Pengaruh Pemberian Vermikompos dan Biochar Jerami Padi terhadap Sifat Biologi Tanah dan Kapasitas Menyimpan Air pada Tanah Ultisol
LAMPIRAN
Lampiran 1. Bagan Penelitian
K5
K7
K0
K2
K5
K1
K7
K4
K6
K6
K2
K4
K4
K0
K7
K1
K6
K2
K0
K1
K5
B
T
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Formula Media NA Cair (Rao, 1982).
Nama Bahan
Pepton
Beef Ekstrak
NaCl
pH
Jumlah
5g
3g
5g
6,8
Lampiran 3. Hasil Analisa Awal Tanah, Vermikompos, dan Biochar Jerami
Padi
Lampiran 3.1. Hasil Analisa Awal Tanah
Parameter
pH
C-Organik
N-Total
Kadar Air
Kapasitas Lapang
Total Mikroorganisme
Total Respirasi
Tekstur Tanah
%Pasir
36
Nilai
4,72
0,23
0,24
20,54
39,27
93 x 102
0,675
Satuan
-%
%
%
%
CFU/mL
g CO₂
Metode Uji
Potensiometri
Titrimetri
Volumetri
Oven
Oven
Most Probable Number
Titrimetri
%Debu
28
%Liat
36
Kelas Tekstur
Lempung Berliat
Lampiran 3.2. Hasil Analisa Awal Vermikompos
Parameter
pH
C-Organik
Kadar Air
N-Total
Nilai
8,92
14,51
71,90
2,48
Satuan
-%
%
%
Metode Uji
Potensiometri
Titrimetri
Oven
Volumetri
Lampiran 3.3. Hasil Analisa Biochar Jerami Padi
Parameter
pH
C-Organik (metode Walkley & Black)
C-Organik (metode Pembakaran)
Kadar Air
N-Total
Nilai
10,12
9,48
25
21,95
1,01
Satuan
-%
%
%
%
Metode Uji
Potensiometri
Titrimetri
Gravimetri
Oven
Volumetri
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4. Standar Kualitas Kompos(SNI 19-7030-2004)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Parameter
Kadar Air
Temperatur
Warna
Bau
Ukuran partikel
Kemampuan ikat air
pH
Bahan asing
Unsur makro
Bahan organik
Nitrogen
Karbon
Phosfor (P2O5)
C/N-rasio
Kalium (K2O)
Unsur mikro
Arsen
Kadmium (Cd)
Kobal (Co )
Kromium (Cr)
Tembaga (Cu)
Merkuri (Hg)
Nikel (Ni)
Timbal (Pb)
Selenium (Se)
Seng (Zn)
Unsur lain
Kalsium
Magnesium (Mg)
Besi (Fe )
Aluminium ( Al)
Mangan (Mn)
Bakteri
Fecal Coli
Salmonella sp.
Satuan
%
o
C
Minimum
-
mm
%
0,55
58
6,8
*
Maksimum
50
suhu air tanah
kehitaman
berbau tanah
25
7,49
1,5
%
27
0,4
9,8
0.1
10
0,2
58
32
20
*
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
13
3
34
210
100
0,8
62
150
2
500
%
%
%
%
%
*
*
*
*
*
25.5
0.6
2
2.2
0.1
%
%
%
%
%
MPN/gr
MPN/4 gr
1000
3
Keterangan : * Nilainya lebih besar dari minimum atau lebih kecil dari maksimum
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 5. Kriteria Sifat Tanah
Sifat Tanah
Satuan
S.Rendah
Rendah
Sedang
Tinggi
S.Tinggi
C
%
5,00
N
%
0,75
0,20
CaO Eks HCl
%
0,30
MgO Eks HCl
%
0,30
MnO Eks HCl
%
0,30
K-Tukar
me/100
1,00
Na-Tukar
me/100
1,00
Ca-Tukar
me/100
20,0
Mg-Tukar
me/100
0,40-1,00
0,40-1,00
1,10-2,00
2,10-8,00
>8,00
KTK
Kejenuhan
Basa
me/100
40
%
70
Kejenuhan Al
%
60
EC (Nedeco)
mmhos
2,5
S.masam
Masam
Netral
2,6-10
Agak
Alkalis
>10
Agak
Masam
Alkalis
pH H₂O
8,5
pH KCl
6,5
Sumber : (Balai Penelitian Tanah, 2005).
