Nitrous Oxide (N2O) Flux From Rice Field : The Effect of Fertilizations Irrigation Techniques, Urea and Rice Varieties

I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sejak sekitar dua dekade yang lalu (awal 1970an) tejadi perubaban
kesadaran manusia bahwa pengembangan kehidupan yang tanpa batas menuju
masyarakat maju (developed) menimbulkan masalah-masalah hgkwgan hidup

yang akibatnya berbalik, sehingga akhirnya akan meniadakan hasil-hasd kemajuan
itu sendiri, baik lo@ regional maupun global.
Menghadapi abad ke 21, PBB menyelenggarakan KTT Bumi pada tahun

1992 di Rio de Jenairo, B r a d Salah satu hasid konferensi ini adalah Konvensi
Perubahan I k h Masalah tersebut pada waktu terakhir ini banyak pula diieliti
dan didiskus'i oleh para ilmuwan melalui berbagai forum dan media ilmiah.

Bahkan di kalangan pemerintahpun merasa perlu membentuk forum seperti
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), suatu badan antar pemerintah
di b a d United Nations Environment Programme (UNEP) dan World
Meteorological Organization (WMO).
Terjadinya pembahan iklim secara global, bermula dari adanya
penjngkatan suhu atmosfer bumi secara gbbal (global warming) yang tejadi
karena menmgkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca (GRK) di atmosfer yang

menyerap radiasi gelombang panjang yang bersifat panas. Gas-gas yang dapat
menyerap radiasi gelombang panjang, antara lain uap air (HzO), COz, C K , CFC,
dan NzO. Intensitas penyerapan r a d i i gelombang panjang oleh masing-masing

GRK dan waktu tinggal (life time)-nya di atmosfer berbeda-beda, sehingga dengan
demikian masing-masing mempunyai konstanta pemanasan relatif terhadap C02. Di
antara GRK, selain mempunyai kemampuan menyerap dan melepaskan energi

radiasi gelombang panjang, juga mempunyai potensi untuk merusak lapisan ozon di
stratosfer. Jenis GRK tersebut antara lain adalah NzO dan berbagai macam CFC.

Khusus mengenai NzO, walaupun laju kenaikannya hanya 0,25 % dan
kontriiusi terhadap pemamm global hanya 6 %, tetapi waktu tinggal N20 di
atmosfkr sangat lama yaitu 150 tahun, artinya stabil dan me&

potensid

pemanasan global 210 kali lebih besar dari C02. NzOjuga mempunyai kemampuan

merusak lapisan ozon di stratosfer melalui proses fotolisis. Dengan demikian N20

dari sudut paudang hgkungan global mempunyai dua aspek resiko, yaitu

pemanasan atmosfer bumi dan perusakan lapisan ozon di stratosfer.
Sumber N20 utama adalah kegiatan manusia (antrhopogenic) yang

berkaitan dengan pembakaran fosil, p

e

w biomas dan pertanian. Walaupun

banyak sumber telah teridentifikasi baik antropogenik maupun alami, tetapi karena
setiap sumber mengemisikan sejumlah kecil Nz0, serta estimasi yang tepat
kecepatan emisi tahunan belum benar-benar diietahui untuk jangka panjang, maka
p e n e l i t i a n - n e b tentang N 2 0masih terus dikernbangkan
Dietahui bahwa dalam ekosistem tanah terdapat mintakat (wna) aerobik
dan mintakat anaerobii. Di dalam mintakat aerobii N20 dapat tejadi melalui

proses ni-i

yaitu oksidasi

+

oleh mikroorganisme menjadi NO;,

lalu

diubah lagi menjadi NO;. Di dalam mintakat anaerobii NzO juga dapat terjadi
melalui proses denitdbsi, yaitu reduksi NO< oleh mikroorganisme menjadi N20

