Tabel 11 Hasil uji pengaruh arang terhadap rasio pucuk akar
Sumber Keragaman
Derajat bebas Db
Jumlah Kuadrat JK
Kuadrat Tengah KT
F- hitung
P Perlakuan
3 26,31
8,77 1,85
0,16 Galat
36 170,60
4,74 Total
39 196,91
Keterangan : perlakuan berpengaruh nyata pada taraf uji n ilai α = 0,05
Dari Tabel Anova di atas dapat diketahui bahwa tidak ada pengaruh penambahan arang terhadap perbandingan berat kering pucuk dan akar semai
sengon. Hal ini dapat dilihat dari nilai P=0,16 F
α=0,05
maka terima H . Pada
Gambar 7 memperlihatkan nilai rasio pucuk akar pada tiap perlakuan penambahan arang ke dalam media tanam.
Gambar 7 Rasio pucuk akar semai sengon pada komposisi arang 0 M A
, 10 M
A
10
, 20 M A
20
dan 30 M A
30
.
5.1.3 Hasil Analisis Kimia Arang
Penetapan kualitas arang kayu umumnya dilakukan terhadap komposisi kimia dan sifat fisis, tetapi dalam penelitian ini hanya dilakukan pada komposisi
kimianya. Unsur-unsur kimia dalam arang yang dianalisis adalah unsur yang dibutuhkan oleh tanah untuk dapat memenuhi kebutuhan tanaman, disajikan
dalam Tabel 12.
Tabel 12 Hasil analisis kimia komponen kimia penting yang terkandung dalam
arang
Komponen Arang
Satuan Keterangan
pH H
2
O 8,3
Agak alkalis C
– Organik 5,40
Sangat tinggi N
– Kjeldahl 0,09
Rendah CN rasio
60 Sangat tinggi
P Potensial HCl 25, P
2
O
5
4,00 mg100 gr
Rendah K Potensial HCl 25, K
2
O 62,00
mg100 gr Tinggi
Ca 1 N NH
4
Oac, pH 7,0 ekstraksi 4,18
Cmolkg Rendah
Mg 1 N NH
4
Oac, pH 7,0 ekstraksi 0,59
Cmolkg Rendah
K 1 N NH
4
Oac, pH 7,0 ekstraksi 1,78
Cmolkg Tinggi
Na 1 N NH
4
Oac, pH 7,0 ekstraksi 0,20
Cmolkg Rendah
Total 1 N NH
4
Oac, pH 7,0 ekstraksi 6,75
Cmolkg Sedang
Kapasitas Tukar Kation 1 N NH
4
Oac, pH 7,0 ekstraksi
4,32 Cmolkg
Tinggi Kejenuhan Basa
100 Sangat tinggi
Sumber: Hasil analisis Laboratorium Balai Penelitian Tanah
5.2 Pembahasan
5.2.1 Potensi Arang untuk Media Tanam
Bahan baku alternatif yang digunakan dalam penelitian ini adalah dari limbah penebangan kayu jenis meranti berupa batang, cabang dan ranting. Kayu
jenis meranti memiliki potensi yang sangat besar untuk dijadikan bahan baku arang karena jumlah limbah di petak tebang sangat tinggi. Belum ada langkah
pemanfaatan yang lebih lanjut dari limbah tersebut selain dijadikan kayu bakar. Pembuatan arang dilakukan dengan pembakaran bahan baku dari limbah
penebangan kayu jenis meranti menggunakan metode tungku drum seng. Limbah penebangan berupa batang yang berukuran besar dipotong, disesuaikan dengan
ukuran dan kapasitas alat pembakar agar diperoleh arang yang memiliki rendemen tinggi dan berkualitas baik. Pembuatan arang menggunakan limbah penebangan
dengan mengambil contoh uji kayu sebanyak 6 m
3
dan diperoleh arang sebanyak 407 kg. Dari jumlah contoh uji limbah kayu yang digunakan untuk pembuatan
arang dan jumlah arang yang dihasilkan maka diperoleh faktor konversi arang sebesar 67,83 kgm
3
atau sebesar 0,07 ton arangm
3
kayu. Rendemen merupakan perbandingan berat arang yang dihasilkan dengan
berat bahan baku limbah kayu yang digunakan. Rendemen rata-rata yang diperoleh dari 30 kali pengulangan dalam pembuatan arang adalah 26,50. Hasil