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6. Hasil Analisa pH Tanah
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
II
5,59
5,58
5,6
5,68
5,79
5,57
5,8
39,61
5,66
I
5,31
5,63
5,62
5,51
5,78
5,58
5,83
39,26
5,61
III
5,52
5,42
5,51
5,64
5,82
5,52
5,63
39,06
5,58
total
rataan
16,42
16,63
16,73
16,83
17,39
16,67
17,26
117,93
5,47
5,54
5,58
5,61
5,80
5,56
5,75
5,62
Lampiran 7. Daftar Sidik Ragam pH tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 2%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
0,02
0,25
0,09
0,36
KT
0,01
0,04
0,01
Fhit
1,42
5,29
F0.05 F0.01 Keterangan
3,89 6,93
tn
3,00 4,82
**
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Lampiran 8. Hasil Analisa Kadar Air Tanah (%)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
19,04
25
20,48
21,95
23,45
21,95
25
156,87
22,41
Ulangan
II
23,45
21,95
26,58
21,95
20,48
20,48
21,95
156,84
22,41
III
20,48
38,88
20,48
20,48
21,95
23,45
21,95
167,67
23,95
total
rataan
62,97
85,83
67,54
64,38
65,88
65,88
68,9
481,38
20,99
28,61
22,51
21,46
21,96
21,96
22,97
22,92
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Daftar Sidik Ragam Kadar Air Tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 18%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
11,14
120,73
203,11
334,97
KT
5,57
20,12
16,93
Fhit
0,33
1,19
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
Lampiran 10. Hasil Analisa Total Mikroorganisme Tanah (CFU/mL)
Perlakuan
I
0,25
9,5
9,5
25
4,5
25
25
98,75
14,11
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
II
0,25
25
25
9,5
9,5
4,5
9,5
83,25
11,89
III
0,25
25
4,5
9,5
4,5
9,5
4,5
57,75
8,25
total
rataan
0,75
59,5
39
44
18,5
39
39
239,75
0,25
19,83
13,00
14,67
6,17
13,00
13,00
11,42
Lampiran 11. Daftar Sidik Ragam Total Mikroorganisme Tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 76%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
KT
122,45 61,23
723,54 120,59
900,05 75,00
1746,04
Fhit
0,82
1,61
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. Hasil Analisa Total Respirasi Tanah (g CO₂)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
0,1714
1,8857
1,3714
2,05
1,0285
1,2
2,05
9,757
1,39
Ulangan
II
0,1714
1,8857
2,4
1,7142
1,5428
1,5428
1,7142
10,9711
1,57
III
0,1714
1,8857
2,05
1,0285
1,2
0,3428
1,5428
8,2212
1,17
total
rataan
0,5142
5,6571
5,8214
4,7927
3,7713
3,0856
5,307
28,9493
0,17
1,89
1,94
1,60
1,26
1,03
1,77
1,38
Lampiran 13. Daftar Sidik Ragam Total Respirasi tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 26%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
0,54
7,10
1,58
9,23
KT
0,27
1,18
0,13
Fhit
2,06
8,99
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
**
Lampiran 14. Hasil Analisa C- Organik Tanah Metode Walkley and Black
(%) Akhir Inkubasi
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
0,23
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,5
2,68
0,38
Ulangan
II
0,23
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
2,57
0,37
III
0,23
0,23
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
2,41
0,34
total
rataan
0,69
1,01
1,17
1,17
1,17
1,17
1,28
7,66
0,23
0,34
0,39
0,39
0,39
0,39
0,43
0,36
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 15. Daftar Sidik Ragam C- Organik Tanah Metode Walkley and
Black (%) Akhir Inkubasi
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 11%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
0,01
0,08
0,02
0,10
KT
0,00
0,01
0,00
Fhit
1,59
7,65
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
**
Lampiran 16. Hasil Analisa N-Total Tanah (%) Metode Kjeldhal
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
0,11
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,11
0,814
0,12
Ulangan
II
0,12
0,11
0,11
0,12
0,12
0,12
0,11
0,804
0,11
III
0,11
0,10
0,11
0,12
0,14
0,13
0,12
0,831
0,12
total
rataan
0,33
0,33
0,34
0,36
0,37
0,37
0,34
2,449
0,11
0,11
0,11
0,12
0,12
0,12
0,11
0,12
Lampiran 17. Daftar Sidik Ragam N-Total Tanah (%) Metode Kjeldhal
SK
Db JK
KT
Fhit
F0.05 F0.01 Keterangan
Blok
2
0,00005
0,00003 0,59
3,89 6,93 tn
Perlakuan
6
0,00057
0,00010 2,13
3,00 4,82 tn
Galat
12
0,00054
0,00004
Total
20
0,00116
KK = 6%
Ket :
KK
tn
*
**
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 18. Hasil Analisa Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Awal Inkubasi)
Perlakuan
I
200
200
190
200
229
180
150
1349
192,71
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
II
200
200
200
190
200
190
190
1370
195,71
III
190
200
200
180
200
180
200
1350
192,86
total
rataan
590
600
590
570
629
550
540
4069
196,67
200,00
196,67
190,00
209,67
183,33
180,00
193,76
Lampiran 19. Daftar Sidik Ragam Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air awal inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 7%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
40,10
1863,14
2320,57
4223,81
KT
20,05
310,52
193,38
Fhit
0,10
1,61
F0.05 F0.01 Keterangan
3,89 6,93
tn
3,00 4,82
tn
Lampiran 20. Hasil Analisa Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
40
40
60
40
70
40
40
330
47,14
Ulangan
II
30
40
30
35
75
40
40
290
41,43
III
30
50
65
40
40
40
40
305
43,57
total
rataan
100
130
155
115
185
120
120
925
33,33
43,33
51,67
38,33
61,67
40,00
40,00
44,05