dan N2.
Dalam pertanian modem penggunaan pupuk N h q i r tidak dapat

dihindari. Khususnya lahan padi sawah yang secara kontinu diberi masukan pupuk
N guna memenuhi intensiiikasi penggunaan lahan agar produksi padi tetap tinggi,

maka beberapa peneliti menganggap bahwa sawah merupakan salah satu sumber
emisi N20 yang potensial.
Menurut Biro Pusat Statistik (BPS) pada tahun 1995 Indonesia memiliki

lahan padi sawah seluas 8,44 juta ha, berarti setara 4,s % dari luas daratan

Indonesia. Luas panen sawah Indonesia mencapai 10,08 juta ha dan 50,8% di
antaranya b e d di Pulau Jawa Walaupun kecenderungan luas lahan sawah
beberapa tahun terakhir ini menurun, terutama di Pulau Jawa, karena konversi

lahan sawah menjadi perumahan dan industri atau pemanhtan W y a , tetapi
pemerintah terus mengupayakan pencetakan lahan sawah baru terutama di luar
Pulau Jawa Dengan luas areal sawah sedemikian besar akan memberikan
sumbagan emisi NzOke atmosfer yang cukup berarti bagi pemanasan global dan

perusakan lapisan ozon Di lain pihak berarti pula kehilangan unsur nitrogen tanah
itu dapat merugikan sistern pertanian padi sawah Indonesia, sebab biaya pupuk-N

yang dikeluarkan oleh para petani lebih besar daripada niiai pupuk-N yang

d i t k a n oleh tanaman
Sebagaimana diketahui sejak awal 1995 Pemerintah Indonesia giat
mempromosikan penggunaan pupuk urea tablet untuk menggantikan penggunaan

urea prill sebagai

masukan penyubur tanah sawah Pada saat penelitian ini

berlangsung masih h y a k petani yang menggunakan pupuk urea prill atau urea
tabur, karena belum b i i

menggunakan pupuk urea tablet yang dianggap

pelaksanaan pemupukannya kurang praktii. Di samping itu dikenal ada beberapa
cara irigasi sawah, antara lain irigasi kontinu,

berselang dan macak-macak.

Pengelolaan air yang berbeda itu mengakibatkan proses-proses fisika, kimia dan
biologi di dalam tanah berbeda, maka akan menghasilkan emisi N20 yang berbeda
pula. Selain daripada itu varietas padi yang biasa ditanam di lahan sawah Indonesia

'

rnempunyai sifat-sifat morhlogi dan argonomi yang berbeda-beda, misalnya dari

segi umur, tinggi, bentuk, warm daun, jumlah analcan dan produksinya. Perbedaan
tersebut rnempengaruhi pengangkutan dan akumulasi unsur nitrogen dari dalam
tanah.

1.2. Kerangka Pemikiran

Dari berbagai penelitian tentang N20, mash ada pertanyaan yang belum
terjawab secara tepat, yaitu seberapa besar N20 di atmosfer menyumbang
pemanasan global dan perusakan lapisan ozon stratosfer ? Hal tersebut dibabkan

karena berbagai macam sumber dan rosotnya mash belum diketahui dengan pasti

Salah satu sumber sekaligus rosot NzO adalah lahan sawah. Sudah ada
beberapa peneliti yang melakukan studi emisi N20 dari lahan sawah, tetapi mash
sedikit atau hampir tidak ada laporan yang menyangkut penelitian N20 dari lahan
sawah Indonesia.
Fluks (kerapatan emisi) N20 dari laban sawah tergantung proses-proses

£isika, kimia dan biologi dalam tanah. Proses-proses tersebut dipengaruhi pula oleh
teknik budidaya sawah yang dihkuhn oleh para petani, antara lain pola tanam,
teknik irigasi, pemberian pupuk, varietas padi yang ditanam dan sebagainya. Dalam

ha1 ini belum diketahui perbedaan fluks N20 b i dilakukan teknik budidaya sawah
yang berbeda.
Kecenderungan kebijakan Pemerintah Indonesia untuk menggunakan
pupuk urea tablet sebagai masukan nitrogen dalam iahan saw& semakin kuat,
tetapi dampaknya terhadap lingkungan, terutama dari segi emisi gas rumah kaca,
atau lebii khusus lagi dari segi emisi NzO, mash belum d

i penelitiannya.

