setelah Pemberian Kapur
dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
------------------------------ cmol(+)/kg ------------------------------
B0 7,20 7,92 6,40 7,84 29,36 7,34
B1 7,36 8,88 7,68 5,28 29,20 7,30
B2 8,08 10,64 6,40 6,40 31,52 7,88
B3 8,00 7,68 7,04 7,36 30,08 7,52
B4 7,36 9,68 8,96 5,92 31,92 7,98
B5 10,88 10,48 7,04 9,44 37,84 9,46
B6 7,52 7,52 6,72 7,20 28,96 7,24
B7 7,36 8,80 7,36 9,60 33,12 8,28
Total 63,76 71,60 57,60 59,04 252,00 63,00
Lampiran 11. Daftar Sidik Ragam Pengukuran KTK Tanah Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 14,9224 4,9741 3,82 3,07 4,87 *
Perlakuan 7 15,3336 2,1905 1,68 2,49 3,64 tn
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,3085 1,3085 1,00 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,9803 1,9803 1,52 4,32 8,02 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 1,0800 1,0800 0,83 4,32 8,02 tn
B2, B3 vs B4, B5 1 4,1616 4,1616 3,19 4,32 8,02 tn
B2 vs B3 1 0,2592 0,2592 0,20 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 4,3808 4,3808 3,36 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 2,1632 2,1632 1,66 4,32 8,02 tn
Galat 21 27,3688 1,3033
Total 31 57,6248
Ket : (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 14,50%
50
Lampiran 12. Data Hasil Pengukuran C-Organik Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-----------------------------------%-----------------------------------
B0 0,20 0,20 0,28 0,32 1,00 0,25
B1 0,24 0,28 0,28 0,28 1,08 0,27
B2 0,37 0,28 0,41 0,41 1,47 0,37
B3 0,37 0,45 0,45 0,45 1,72 0,43
B4 0,37 0,28 0,45 0,37 1,47 0,37
B5 0,37 0,32 0,45 0,41 1,55 0,39
B6 0,37 0,37 0,41 0,37 1,52 0,38
B7 0,45 0,57 0,45 0,49 1,96 0,49
Total 2,74 2,75 3,18 3,10 11,77 2,94
Lampiran 13. Daftar Sidik Ragam Pengukuran C-Organik Tanah Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 0,0199 0,0066 3,26 3,07 4,87 *
Perlakuan 7 0,1711 0,0244 12,02 2,49 3,64 **
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,0635 0,0635 31,19 4,32 8,02 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,0613 0,0613 30,15 4,32 8,02 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 0,0117 0,0117 5,76 4,32 8,02 *
B2, B3 vs B4, B5 1 0,0018 0,0018 0,89 4,32 8,02 tn
B2 vs B3 1 0,0078 0,0078 3,84 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 0,0008 0,0008 0,39 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 0,0242 0,0242 11,90 4,32 8,02 **
Galat 21 0,0427 0,0020
Total 31 0,2337
Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 12,26%
51
Lampiran 14. Data Hasil Pengukuran Al-dd Tanah Setelah Pemberian
Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-------------------------------- cmol(+)/kg --------------------------------
B0 1,24 1,16 1,16 1,28 4,84 1,21
B1 0,20 0,24 0,20 0,12 0,76 0,19
B2 0,48 0,40 0,36 0,48 1,72 0,43
B3 0,40 0,24 0,28 0,36 1,28 0,32
B4 0,88 0,96 0,72 1,08 3,64 0,91
B5 0,60 0,68 0,56 0,72 2,56 0,64
B6 0,28 0,24 0,32 0,28 1,12 0,28
B7 0,28 0,20 0,24 0,24 0,96 0,24
Total 4,36 4,12 3,84 4,56 16,88 4,22
Lampiran 15. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Al-dd Tanah Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 0,0362 0,0121 2,54 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 3,7406 0,5344 112,44 2,49 3,64 **
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 2,1294 2,1294 448,07 4,32 8,02 **
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,2688 0,2688 56,56 4,32 8,02 **
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 0,5292 0,5292 111,35 4,32 8,02 **
B2, B3 vs B4, B5 1 0,6400 0,6400 134,67 4,32 8,02 **
B2 vs B3 1 0,0242 0,0242 5,09 4,32 8,02 *
B4 vs B5 1 0,1458 0,1458 30,68 4,32 8,02 **
B6 vs B7 1 0,0032 0,0032 0,67 4,32 8,02 tn
Galat 21 0,0998 0,0048
Total 31 3,8766
Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 13,07%
52
Lampiran 16. Data Hasil Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
--------------------------------cm--------------------------------
B0 52,5 42,2 44,7 55,8 195,20 48,80
B1 48,8 61,1 43,5 51,3 204,70 51,18
B2 44,5 62,8 59,2 51,9 218,40 54,60