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 21. Daftar Sidik Ragam Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 25%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
116,67
1647,62
1466,67
3230,95
KT
58,33
274,60
122,22
Fhit
0,48
2,25
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
Lampiran 22. Hasil Analisa Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
60
40
60
100
70
60
80
470
67,14
Ulangan
II
60
70
50
50
100
60
65
455
65,00
III
50
65
90
65
80
55
60
465
66,43
total
rataan
170
175
200
215
250
175
205
1390
56,67
58,33
66,67
71,67
83,33
58,33
68,33
66,19
Lampiran 23. Daftar Sidik Ragam Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 26%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
16,67
1628,57
3450,00
5095,24
KT
8,33
271,43
287,50
Fhit
0,03
0,94
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 24. Hasil Analisa Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Awal Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
76,92
74,07
77,65
80,00
52,59
84,71
108,43
554,38
79,20
Ulangan
II
95,24
76,92
81,08
88,00
81,08
101,54
88,00
611,86
87,41
III
110,00
101,69
89,55
91,14
76,92
107,46
86,96
663,73
94,82
total
rataan
282,16
252,69
248,28
259,14
210,60
293,71
283,39
1829,97
94,05
84,23
82,76
86,38
70,20
97,90
94,46
87,14
Lampiran 25. Daftar Sidik Ragam Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Awal Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 12%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
854,89
1597,46
1342,57
3794,92
KT
427,44
266,24
111,88
Fhit
3,82
2,38
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
Lampiran 26. Hasil Analisa Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
total
I
II
III
210,81 139,66 140,87
491,34
101,96 130,00
85,23
317,19
105,88 158,82 371,05
635,76
115,56 187,06 147,17
449,78
150,00 148,35 167,74
466,09
557,14 312,00 255,74 1124,88
109,86 122,83 197,47
430,16
1351,21 1198,72 1365,27 3915,203
193,03 171,25 195,04
rataan
163,78
105,73
211,92
149,93
155,36
374,96
143,39
186,44
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 27. Daftar Sidik Ragam Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 49%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
2437,47
142107,46
99930,09
244475,01
KT
Fhit
1218,73 0,15
23684,58 2,84
8327,51
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Lampiran 28. Hasil Analisa Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
total
I
II
III
194,59 124,14 130,43 449,17
101,96 115,00
80,11
297,07
105,88 147,06 331,58 584,52
88,89
176,47 133,02 398,38
150,00 131,87 141,94 423,80
514,29 288,00 240,98 1043,27
92,96
111,02 182,28 386,26
1248,57 1093,56 1240,34 3582,47
178,37 156,22 177,19
rataan
149,72
99,02
194,84
132,79
141,27
347,76
128,75
170,59
Lampiran 29. Daftar Sidik Ragam Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 48%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
2173,42
124715,32
81546,46
208435,19
KT
1086,71
20785,89
6795,54
Fhit
0,16
3,06
F0.05
3,89
3,00
F0.01 Keterangan
6,93
tn
4,82
*
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 30. Pengukuran Total Mikroorganisme dengan Metode MPN
(Most Probable Number)
Pembuatan Media Kultur
- Ditimbang seluruh bahan-bahan yaitu 5 g pepton, 3 g beef ekstrak, 5 g
NaCl, dilakukan pengukuran pH hingga 6,8
- Dilarutkan semua bahan ke dalam 1 L aquades
- Dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditutup menggunakan kapas dan
aluminium foil
- Disetrilisasi aquades sebagai air steril yang digunakan untuk pengenceran
- Selanjutnya media dan aquades disterilisasikan menggunakan autoklaf
pada suhu 121 °C selama 2 jam
Pengenceran dan Penuangan Larutan Tanah
- Tanah yang telah ditimbang 10 g dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan
dimasukkan air steril 90 mL
- Selanjutnya dituang air steril ke dalam 5 tabung reaksi
- Dilakukan pengenceran sampai 5 kali dengan masing-masing pengenceran
diambil 1 mL dan dihomogenkan dengan rotarymixer
- Dilakukan penuangan pada media yang telah disterilisaikan masingmasing 3 ulangan pada pengenceran 3, pengenceran 4, dan pengenceran 5.
- Diinkubasi selama 3 hari
- Dilakukan pengukuran dengan tabel MPN
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 31. Pengukuran
Respiration)
Total
Respirasi
Tanah
(Metode
Basalt
Cara Kerja
- Dimasukkan 100 g tanah ke dalam botol putih
- Dimasukkan ke gelas kecil 5 mL 0,2 N KOH dan 10 mL aquades
- Ditutup sampai botol kedap udara
- Diinkubasi 28-30 °C di tempat gelap selama 8 hari
- Pada akhir inkubasi, CO2 ditentukan dengan cara titrasi
- Ditambahkan 2 tetes Penolphtalein dalam gelas yang berisi KOH
- Dititrasi dengan HCL sampai warna merah hilang, catat volume HCL yang
digunakan
- Ditambahkan 2 tetes indikator metil orange
- Dititrasi dengan HCL sampai warna kuning berubah menjadi warna pink
(Perubahan warna tidak terlalu kentara dan oleh karena itu harap hati-hati
dalam menentukan titik akhir titrasi
- Dicatat volume HCL yang digunakan
- Jumlah HCL yang digunakan pada tahap kedua titrasi berhubungan
dengan jumlah CO2 yang dihasilkan oleh mikroognaisme
Reaksi yang terjadi
- Perubahan warna menjadi tidak berwarna (dengan penambahan indikator
Penolphtalein).
CO2 + KOH
K2CO3
K2CO3 + HCL
KCL + KHCO3
-
Perubahan warna kuning menjadi pink dengan penambahan indikator metil
orange).