.

Peningkatan kandungan N20 atmosfer dapat menimbulkan dampak
hgkungan berupa pemanasan global karena efek rumah kacanya dan dapat
merusak l a p i i ozon stratosfer. Kedua ha1 tersebut akbirnya akan memberikan

dampak kepada kehidupan manusia di muka bumi ini Ada beberapa sumber dan

rosot N20 yang sudah diietahui, salah satu ditaranya adalah lahan sawah.
Beberapa proses (fisik, kimia dan biologi) dalam tanah sawah
menyebabkan kehilangan unsw nitrogen dari dalam tanah, sedangkan tumbuhan
yang ada pada lahan itu sangat

memerlukan

unsur

nitrogen

untuk

rnetaboiismenya. Karena adanya proses penghilangan unsur N tanah, maka
pupuk-N yang diberikan pada lahan pertanian menjadi tidak efisien. Kehilangan

unsur nitrogen dari dalam tanah adalah emisi N20 antara lain yang berasal dari
proses nitrifikasi dan denit&Xasi
Fluks N20 dari lahan padi sawah dapat dipengaruhi oleh teknik budidaya
sawah. Teknik budidaya sawah yang biasa diiakukan oleh petani adalah hasil dari

adaptasi terhadap liugkungan hidupnya. Dalam komponen lingkungan fisii-kimia
terdapat antara lain jenis tanah, teknik irigmi, pemberian pupuk-N, letak geografis,
curah hujan dan sebagainya. Dalam komponen M

a

n Biologi terdapat antara

lain rnikrorganisme dan malcroorganisme di ekosistem sawah, termasuk varietas
padi yang ditanam. Sedangkan dalam komponen lingkungan Sosial-EkonorniBudaya (SOSEKBUD), misalnya k e b i i petani bercocok tanam, harga pupuk,
kebijakan pemerintah dan nilai budaya, secara tidak langsung dapat mempengaruhi

fluks N20 dari lahan sawah.
Demikian banyaknya Wor-faktor yang mempengaruhi fluks N20 dari

lahan sawah, sehingga apabii dilakukan penelitiannya akan memakan waktu yang
lama dan dana yang besar. Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan

pembatasan masalah. Pertllasalahan penelitian ini difokuskan pada perbedaan

perlakuan teknik irigasi yang biasa dilakukan pet& pemberian pupuk urea yang
beredar di pasaran dan varietas padi unggul yang umum ditanam terhadap fluks
NzO dari lahan sawah di dataran rendah pada satu musim tanam. Penelitian ini
rnerupakan suatu penelitian eksplorasi dan interpretasi data tentang sumber dan
rosot NzO di ekosistem sawah. Kerangka pemikiran konseptual penelitian ini dapat
dilihat pada Gambar 1.

Satah satu dari 2 macam teknik irigasi sawah yaitu irigasi kontinu atau
mgasi berselang, b i i dipraktekkan oleh para petani yang sawahnya mendapat
pengairan teratur (irigasi). Pengelolaan air genangan sawah memberikan akibat
pada besar kecilnya proses denitri6kasi dan nitriiikasidalam tanah. Dengan
demikian diperkhhn terdapat pengaruh pada emisi N20 dari tanah sawah.
Ada dua macam pupuk urea yang ada di pasaran yang dipakai para petani
sawah, yaitu urea prill dan urea tablet. Kedua jenis urea ini berbeda dalam
pemberianuya, yaitu urea prill ditaburkan dipermukaan tanah dan urea tablet
dibenamkan ke dalam tanah sedalam