penelitian sebelumnya oleh Sari 2009 menunjukkan total volume limbah penebangan di petak tebang adalah 356 m³ha. Apabila semua limbah kayu yang
ada dalam 1 Ha areal penebangan tersebut dijadikan arang maka akan diperoleh arang sebanyak 24,14 ton. Jumlah arang yang dihasilkan dapat digunakan sebagai
media tanam dalam polybag dengan komposisi arang 30 atau campuran tanah dan penambahan arang 150 gram per polybag, maka dapat dibuat komposisi
campuran media tanam sebanyak 160.933 polybag. Bedeng semai yang umumnya dipakai di persemaian memiliki ukuran 4 m
2
dapat memuat 400 polybag. Dari total limbah dalam 1 Ha areal penebangan dapat mencukupi kebutuhan arang
untuk persemaian seluas 0,16 Ha. Nilai rata-rata rendemen diperoleh dari perbandingan berat arang yang
dihasilkan dengan berat kering kayu yang dibakar. Dari pembuatan arang diperoleh nilai rendemen sebesar 26,50 atau 0,27. Terdapat perbedaan yang
sangat besar antara berat arang yang dihasilkan dengan berat bahan baku kayu yang digunakan, hal ini dikarenakan ukuran dari bahan baku kayu ada yang tidak
seragam. Ukuran kayu yang lebih kecil akan cepat terbakar dan mudah menjadi abu. Kualitas arang kayu dipengaruhi oleh jenis kayu dan proses saat
pengarangan. Nilai rendemen yang tergolong rendah sebagai akibat tidak adanya pengukuran terhadap suhu pada proses pembakaran. Proses perombakan yang
cepat tanpa disertai pengawasan panas yang diberikan akan menghasilkan rendemen arang yang rendah.
Arang dapat dibuat dari bahan-bahan yang mengandung karbon baik organik maupun anorganik, dari tumbuhan, hewan maupun barang tambang.
Arang yang baik mutunya untuk media tanam adalah arang yang mempunyai kadar karbon tinggi dan kadar abu rendah. Hasil penelitian Nurhayati 2002
menunjukkan bahwa produksi arang dari bahan baku kayu bakau akan diperoleh rendemen yang tinggi pada perlakuan sampel dengan cara dipotong-potong secara
manual. Variasi nilai rendemen arang pada umumnya dipengaruhi oleh berat jenis bahan kayu, dimana jenis kayu yang menunjukkan berat jenis tinggi akan
cenderung untuk menghasilkan arang yang tinggi pula. Jenis kayu yang berat akan menghasilkan arang yang lebih baik daripada kayu yang ringan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembakaran antara lain kecepatan aliran udara, kecepatan pembakaran arang dan kenaikan temperatur.
Kenaikan temperatur udara pembakaran menyebabkan semakin pendek waktu pembakaran. Disamping itu pengaruh berat jenis, kekeringan kadar bahan dan
suhu akhir pengarangan dapat menentukan hasil dan kualitas arang yang diperoleh. Besarnya kadar air bahan kayu untuk pengarangan dipakai kayu kering
udara yang mempunyai kadar air berkisar 20-30. Kayu yang mempunyai berat jenis tinggi memerlukan waktu pengarangan yang lebih lama dibandingkan
dengan kayu yang mempunyai berat jenis rendah. Adapun yang dimaksud dengan kayu yang mempunyai berat jenis tinggi yaitu kayu yang mempunyai berat jenis
0,6 sedangkan kayu yang mempunyai berat jenis rendah yaitu kayu yang mempunyai berat jenis 0,6.