B3 48,7 51,4 59,6 55,6 215,30 53,83
B4 48,8 50,5 53,8 53,1 206,20 51,55
B5 62,1 45,3 32,8 48,4 188,60 47,15
B6 49,4 52,4 49,2 47,5 198,50 49,63
B7 54,0 40,6 52,8 37,5 184,90 46,23
Total 408,80 406,30 395,60 401,10 1611,80 402,95
Lampiran 17. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Tinggi Tanaman Saat Panen
Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 12,8613 4,2871 0,07 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 249,7588 35,6798 0,62 2,49 3,64 tn
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 11,2502 11,2502 0,19 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,5815 1,5815 0,03 4,32 8,02 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 79,3102 79,3102 1,37 4,32 8,02 tn
B2, B3 vs B4, B5 1 94,5756 94,5756 1,64 4,32 8,02 tn
B2 vs B3 1 1,2013 1,2013 0,02 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 38,7200 38,7200 0,67 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 23,1200 23,1200 0,40 4,32 8,02 tn
Galat 21 1214,0487 57,8118
Total 31 1476,6688
Ket : (tn) tidak nyata
KK : 15,10%
53
Lampiran 18. Data Hasil Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman Saat Panen
Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-------------------------------cabang-------------------------------
B0 3,00 5,00 2,00 4,00 14,00 3,50
B1 2,00 4,00 2,00 4,00 12,00 3,00
B2 3,00 6,00 4,00 3,00 16,00 4,00
B3 5,00 4,00 4,00 6,00 19,00 4,75
B4 4,00 5,00 3,00 3,00 15,00 3,75
B5 5,00 4,00 4,00 5,00 18,00 4,50
B6 3,00 4,00 4,00 5,00 16,00 4,00
B7 5,00 3,00 4,00 4,00 16,00 4,00
Total 30,00 35,00 27,00 34,00 126,00 31,50
Lampiran 19. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Jumlah Cabang Tanaman
Saat Panen Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 5,1250 1,7083 1,76 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 8,3750 1,1964 1,23 2,49 3,64 tn
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,8750 0,8750 0,90 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 4,6667 4,6667 4,81 4,32 8,02 *
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 0,3333 0,3333 0,34 4,32 8,02 tn
B2, B3 vs B4, B5 1 0,2500 0,2500 0,26 4,32 8,02 tn
B2 vs B3 1 1,1250 1,1250 1,16 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 1,1250 1,1250 1,16 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 0,0000 0,0000 0,00 4,32 8,02 tn
Galat 21 20,3750 0,9702
Total 31 33,8750
Ket : (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 25,02%
54
Lampiran 20. Data Hasil Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-------------------------------g-------------------------------
B0 30,71 20,65 24,44 30,37 106,17 26,54
B1 17,53 36,54 17,12 36,91 108,10 27,03
B2 30,26 44,43 56,07 38,07 168,83 42,21
B3 24,50 47,89 50,83 57,79 181,01 45,25
B4 22,48 31,18 29,41 28,04 111,11 27,78
B5 40,10 28,95 14,36 45,77 129,18 32,30
B6 24,82 35,06 30,56 21,46 111,90 27,98
B7 26,47 17,00 20,84 29,10 93,41 23,35
Total 216,87 261,70 243,63 287,51 1009,71 252,43
Lampiran 21. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Tajuk Tanaman
Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 332,3116 110,7705 1,21 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 1766,6312 252,3759 2,77 2,49 3,64 *
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 114,7863 114,7863 1,26 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 128,3452 128,3452 1,41 4,32 8,02 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 671,3300 671,3300 7,36 4,32 8,02 *
B2, B3 vs B4, B5 1 750,0752 750,0752 8,23 4,32 8,02 **
B2 vs B3 1 18,5441 18,5441 0,20 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 40,8156 40,8156 0,45 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 42,7350 42,7350 0,47 4,32 8,02 tn
Galat 21 1914,6705 91,1748
Total 31 4013,6133
Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 30,26%
55
Lampiran 22. Data Hasil Pengukuran Berat Kering Tajuk Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-------------------------------g-------------------------------
B0 7,24 6,16 5,83 8,30 27,53 6,88
B1 4,34 9,39 4,16 9,05 26,94 6,74