* 15 cm. Hal tersebut menjadikan proses-

proses penguraian urea dalam tanah berbeda dari waktu ke waktu berkaitan

dengan fhe-fase pertumbuhan tanaman padi Dengan demikian emisi NzO yang
dihasilkannya diharapkan berbeda pula.
Selain daripada itu para petani sawah b i i menanam padi varietas ungguL
Dua di antaranya adalah varietas IR-64 dan varietas Cisadane. Kedua varietas padi
ini mempunyai sifat morfologi dan agronomi yang berbeda, antara lain dari segi
umur tanaman, tinggi tanaman dan produksmya. Perbedaan tersebut menjadikan

sifat perhunbubannya dan pernanfaatan unsur hara (terutama unsur nitrogen) dari
dalam tanah berbeda pula. Oleh karena itu diperkbkan penanaman padi varietas

IR-64 dan varietas Cisadane akan mengbasiian emki NzO yang berbeda.

.

DAMPAK TERHADAP KEHIDUPAN MANUSIA

t
I

DAMPAK TERHADAP LINGKUNGAN

t

t
...........

PEMANASAN

KERUSAKAN LAPISAN
OZON STRATOSFER
ii

Gas Rumah Kaca

EMISI

SUMBER

ROSOT

Denitriiikasi
nitrifikasi

SAWAH
I

I TEKNIK BUDIDAYA
I

r

I

LINGKUNGAN
FISIK-KIMIA

i..., LINGKUNGAN
SOSEKBUD

Kebiasaan bercocok tanam
Kebijakan pernerintah

Pemupukan wea*
Teknik irigasi*
Jenis tanah

Nilai budaya

Iklim clan musim

=%a PUP&

LINGKUNGAN
BIOLOGI

*""

Varietas padi*
Mjkroorganisme
Organisme lain

Geografi
Keterangan : Garis

+= hubungan langsung

Garis .... .....,

i
!

= hubungan tid&

hubungan antar komponen lingkungan
* = yang diteliti
=

Gambar 1. Kerangka Pernikiran Konseptual Penelitian Fluks N20 dari
Tanah Sawah

Dari &or-faktor

teknik budidaya pertanian sawah yang b i i dilakukan

petani tersebut diharapkan terdapat pilihan teknik bddaya yang menghasilkan
fluks NzO dari tanah sawah yang kecil.
1.3. Tujuan Penelitinn
Bertolak dari kerangka pemikiran, secara urnum penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui pengaruh teknik budidaya padi sawah yang b i i diIakukan
petani, yang sawahnya mendapat pengairan secara teratur, diberi pupuk urea dan
ditanami padi varietas unggul terhadap emisi N20. Tujuan penelitian ini dapat

dijabarkan dalam tujuan khusus sebagai berikut :
1. Mengetahui fluktuasi fluks NzO baik selama musim tanam, maupun selama

fase-he pertumbuhan padi.
2. Menganalisis perbedaan pengaruh teknik irigasi kontinu dan irigasi berselang

terhadap fluks NzO.
3. Menganalkii perbedaan pengaruh pemupukan urea prill dan urea tablet

terhadap fluks N20.

4. Menganalisis perbedaan p e n g a d varietas padi IR-64 dan C i e terhadap
fluks NzO.

5. Memperkirakan pengendalian fluks N20 dengan teknik budidaya padi sawah.
6. Mengevaluasi korelasi fluks N,O dengan potensial redoks, pH dan suhu tanah
7. Menghitung nisbah kehilangan unsur N berupa emisi N,O terhadap penggunaan

pupuk urea.

8. Mengevaluasi hubungan fluks N,O dari tanah sawah dengan produksi padi
sawah.

1.4. Hipotesis

Berdasarkan studi para peneliti terdahulu dan pengalaman penulis, maka
d i i u s k a n hipotesis sebagai berikut:
1. Perbedaan teknik budidaya padi sawah berupa teknik irigasi, pemupukan urea

dan varietas padi, akan mempengaruhi fluks NzO dari tanah sawah.
2. Teknik budidaya dalam hipotesis 1 juga dapat mempengaruhi indikator
hgkmgan tauab, berupa potensial redoks, pH dan suhu tanah, sehbgga
ketiganya mempunyai korelasi dengan fluks N20.
3. Teknik budidaya dalam hipotesis 1 juga dapat mempengaruhi produksi pa&

maka produksi padi mempunyai korelasi dengan fluksN20.