KHCO3 + HCL
KCL + H2O + CO2
Jumlah CO2 yang dihasilkan per kg tanah lembab per hari (r) dapat dihitung
dengan rumus :
r=
dimana :
a
b
t
n
(� −�)×�×120
�
= mL HCL untuk contoh tanah
= mL HCL untuk blanko
= Normalitas HCL
= Jumlah hari inkubasi
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 32. Foto Kegiatan Penelitian
Gambar 3. Penimbangan jerami padi dan pirolisis
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. Proses pengukuran suhu pirolisis & hasil pirolisis
Gambar 5. Proses pembalikan vermikompos
Universitas Sumatera Utara
Gambar 6. Vermikompos dan Biochar jerami padi yang siap digunakan
Gambar 7. Inkubasi tanah setelah pemberian perlakuan
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 8. Foto inkubasi perlakuan K0 sampai K4
Gambar 9. Foto inkubasi perlakuan K5 dan K6
Universitas Sumatera Utara
G
Gambar 10. Kegiatan pengukuran pH tanah
Gambar 11. Pengukuran C-organik tanah metode Walkley and Black
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Agegnehu, G., M. I. Bird., P. N. Nelson.,
and A.. M. Bass. 2015.The
Ameliorating Effects of Biochar and Compost on Soil Quality and Plant
Growth on A Ferralsol. J Soil Research. Vol 53 : 1–12.
Atmojo, H. W. 2003. Peranan Bahan Organik terhadap Kesuburan Tanah dan
Upaya Pengelolaannya. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. Academic Press. New
York.
Anas, I. 1989. Petunjuk Laboratorium: Biologi Tanah Dalam Praktek.
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan
Tinggi Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB. Bogor.
Azizah, R. T. N., Subagyo., dan E. Rosanti. 2007. Pengaruh Kadar Air Terhadap
Respirasi Tanah Tambak pada Penggunaan Katul Padi Sebagai Primming
Agent. Jurusan Ilmu Kelautan. UNDIP. 12 (2) :67-72.
Balai Penelitian Tanah. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman,
Air dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah, Badan Penelitian dan
Pengembangan. Bogor.
BPTP Aceh. 2011. Arang Hayati (Biochar) Sebagai Bahan Pembenah Tanah.
Nad, Banda Aceh.
BPS Sumut. 2014. Luas Panen, Produksi dan Rata-Rata Produksi Padi Sawah
2003 – 2014. BPS Provinsi Sumatera Utara.
Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A. and Joseph, S. 2007.
Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Australian
Journal of Soil Research 45(8): 629-634.
Damanik, M. M. B., B. E Hasibuan., Fauzi., Sarifuddin dan H. Hanum. 2011.
Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan.
Domene, X., Stefania M., Kelly H., Akio E., and Johannes L. 2014. MediumTerm Effects Of Corn Biochar Addition On Soil Biota Activities And
Functions In A Temperate Soil Cropped To Corn. C J. Soil Biology &
Biochemistry (72) : 152-162.
Downie, A., van Zwieten, L., Doughty, W., Joseph, F., 2007. Nutrient Retention
Characteristics of Chars and The Agronomic Implications. Proceedings,
International Agrichar Iniative Conference, 30th April - 2nd May 2007,
Terrigal, Australia.
Universitas Sumatera Utara
Endriani., Sunarti., dan Ajidirman. 2013. Pemanfaatan Biochar Cangkang Kelapa
Sawit Sebagai Soil Amandement Ultisol Sungai Bahar-Jambi. Jurnal
Penelitian Universitas Jambi Seri Sains. 15 (1) : 39-46.
Glaser, B. 2001. The terra preta phenomenon: A model for sustainable agriculture
in the humic tropic. Die Naturwissenschaften.Vol 88: 37-41.
Goenadi, D H. 2008. Energi alternatif biochar : Solusi Untuk Krisis Energi dan
Pangan. www.unisosdem.org. Diakses tanggal 30 Desember 2015.
Hadjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo.
Jakarta.
Hanafiah, A. S., Tengku S., dan Hardy G. 2009. Biologi dan Ekologi Tanah.
Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Hudayana, Dian. 2007. Evapotranspirasi dan Pertumbuhan Anakan Acacia
Crassicarpa A. Cunn. Ex. Benth, Paraserianthes Falcataria (L)
Nielsen, Swietenia Macrophylla King dan Shorea Selanica Bl. pada
Berbagai Kadar Air Tanah. Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan
dan Ekowisata. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Isroi. 2010. Pengomposan Limbah Padat Organik. http://www.ipard.com
(23 Mei 2015)
Lahuddin., Hardy Guci., Bintang S., dan Risna A Y. 2010. Interaksi Kompos dan
Dolomit: Efek Interaksi Perlakuan Kompos dan Dolomit pada Tanah
Sangat Asam terhadap Kadar Ca-dd, Al-dd, dan P-Bray II dalam Tanah.
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Lehmann, J., Czimczik, C., Laird, C., Sohi, S., 2009. Stability of Biochar in Soil.
In: Lehmann, J., Josep, S. (Eds.), Biochar for Environmental Management:
Science and Technology. Earthscan, London.
Manurung, Hetty. 2011. Aplikasi Bioaktivator (Effective Microorganisms4 dan
Orgadec) untuk Mempercepat Pembentukan Kompos Limbah Kulit Pisang
Keprok. Jurnal Bioprospek. Vol 8 : 2.
Nurbani dan Bahrian P. 2011. Pemanfaatan Limbah Pertanian (Jerami Padi)
Sebagai Bahan Organik dengan Menggunakan Tricholant. Balai
Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Timur. Kementerian
Pertanian.
Nurjaya., Sri. R., dan Etty. P. 2013. Teknologi Pengelolaan Jerami Pada Lahan
Sawah Terdegradasi. Balai Penelitian Tanah.