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan arang berupa limbah penebangan yaitu kayu jenis meranti yang termasuk ke dalam suku
Dipterocarpacea. Dipterocarpaceae memiliki pori yang soliter, berdiameter besar, berat jenis 0,67-0,75 yang tergolong kayu kelas kuat. Meranti termasuk ke dalam
jenis kayu berat bila dilihat dari berat jenisnya sehingga jenis kayu ini sangat baik untuk bahan baku pembuatan arang. Arang yang dihasilkan dari jenis kayu daun
lebar yang memiliki berat jenis 0,67-0,70 mempunyai rendemen sekitar 30-38 Syachri dan Hartoyo 1976. Selain itu jenis kayu berat apabila dibakar terlalu
lama tidak mudah berubah menjadi abu dan juga menghasilkan permukaan arang yang luas. Semakin tinggi berat jenis kayu, semakin keras arang yang dihasilkan
dan semakin tinggi rendemen arang, semakin tinggi kadar karbon terikatnya tetapi zat mudah menguap semakin rendah Syachri dan Hartoyo 1976. Limbah
penebangan yang telah dikeringkan biomassa diubah dengan menggunakan teknologi atau metode untuk mengkonversi dari biomassa menjadi arang, meliputi
pembakaran dengan metode gasifikasi, pirolisis dan metode langsung. Teknologi perubahan biomassa dengan metode gasifikasi pada dasarnya adalah usaha
penggunaan bahan bakar padat yang lebih dahulu diubah dalam bentuk gas. Pada proses gasifikasi ini, biomassa dibakar dengan udara terbatas sehingga gas yang
dihasilkan sebagian besar mengandung karbon monoksida CO. Teknologi perubahan biomassa dengan metode pirolisis yaitu pembakaran
biomassa pada kondisi tanpa oksigen. Tujuannya adalah melepaskan zat terbang yang terkandung pada biomassa. Secara umum kandungan zat terbang dalam
biomassa cukup tinggi. Produk proses pirolisis ini berbentuk cair, gas dan padat arang. Karbonisasi biomassa atau yang lebih dikenal dengan pengarangan adalah
suatu proses untuk menaikkan nilai kalor biomassa dan dihasilkan pembakaran yang bersih dengan sedikit asap. Hasil karbonisasi adalah berupa arang yang
tersusun atas karbon yang berwarna hitam. Prinsip proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa adanya kehadiran oksigen. Pada saat pirolisis, energi
panas mendorong terjadinya oksidasi sehingga senyawa karbon yang kompleks sebagian besar terurai menjadi karbon atau arang. Sebagian besar pori-pori arang
masih tertutup oleh hidrokarbon dan komponen lain seperti abu, air, nitrogen dan sulfur.
Proses pembakaran langsung yaitu proses pembakaran yang paling mudah dibandingkan dengan lainnya. Limbah atau biomassa langsung dibakar tanpa
proses-proses lainnya. Cara seperti ini sangat mudah dijumpai. Seperti halnya di pedesaan, banyak masyarakat memanfaatkan kayu bakar sebagai bahan bakar
karena praktis dan mudah mendapatkannya walaupun secara umum efisiensinya sangat rendah. Sedangkan di dunia industri pembakaran langsung juga banyak
digunakan untuk produksi listrik seperti di pabrik kelapa sawit dan gula yang memanfaatkan limbahnya sebagai bahan bakar. Biomassa dapat dibakar dalam
bentuk serbuk, briket ataupun batangan yang disesuaikan dengan penggunaan dan kondisi biomassa. Pada penelitian ini proses pembakaran langsung digunakan
untuk mengubah biomassa berupa limbah penebangan menjadi arang. Pembakaran langsung menggunakan tungku drum seng sebagai media pembakar menghasilkan
kadar abu yang cukup tinggi. Keberadaan abu yang berlebihan dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan pori-pori arang sehingga luas permukaan
arang berkurang. Selain itu juga menyebabkan korosi dimana kualitas arang berkurang. Tidak ada pengukuran suhu saat proses pembuatan arang
menyebabkan suhu di dalam tungku drum seng tidak merata keseluruhan. Dimana di bagian bawah telah menjadi abu, di bagian tengah menjadi arang dan bagian
atas belum terbakar sama sekali, hal ini juga mengakibatkan hasil rendemen arang kecil pada akhir pembakaran. Peningkatan suhu akan meningkatkan kadar abu
yang disebabkan oleh kenaikan suhu karbonisasi yang memicu teroksidasinya sebagian besar zat mudah menguap termasuk juga karbon.
Faktor-faktor yang juga harus diperhatikan dalam pembuatan arang selain jenis kayu yang digunakan adalah keadaan api serta keadaan tungku. Kondisi api
pada saat proses pembakaran dijaga agar api tidak padam, karena jika keadaan api terganggu maka arang yang dihasilkan tidak sempurna bantat dan biasa disebut
kepala arang. Keadaan tungku arang harus selalu diperhatikan agar tidak terjadi kebocoran pada saat pembakaran arang. Bahan baku dan keadaan tungku harus
bersih dari kotoran yaitu berupa tanah, pasir dan benda-benda asing lainnya. Sebelum dilakukan proses pengarangan bahan baku terlebih dahulu dikeringkan
atau dijemur pada udara terbuka hingga mencapai kering udara agar proses pengarangan berjalan cepat dan tidak banyak mengeluarkan asap. Dalam proses
pembakaran membuat arang juga dipengaruhi oleh waktu. Semakin lama waktu, maka kadar abu juga akan semakin meningkat karena semakin lama proses
pembakaran memicu penghilangan karbon. Perbedaan waktu yang dibutuhkan sampai terbentuknya arang tergantung pada kadar air, bentuk dan komposisi kimia
limbah penebangan yang digunakan.
5.2.2 Parameter Pertumbuhan Semai Sengon pada Media Tanam Campuran