1.5. Manfaat Penelitian
Khususnya dalam sistem pertanian padi sawah, manfaat penelitian ini
diharapkan dapat menjadi pedoman teknik irigasi yang menghasilkau emisi N20
yang rendah tanpa mengurangi produktivitas. Kemudian pengertian akan proses
kehilangan unsur nitrogen dalam bentuk emisi N20 kiranya dapat digunakan untuk
pedo~nansistem pemberian pupuk N yang mempunyai ehiensi tinggi, tetapi
menghasiian emisi NzO yang rendah. Diharapkan pula ehiensi pemupukan
nitrogen itu dapat memberi manEnat ekonomi pertanian, khususnya pengurangan
biiya pembelian pupuk oleh para petani padi.
Demikian pula dengan pedoman pengelolaan air yang baik pada sistem
pertanian padi sawah dapat d i i p k a n pemanhatan air irigasi seoptirnd mungkin,
sehingga rnenghasilkan produktivitas padi yang tinggi tanpa rnencemari lingkungan.
Hasil penelitian ini diharapkan pula dapat menambah pengertian tentang sumber

dan rosot N20 dalam ekosistem sawah.

'

11. TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

Atmosfer dan Gas Rumah Kaca

Manahan (1979)menjelaskan bahwa komponen-komponen atmosfer dapat
dibagi dalam komponen golongan major, minor dan runutan (Pace). Secara umum
atmosfer kering dan b e b zat pencemar mengandung komponen mayor berupa NZ

(78 %),

0 2

(21 %), komponen minor berupa Ar (0,9 %); C02 (0,034%), SO2

(sekitar 2 x 10.' %),

0 3

(1 x 10" %); C O ( 1,2 x 10.' %), NzO(2,s x10-' %), NO2

(1x10'~%) berdasar volume. Di samping itu ada komponen runutan yang
jumlahnya sangat kecil, misatnya neon, helium, kripton, xenon, hidrogen, ozon dan
sebagainya. Atmosfer juga mengandung air sebesar 1
besaran n o d y a antara 1

- 3 %.

-

5 % volume, biasanya

Kerapatan atmosfer menurun tajam dengan

naiknya ketinggian. Lebih dari 99 % dari massa total atmosfer didapatkan sampai

30 Ian pada ketinggii dari muka bumi Atmosfer merupakan selimut bumi yang
rnelindungi kehidupan di dalamnya dari keadaan yang tidak bersahabat be&

dari

angkasa luar. Atmosfer juga merupakan sumber daya karbon dioksida bagi
fotosintesis tumbuhan dan sumber daya oksigen bagi pernapasan semua mahluk
hidup. Atmosfer juga menyediakan nitrogen yang d

i

i oleh ba3cteri pengikat

(fixing) nitrogen untuk memproduksi at-zat yang penting bagi kehidupan.

Di samping itu atmosfer adalah salah satu komponen dalam siklus
hidrologi. Dalam ha1 ini atmosfer bertindak sebagai kondensor dalam suatu
penyuhgan tenaga sinar matahari. Atmosfer juga telah dimanhtkan sebagai suatu
tempat buangan untuk berbagai macam zat pencemar, mulai dari SO2 sampai

.