Universitas Sumatera Utara
Ok-Youn Yu, Brian. R and Sam. S. 2013. Impact of Biochar on The Water
Holding Capacity of Loamy Sand Soil. International Journal of Energy and
Environmental Engineering. Vol 4 : 44
Piccolo, A., Pietramellara, G. and Mbagwu, J. S. C. 1996. Effects Of CoalDerived Humic Substances on Water Retention and Structural Stability of
Mediterranean Soils. J Soil Use andManagement. (12) : 209–213
Prasetyo, B. H dan D. A. Suriadikarta, 2006. Karakteristik, Potensi dan Teknologi
Pengelolaan Tanah Ultisol Untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering
di Indonesia. J. Litbang Pertanian.Vol 25 : 2
_______, Y. 2015. Pengaruh Kombinasi Bahan Baku dan Dosis Biochar
Terhadap Perubahan Sifat Fisika Tanah Pasiran Pada Tanaman Jagung
(Zea Mays L.). Fakultas Pertanian. Universitas Jember.
Sinaga, Beatrix I.L.J. 2015. Dampak Ketebalan Abu Vulkanik Erupsi Gunung
Sinabung terhadap Sifat Biologi Tanah di Kecamatan Naman Teran
Kabupaten Karo. Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Solichin, M . 2009 . Teknologi Asap Cair ”deorub” dalam Industri Karet Alam.
Technology Indonesia. Diunduh dari: http://www.technologyindonesia.
com. [18 Feb 2016].
Steiner, C. 2007. Soil Charcoal Amendments Maintain Soil Fertility and Establish
Carbon Sink-Research and Prospects. Soil Ecology Res Dev, 1-6.
Sumarsih, S. 2003. Diktat Kuliah: Mikrobiologi Dasar. Universitas Veteran.
Yogyakarta.
Susila, A D dan Juang G K. 2008. Phosphor Rate for Vegetable Grown in the
Ultisol-Nanggung, IPB, Bogor, Indonesia.
Sutanto, Rachman. 2002. Penerapan Pertanian Organik Pemasyarakatan &
Pengembangannya. Penerbit Kanisius. Jakarta.
Sutedjo, M. M dan A. G. Kartasapoetra, 2002. Pengantar Ilmu Tanah,
Terbentuknya Tanah dan Tanah Pertanian. Rineka Cipta, Jakarta.
USDA. 2008. Soil Quality Indicators. USDA Natural Resources Conservation
Services.
Verheijen, F., S. Jeffery., A C Bastos., M. van der Velde., and I Diafas. 2010.
Biochar Application to Soils, A Critical Scientific Reviewof Effects on
Soil Properties, Processes and Functions . Office for Official Publications
of the European Communities. Luxembourg.
Universitas Sumatera Utara
Wardle, D. A. 1998. Controls of Temporal Variability of The Soil Microbial
Biomass : A Global-Scale Synthesis. Soil Biology andBiochemistry. (30) :
pp 1627–1637.
Walhi, 2008. Pertanian Terpadu Suatu Strategi untuk Mewujudkan Pertanian
Berkelanjutan. Artikel Pertanian, Jawa Barat.
Wibawati, R.E. 2013. Rasio C/N, Kandungan Kalium (K), Keasaman(pH), dan
Bau Kompos Hasil Pengomposan Sampah Organik Pasar dengan Starter
Kotoran Sapi dalam Berbagai Dosis. IKIP PGRI Semarang. Semarang.
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Kesuburan Tanah,
Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, dan
Laboratorium PT. Socfindo. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April September 2016
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tanah ultisol sebagai
media mikroorganisme, vermikompos padi sebagai perlakuan, biochar jerami padi
sebagai perlakuan, air diberikan 300 mL pada semua perlakuan untuk mengetahui
kemampuan tanah dalam menyimpan air, bahan-bahan kimia yang diperlukan
dalam analisis laboratorium
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah wadah modifikasi
perlakuan sebagai wadah inkubasi, timbangan untuk menimbang tanah, gelas ukur
untuk menyiram tanah, oven untuk mengering-ovenkan tanah, alat-alat lain yang
diperlukan selama penelitian
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan
satu faktor dengan bentuk penelitian sebagai berikut :
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
Universitas Sumatera Utara
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
Untuk
pemberian
dosis
masing-masing
perlakuan
berdasarkan
Domene et al., (2014).
Jumlah perlakuan adalah 7 Unit dengan 3 Ulangan, maka jumlah unit
penelitian adalah 21 unit penelitian
Model linier Penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) non
faktorial adalah sebagai berikut :
Yij = μ + Ti + βj + εij
Dimana :
Yij
= Nilai pengamatan pada blok ke-i dan Perlakuan ke-j
µ
= Nilai tengah umum
Ti
= Pengaruh perlakuan ke-i
βj
= Pengaruh blok ke-j
εij
= Pengaruh galat (error) percobaan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Selanjutnya data dianalisis dengan Analisis of Variance (ANOVA) untuk
setiap parameter yang diukur dan diuji lanjutan bagi perlakuan yang nyata dengan
menggunakan Uji Jarak Berganda Duncan (Duncan’s Multiple Range Test)
taraf5%.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan Biochar
Proses Pirolisis Jerami Padi
Proses ini dilakukan dalam beberapa langkah. jerami padi
ditentukan
kadar airnya terlebih dahulu, lalu ditimbang, selanjutnya jerami padi dimasukkan
ke dalam reaktor pirolisis. Disiapkan bahan bakar serbuk gergaji dalam tungku
lalu dibakar selama 2 jam. Selama proses, suhu proses diukur menggunakan
thermolaser. Setelah proses pirolisis berlangsung selama 2 jam, bara di dalam
Universitas Sumatera Utara
tungku dipadamkan dengan cara menyiramnya dan dibiarkan dingin secara alami
(Solichin, 2009).