B2 6,82 11,56 14,40 10,16 42,94 10,74
B3 6,08 11,14 13,60 14,92 45,74 11,44
B4 5,82 8,13 7,21 6,32 27,48 6,87
B5 9,87 7,38 3,55 10,76 31,56 7,89
B6 5,68 7,52 7,27 4,63 25,10 6,28
B7 6,24 3,79 5,53 6,54 22,10 5,53
Total 52,09 65,07 61,55 70,68 249,39 62,35
Lampiran 23. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Tajuk
Tanaman Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 22,8369 7,6123 1,27 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 128,7095 18,3871 3,07 2,49 3,64 *
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 3,7934 3,7934 0,63 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 6,5926 6,5926 1,10 4,32 8,02 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 59,2296 59,2296 9,90 4,32 8,02 **
B2, B3 vs B4, B5 1 54,9081 54,9081 9,18 4,32 8,02 **
B2 vs B3 1 0,9800 0,9800 0,16 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 2,0808 2,0808 0,35 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 1,1250 1,1250 0,19 4,32 8,02 tn
Galat 21 125,5841 5,9802
Total 31 277,1305
Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 31,38%
56
Lampiran 24. Data Hasil Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-------------------------------g-------------------------------
B0 2,11 1,66 1,20 3,46 8,43 2,11
B1 0,84 2,77 0,98 3,09 7,68 1,92
B2 1,84 4,23 4,08 3,83 13,98 3,50
B3 1,80 4,85 3,97 4,48 15,10 3,78
B4 2,56 2,78 2,18 1,80 9,32 2,33
B5 6,01 2,44 1,54 2,97 12,96 3,24
B6 1,22 1,57 1,87 1,56 6,22 1,56
B7 1,16 0,72 1,11 0,93 3,92 0,98
Total 17,54 21,02 16,93 22,12 77,61 19,40
Lampiran 25. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Basah Akar Tanaman
Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 2,4479 0,8160 0,66 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 27,3656 3,9094 3,15 2,49 3,64 *
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,4617 0,4617 0,37 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 1,4153 1,4153 1,14 4,32 8,02 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 20,1243 20,1243 16,23 4,32 8,02 **
B2, B3 vs B4, B5 1 2,8900 2,8900 2,33 4,32 8,02 tn
B2 vs B3 1 0,1568 0,1568 0,13 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 1,6562 1,6562 1,34 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 0,6613 0,6613 0,53 4,32 8,02 tn
Galat 21 26,0373 1,2399
Total 31 55.8508
Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 45,91%:
57
Lampiran 26. Data Hasil Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman Setelah
Pemberian Kapur dan Biochar
Blok
Perlakuan I II III IV Total Rataan
-------------------------------g-------------------------------
B0 1,95 1,48 1,05 2,87 7,35 1,84
B1 0,70 2,53 0,90 2,56 6,69 1,67
B2 1,61 3,54 3,67 3,45 12,27 3,07
B3 1,64 4,01 3,61 3,69 12,95 3,24
B4 2,34 2,39 1,85 1,45 8,03 2,01
B5 4,53 2,04 1,36 2,66 10,59 2,65
B6 1,11 1,39 1,65 1,37 5,52 1,38
B7 1,09 0,64 0,98 0,85 3,56 0,89
Total 14,97 18,02 15,07 18,90 66,96 16,74
Lampiran 27. Daftar Sidik Ragam Pengukuran Berat Kering Akar Tanaman
Setelah Pemberian Kapur dan Biochar
Sumber Keragaman db JK KT F. hit F.0.5 F.0.1 Ket
Blok 3 1,5282 0,5094 0,66 3,07 4,87 tn
Perlakuan 7 19,0880 2,7269 3,55 2,49 3,64 *
B0 vs B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,2973 0,2973 0,39 4,32 8,02 tn
B1 vs B2, B3, B4, B5, B6, B7 1 0,9722 0,9722 1,27 4,32 8,02 tn
B2, B3, B4, B5 vs B6, B7 1 13,7388 137388 17,88 4,32 8,02 **
B2, B3 vs B4, B5 1 2,7225 2,7225 3,54 4,32 8,02 tn
B2 vs B3 1 0,0578 0,0578 0,08 4,32 8,02 tn
B4 vs B5 1 0,8192 0,8192 1,07 4,32 8,02 tn
B6 vs B7 1 0,4802 0,4802 0,63 4,32 8,02 tn
Galat 21 16,1344 0,7683
Total 31 36,7506
Ket : (**) sangat nyata; (*) nyata; (tn) tidak nyata
KK : 41,89%
58
Lampiran 28. Foto Proses Pembuatan Biochar
59
Lampiran 29 Foto Persiapan Media Tanam
Lampiran 30. Foto Bahan Biochar Sebelum Pengaplikasian
60
Lampiran 31. Foto Pupuk Dasar Sebelum Pengaplikasian
Lampiran 32. Foto Pengambilan Sampel Tanah
61
Lampiran 33. Foto Pengendalian Hama
Lampiran 34. Foto Lahan
62
Lampiran 35. Foto Panen
Lampiran 36. Foto Analisis di Lab
63
Top Related