dengan debu dan aerosol yang secara pralctii menyebabkan kerusakan pada
vegetasi dan benda-bend& memperpendek umur manusia dan kemungkian be=

mengubah karakteristik dari atmosfer itu sendiri.
Atmosfer dapat mengabsorbsi sinar kosmis, sehingga akan menjaga mahluk
hidup dari dampaknya. Atmosfer juga mengabsorbsi sebagii radiasi

dari

matahari. Hanya radiasi dengan panjang gelombang 300-25000 nm yang

dih.ansmisii Gelombang-gelombang itu mencakup ultra ungu dekat (UV, 320400 nm) sinar tampak (400-700 nm) dan irha merah (IR, 700-20000 nm) serta

gelombang radio. Jadi atmosfer mempakan filter radiasi matahari dengan panjang
gelombang lebih kecil dari 300 nm yang merusak jarhgan
Atmosfer berfungsi sebagai penyeimbang panas bumi, sebab atmosfer &pat
mengabsorbsi r a d i i gelombang panjang yang d i e m i s i i oleh permukaan bumi
karena menerima radiasi gelombang pendek dari matahari Dengan fhgsi itu dapat
mencegah suhu bumi yang sangat ekstrim seperti terjadi di planet-planet lain dan
bulan yang langka akan substansi atmosfemya. Kandungan atmosfer yang bertindak
seperti tersebut di atas disebut Gas-gas Rumah Kaca (GRK), antara lain C G , CH4,
CFC, dan N20. Dengan makin banyaknya kandungan GRK di atmosfer, temtama

daxi sumber antropogenik, penyerapan radiasi gelombang panjang oleh GRK
semakin banyak sehingga menyebabkan suhu atmosfer makin panas.

Wig-masing GRK mempunyai intensitas penyerapan radiasi gelombang
panjang dan waktu tinggal di atmosfer yang berbeda-beda, sehingga dengan
demikian masing-masing mempunyai konstanta pemanasan relatif terhadap C G
yang berbeda-beda pula (Tabel 2.1).

Tabel 2.1. Potensi Pemanasan Relatif dan Kontribusi Pemanasan Global dari
Beberapa Gas Rumah Kaca
Kontribusi

co2

50

0,5

1

Potensial
Pemanasan
Global*
(Relatif thd COz)
1

CEt

10

0,9

21

63

15

CFC-I 1

65

4

12400

4500

24

Gas

Waktu
Tinggal
(tahun)

Pemanasan
Laju
Kenaikan
Relatif
(Y~ltahun)

130

NzO

150

0,25

**

55

(seluruh CF(

(seluruh CFC)
CFC- 12

(%)

15800

7100

206

210

6

;umber : 1 NEP and IPIECA, 1991

Keteraman : * = Efek pemanasan 1 kg gas relatifterhadap C02, berdasarkan
keadsan atrnosfer saat ini.
** = terhadap kekuatan radiitiftotal, 1980 1990.

-

Dari Tabel 2.1. terlihat bahwa yang mempengaruhi nilai konstanta

pemanasan relatif dari GRK addah waktu tinggal dan kekuatan radiatif tiap
molekul GRK dibandingkan dengan C02. Menurut tabel tersebut CFC mempunyai
konstanta pemanasan yang tinggi terhadap pemanasan global dibanding dengan
GRK lainnya. Kenaikan kadarnya di atmosfk seluruh golongan CFC ini cukup
besar yaitu mencapai 4 % per tahun, dibanding dengan C02 yang 0,5 % dan CH4
yang 0,9 %. Pada tahun 1980-an golongan CFC ini sangat dihawatirkan akan
menjadi penyebab nomor satu pemanasan global pada masa yang akan datang.
Tetapi setelah KTT Burni (1992)negma-negara produsen dan konsumen sepakat

untuk secara bertahap mengurangi sampai rnenghhqbn produksi dan konsumsi
CFC. Sumbangan terbesar pada pernanasan global sampai saat ini masih dipegang
oleh C02. Yang me&