Kadar Air
Biochar yang telah jadi ditimbang sebanyak 10 gram, kemudian
dimasukkan ke dalam oven pada suhu 104-110°C selama 1 jam sampai beratnya
konstan dan ditimbang. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan :
KA =
X1−X2
X2
x 100%
Keterangan :
K A = Kadar air (%)
X1
= Bobot sampel awal (g)
X2
= Bobot sampel setelah dikering-ovenkan (g)
Analisis Biochar
Analisis biochar yakni berupa analisis N-total dengan metode Kjeldhal,
dan analisis karbon pada biochar dengan metode Pembakaran. Serta dilakukan
pengukuran pH dengan metode elektrometri dengan perbandingan 1 : 20.
Persiapan Kompos
Pengomposan
Semua bahan kompos yakni jerami padi yang telah dicacah sebanyak
1800 g, bahan hijauan dari tumbuhan legum sebanyak 800 g, 180 g kotoran sapi
segar, dan 120 g cacing dekomposer dari spesies Eisenia foetida dimasukkan ke
dalam kotak sterofoam. Kotak Sterofoam tersebut diletakkan ditempat yang teduh.
Pemeliharaan Kompos
Pemeliharaan kompos dilakukan dengan menjaga kelembaban dan
penyiraman pada saat kering, serta dilakukan pembalikan terhadap kompos.
Setelah waktu ± 1 bulan kompos dianalisis.
Universitas Sumatera Utara
Analisis Kompos
Analisis C-organik
Analisis C-organik setelah kompos dikompositkan menggunakan metode
Walkley and Black dilakukan pada akhir pengomposan guna mengetahui
kandungan C-organik kompos sebelum diaplikasikan
Analisis N-Total
Analisis N-total setelah kompos dikompositkan dengan menggunakan
metode Kjeldhal dilakukan pada akhir pengomposan guna mengetahui kandungan
N-Total kompos sebelum diaplikasikan.
Rasio C/N
Nilai rasio C/N kompos didapatkan dari perbandingan antara C-Organik
dan N total Setiap Perlakuan pada akhir pengomposan sampai dijumpai rasio C/N
≤ 20.
Analisis pH Kompos
Analisis pH kompos dilakukan pada akhir pengomposan dengan metode
eletrometri dengan perbandingan 1 : 2,5.
Kadar Air Kompos
Kompos yang telah matang ditimbang sebanyak 10 gram, kemudian
dimasukkan ke dalam oven pada suhu 104-110°C selama 1 jam sampai beratnya
konstan dan ditimbang. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan :
KA =
X1−X2
X2
x 100 %
Keterangan :
K A = Kadar air (%)
X1
= Bobot sampel awal (g)
X2
= Bobot sampel setelah dikering-ovenkan (g)
Universitas Sumatera Utara
Persiapan Tanah
Tanah ultisol diambil dari lokasi Jl. Pantai Rambung pasar 3 Kecamatan
Patumbak Kabupaten Deliserdang secara komposit pada kedalaman 0-20 cm dari
permukaan tanah. Tekstur tanah ditetapkan dengan metode Hidrometer
Bouyoucos, kadar air tanah kemudian diukur.
Pemberian Perlakuan
Tanah yang telah ditimbang 400 g kapasitas lapang kemudian diberi
perlakuan masing-masing biochar dan jerami padi. Tanah dan masing-masing
perlakuan dikompositkan. Kemudian Tanah dimasukkan ke dalam wadah
perlakuan seperti terlihat pada gambar berikut ini.
Diameter =15 cm
Wadah
20 cm
Tanah sebanyak
400 g KL
Kain kassa
Alat penampung air
Gambar 2. Wadah inkubasi
Tanah selanjutnya diinkubasi hingga 4 minggu berdasarkan penelitian
Endriani et al., (2013) .
Universitas Sumatera Utara
Analisis Awal Parameter
Analisis awal parameter meliputi pengukuran pH, C-organik tanah,
N- total tanah, rasio C/N, kadar air tanah, kadar air tanah kapasitas lapang, total
mikroorganisme tanah, dan total respirasi tanah. Analisis dilakukan pada tanah
sebelum pemberian perlakuan. Analisis dilakukan di Laboratorium PT. Socfindo
dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pemeliharaan
Untuk penetapan kapasitas menyimpan air tanah, pemberian air sebanyak
300 mL untuk semua perlakuan dilakukan awal inkubasi, satu minggu, dan dua
minggu setelah inkubasi dan dilakukan pengamatan jumlah air tertahan dalam
tanah pada semua perlakuan dan pengamatan debit air bergerak mencapai wadah
penampung (mL/jam).