perhatian adalah N20. Walaupun laju kenaikannya hanya

0,25 %/tahun dan kontribusi terhadap pemanasan global hanya 6 %, tetapi waktu

tinggalnya di atmosfer lama (150 tahun) artmya stabil dan potensial pemanasan
global terhadap COz b e w (210 kali). NzO juga mempunyai kemampuan menwk
lapisan ozon di stratosfer melalui proses fotolisii.
Pada akhir tahun 1970-an dan awal 1980-an pengertian akan surnber dan
rosot dari N20 telah berubah secara drastis. h&dnya,

lautan telah berubah dari

tempat rosot menjadi suatu sumber yang kecil, kecenderungan kenaikanaya dalam
atmosfer adalah tetap, dan konsentrasinya pada era pra-mdustri telah dapat
ditentukan dari d i s inti es di kutub utara dan selatan (Khalil and Rasmussen,
1992).
Dari penelitian Khalil and Rasmussen (1992) dietahui bahwa emisi N20
dari sumber-sumber alami diperkirakan sebesar 15 Tg tahW1 dan dari surnber

antropogenik diperkirakm sebew 8 Tg tahW1. Kecepatan kenaikan konsentrasi
rata-ratanya di atmosfer dari tahun 1960 sampai tahun 1976 adalah sekitar 0,4

*

0,s ppbv tahW1, sedangkan kenaikannya dari tahun 1976 sampai 1988 adalah
sekitar 0,8

* 0,02 ppbv t a h ~ ' Hal
. ini menunjukkan bahwa N20 meningkat

dua

kali lebii cepat di dalam tahun-tahun 1980-an d i b a n d i i dengan pada tahuntahun pertengahan 1970-an. Menurut Khalil and Rasmussen (1995), diketahui
bahwa kenaikan konsentrasi N20 di atmosfer pada tahun-tahun terakhir ini lebih
cepat lagi Hal ini berbeda dengan GRK yang lain, misalnya C& dan CFC's yang
menunjukkan penurunan kecepatan akumulasinya.

2.2.

Emisi N20pada Lahan Pertanian

Hasil penelitian Minami (1994) menunjukkan bahwa nisbah penglepasan
N20 terhadap penggunaan pupuk N yang tidak mernakai inhibitor adalah berkisar

antara 0,08 - 0,22 %. Sedangkan Bouwman (1990) rnengemukakan bahwa pada
penggunaan pupuk N yang rendah (kurang dari 200 kg N ha-'), nisbah kehilangan

.

N sebagai N20 berkisar 0,l

* 0,08 % dari penggunaan pupuk N. Nilai nisbah

tersebut tidak tergantung pada jenis pupuk N. Dikemukakan pula pada lahan yang
ditanami dan diberi pupuk N lebih dari 250 kg N h-'
mempunyai persamaan
sebagai berikut:

NzO = emisi N20 (kg Nz0-N hd' tahM')
N

= pupuk N

(kg N

ha")

Pada tahun 1995, FA0 melaporkan W w a secara global konsumsi pupuk N
dunia pada tahun 1994/1995 sebesar 73,6 Tg N (1 Tg

=

10" g) dan khusus

konsumsi pupuk N Indonesia pada tahun yang sama dalam laporan itu tercantum
sebesar 1,7 Tg N. Perkembangan realisasi penyaluran (konsumsi) pupuk N,
khususnya urea dan ZA, di sub sektor Tanaman Pangan untuk tahun 1983 - 1992
didapat data dari Dit. Bina Usahatani dan Pengelolaan Hasd, Ditjen. Pertanian
Tanaman Pangan, Departemen Pertanian R.I. Sebagai contoh, konsumsi pupuk
urea pada tahun1992 di Pulau Jawa sebesar 2,03 juta ton, sedangkan untuk seluruh
Indonesia tercantum 2,62 juta ton Dengan menggunakan data dari FA0 atau dari
Departemen Pertanian RI. tersebut, dapat dibuat perkiraan (prediksi) emisi N 2 0
dari lahan pertanian yang dipupuk N berdasarkan asumsi nisbah k e h h g a n N

berupa NzO terhadap penggunaan pupuk N sebesar 0,l % atau berdasarkan
persamaan N20 = 1,878536 + 0,00417 N.
Menurut Bauwman (1990) lahan yang ditanami menunjukkan selang auks
N2O yang lebar, yaitu antara 2 sampai 1880 pg N m-2jam-'. Pada kebanyakan

publikasi menunjukkan tidak ada korelasi yang baik antara tipe dan tingkat
pemupukan dengan fluks N20 pada tanah yang drainasenya jelek atau selalu
tergenang. Dengan kondisi tanah seperti tersebut me~pakank o d C yang baik

.

mtuk proses d e d d h s i i Sawah yang mendapat pengairan dari irigasi dapat
dipersamakan kondisihya dengan tanah yang tergenang.
Kesulitan yang terbesar dalam pengkajian emisi N20 adalah ekstrapolasi
dari pengukuran-pengukuran lapangan Hal ini disebabkan antara lain oleh
interaksi suhu yang kompleks dan tidak tergantung waktu, populasi rnikrobii
pasokan C organik, d i h i oksigen, kandungan air, konsentrasi nitrat dan sistem
perakaran.
Beberapa studi misalnya L i u et al. (1990) dan Mosier et al. (1991) tidak
melakukan pengambilan wntah berulang-ulang pada tapak studi yang sama.
Kebanyakan studi lebih memperhatii fluks maksimum setelah pemupukan atau
setelah irigasi daripada kecepatan emisi rata-rata. Bahkan dalam banyak kejadian
sumber clan proses yang ada di dalamnya tidak ditentukan.
Beberapa peneliti memperkkakan bahwa kecepatan emisi adalah iebii
tinggi untuk pup& amonium daripada pupuk nitrat. Fenomena ini mungkin tidak
tergantung tipe ion pengganggu. Bouwman (1990) mengasumsikan rata-rata emisi
N20 yang dibabkan oleh penggunaan pupuk N adalah 0,04 % dari pupuk nitrat;
0,15

-

0,19 % dari pupuk amonium atau urea dan 5 % dari pupuk amoniak

anhidrat. Angka-angka itu mungkin tidak tergantung iklim dan seharusnya menjadi
wakil secara global.

2.3.

Sifat-sifat Nitrous Oksida (NzO)
N 2 0 dikenal sebagai "gas gelak", karena pada konsentrasi tertentu akan

menyebabkan orang terangsang untuk terus ketawa. Hal ini pemah digunakan Nazi
Jerman pada waktu menyiksa tawanannya. Sekarang ini N2O sangat banyak dipakai
di ruang bedah rumah sakit untuk tujuan anaestetik. Dalam bidang industri alat
elektronika, N20 digunakan untuk membersihkan permukaan cip (IC = Integrated

.

Circuit) dari kotoran. Juga dalam kimia analitik, NzO bersama asetilen digunakan

sebagai gas pernbakar dalam alat spektroskopi serapan atom (AAS).
Tata Nama : Nitrous oxide, dinitrogen oksida atau gas gelak
Sifat

:Bobot molekul = 44,Ol

Warna

= tidak berwarna

Densitas

=

Titii leleh

= -90,8

Titik didih

= 88,5 O C

Kelarutan

= 130 cm3

1,977 gJl(0 O, 760 m m Hg)
O

C

-

dalam100 ml air, 0° C

= 56,7

cm3 dalam 100 ml air 25' C

= larut

dahn alkohol, eter dan H2S04

Kebemdaamya di atmosfer yang bebas zat pencemar sekitar 0,25 - 0,35 ppm
Reaksi pembentukan NzO dari proses denitrifikasi dalam tanah dengan
m d t k a n nitrat clan nitrit sebagai penerima elektron oleh mikroorganisme
anaerobii pada saat mengoksidasi berbagai komponen organik menghasilkan
produk berbentuk gas, termasuk ckntamnya N10 dan NI.

+ 3&0+

~(cHzo)+~NO