Analisis Akhir Parameter
Analisis akhir parameter pada semua perlakuan setelah tiga minggu masa
inkubasi meliputi pengukuran pH tanah, C-organik tanah, N-total tanah, kadar air
tanah, total mikroorganisme tanah, total respirasi tanah, jumlah air tertahan
dalam tanah, debit air bergerak mencapai wadah penampung (mL/jam) di
Laboratorium Biologi Tanah, Laboratorium PT. Socfindo, dan Laboratorium
Kimia Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Parameter Yang Diamati
a. pH tanah (H2O) dengan metode elektrometri perbandingan 1 : 2,5
b. Kadar air tanah dengan rumus
KA =
Berat tanah kering udara −Berat tanah kering oven
Berat tanah kering oven
× 100%
c. Total Mikroorganisme tanah dengan metode Most Probable Number (MPN)
Universitas Sumatera Utara
d. Total respirasi dengan metode basalt respiration.
e. C-organik tanah dilakukan dengan metode Walkley and Black
f. N-total tanah dengan metode Kjeldhal.
g. Jumlah air tertahan dalam tanah (mL) dilakukan dengan rumus:
Jumlah air yang diberikan – jumlah air yang tertampung di bawah
h. Debit air bergerak mencapai wadah penampung (mL/jam). Parameter ini
diambil pada pemberian air awal inkubasi, satu minggu inkubasi, dan dua
minggu inkubasi.
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
pH Tanah
Dari data pengukuran pH tanah dan dari hasil sidik ragam pH tanah
diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi berpengaruh
nyata terhadap pH tanah. Nilai pH tanah dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. pH tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi
Perlakuan
pH Tanah
5,47
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
c
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
5,54
c
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
5,58
c
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
5,61
bc
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
5,8
a
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
5,56
c
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
5,75
ab
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf
5% menurut uji DMRT
Dari tabel 1 di atas, diketahui bahwa nilai pH tanah akibat pemberian
vermikompos dengan dosis 10 dan 20 ton/ha dan vermikompos + biochar jerami
padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) tidak berbeda nyata dengan kontrol (tanah tanpa
perlakuan). Namun demikian nilai pH tanah cenderung meningkat akibat
perlakuan vermikompos. Admojo (2003) menyatakan bahwa bahan organik yang
telah matang apabila diaplikasikan pada tanah masam dengan kandungan Aldd
tinggi, akan menyebabkan peningkatan pH tanah, karena asam-asam organik hasil
dekomposisi akan mengikat Al membentuk senyawa komplek (khelat), sehingga
Al tidak terhidrolisis lagi. Nilai pH tertinggi terdapat pada perlakuan biochar
jerami padi dosis 20 ton/ha yaitu 5,75 dan nilai pH terendah yaitu pada kontrol
(tanah tanpa perlakuan) sebesar 5,47.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan data pada tabel 1, diketahui bahwa pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi cenderung menaikkan nilai pH tanah. Ini dapat
disebabkan karena bahan organik yang diberikan telah mencapai tingkat
kematangannya. Hal ini didukung oleh pernyataan Admojo (2003) yang
menyatakan bahwa Peningkatan pH tanah juga akan terjadi apabila bahan organik
yang ditambahkan telah terdekomposisi lanjut (matang), karena bahan organik
yang telah termineralisasi akan melepaskan mineralnya, berupa kation-kation
basa.
Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha dan vermikompos + biochar jerami
padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) memiliki kemampuan yang sama mampu
meningkatkan pH tanah dibandingkan tanpa pemberian biochar. Hal ini didukung
oleh hasil penelitian Endriani (2013) dimana analisis sifat kimia tanah
menunjukkan bahwa aplikasi biochar meningkatkan pH tanah dibandingkan
dengan tanpa pemberian biochar.
Dibandingkan vermikompos, biochar jerami padi lebih baik dalam
menaikkan pH tanah. Hal ini dapat disebabkan karena hasil pengukuran awal nilai
pH biochar sendiri memang lebih tinggi dibandingkan dengan pH awal
vermikompos (lampiran 3). Hasil ini didukung dengan hasil pengukuran pH
kompos dan biochar dimana nilai pH kompos 8,1 sedangkan nilai pH biochar
yang berasal dari kayu sebesar 9,5 (Agegnehu, et al., 2015).
Kadar Air Tanah
Dari data pengukuran kadar air tanah dan dari hasil sidik ragam kadar air
tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tidak
Universitas Sumatera Utara
berpengaruh nyata terhadap kadar air tanah. Persen kadar air tanah dapat dilihat
pada tabel di bawah ini.
Tabel 2. Kadar air tanah 21 hari setelah aplikasi akibat pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi
Kadar Air
Perlakuan
(%)
20,99
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
28,61
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
22,51
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
21,46
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
21,96
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
21,96
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
22,97
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
Dari tabel di atas, diketahui bahwa pemberian vermikompos dan biochar
jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air tanah. Nilai rataan kadar
air tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K1 (vermikompos dosis 10 ton/ha)
yaitu 28,6%. Nilai rataan kadar air terendah terdapat pada Kontrol (tanah tanpa
perlakuan) yaitu sebesar 20,99%.
Meskipun menurut uji statistik menunjukkan pengaruh yang tidak nyata,
pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tetap dapat meningkatkan kadar
air tanah pada akhir masa inkubasi (tiga minggu). Pemberian vermikompos
dengan dosis 10 ton/ha lebih besar mempengaruhi kadar air tanah. Hal ini
disebabkan karena vermikompos merupakan bahan organik yang mampu
mengikat dan menahan air. Hal ini sesuai dengan literatur Hanafiah et al.(2009)
yang menyatakan bahwa bahan organik mampu meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan karena kemampuan bahan organik menahan air.
Kadar air tanah akibat pemberian vermikompos 10 ton/ha lebih tinggi
6,1% dibandingkan kadar air tanah akibat pemberian vermikompos 20 ton/ha. Hal
Universitas Sumatera Utara
ini diduga karena vermikompos dengan dosis 10 ton/ha lebih mampu menciptakan
pori mikro di dalam tanah sehinggga kapasitas memegang air tanahnya lebih
tinggi. Hasil ini didukung hasil pengukuran kadar air tanah kapasitas lapang oleh
Uno (2013) dimana kadar air kapasitas lapang tanah dengan pemberian bahan
organik eceng gondok dengan dosis 3 ton/ha lebih tinggi 4,15% dibandingkan
bahan organik eceng gondok dosis 6 ton/ha.
Total Mikroorganisme
Dari data pengukuran total mikroorganisme tanah dan dari hasil sidik
ragam total mikroorganisme tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan
biochar jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap total mikroorganisme tanah.
Total mikroorganisme tanah dapat dilihat pada tabel di berikut ini.
Tabel 3. Total mikroorganisme tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat
pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
Total
Mikroorganisme
(CFU/mL)
200 × 101
198 × 103
130 × 103
146 × 103
610 × 102
130 × 103
130 × 103
Dari tabel di atas, diketahui bahwa pemberian vermikompos dan biochar
jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap total mikroorganisme tanah. Nilai
rataan total mikroorganisme tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K1
(Vermikompos dosis 10 ton/ha) yaitu 198 × 103 CFU/mL. Nilai rataan total
mikroorganisme terendah terdapat pada Kontrol (tanah tanpa perlakuan) yakni
sebesar 200 × 101 CFU/mL.
Universitas Sumatera Utara
Total mikroorganisme tanah akibat pemberian vermikompos, biochar
jerami padi dan kombinasinya (vermikompos + biochar jerami padi) cenderung
meningkat dibandingkan tanah tanpa perlakuan. Perlakuan vermikompos dengan
dosis
10
ton/ha
memberikan
hasil
tertinggi
dalam
peningkatan
total
mikroorganisme tanah sebesar 198 × 103 CFU/mL. Hal ini dapat disebabkan
karena kandungan air pada tanah dengan perlakuan vermikompos dosis 10 ton/ha
juga paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya yang turut
mempengaruhi kelembaban tanah. Hal ini didukung oleh pernyataan Wardle
(1998), yang menyatakan bahwa kelembaban, suhu, dan pH merupakan faktor
lingkungan yang paling mempengaruhi kelimpahan keragaman, dan aktivitas
mikroba.
Total Respirasi
Dari data pengukuran total respirasi tanah dan dari hasil sidik ragam total
respirasi tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
berpengaruh nyata terhadap total respirasi tanah. Total respirasi tanah dapat dilihat
pada tabel di berikut ini.
Tabel 4. Total respirasi tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian
vermikompos dan biochar jerami padi
Respirasi
Perlakuan
(g CO₂)
0,17
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
c
1,89
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
a
1,94
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
a
1,6
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
ab
1,26
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
ab
1,03
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
b
1,77
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf
5% menurut uji DMRT
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan tabel di atas, diketahui bahwa pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi berpengaruh nyata terhadap total respirasi tanah.
Hal ini mengindikasikan adanya aktivitas mikroorganisme di dalam tanah.
Respirasi merupakan proses dekomposisi bahan organik yang secara umum
mengindikasikan kegiatan mikroorganisme, dengan tujuan menyediakan karbon
yang merupakan sumber utama bagi pembentukan material-material baru
(Alexander 1977).
Total respirasi tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K2 (vermikompos
dosis 20 ton/ha) yaitu 1,94 g CO₂. Nilai rataan total respirasi terendah terdapat
pada Kontrol (tanah tanpa perlakuan) yakni sebesar 0,17 g CO₂. Tingginya nilai
respirasi tanah akibat pemberian vermikompos dosis 20 ton/ha mengindikasikan
bahwa
tingginya
aktivitas
mikroorganisme
tanah,
dimana
aktivitas
mikroorganisme tanah banyak ditentukan oleh sumber makanan yang terdapat
pada tanah. Vermikompos dapat menjadi sumber karbon tanah yang
dapat
dimanfaatkan oleh miroorganisme tanah dalam metabolismenya. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Atmojo (2003) yang menyatakan bahwa bahan organik
merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna tanah. Penambahan bahan
organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan populasi mikrobiologi
dalam tanah meningkat, terutama yang berkaitan dengan aktivitasdekomposisi dan
mineralisasi bahan organik.
C-organik Tanah
Berdasarkan data pengukuran C-organik tanah dan dari hasil sidik ragam
C-organik tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami
Universitas Sumatera Utara
padi berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah. Kandungan C-organik tanah
dapat dilihat pada tabel di berikut ini.
Tabel 5. Kandungan C-organik tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat
pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
C-organik
Perlakuan
(%)
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
0,23
c
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
0,34
b
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
0,39
ab
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
0,39
ab
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
0,39
ab
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
0,39
ab
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
0,43
a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf
5% menurut uji DMRT
Berdasarkan tabel tersebut, diketahui bahwa kandungan C-organik tanah
akibat pemberian vermikompos dosis 20 ton/ha (K2) tidak berbeda nyata dengan
C-organik tanah akibat perlakuan biochar jerami padi dosis 10 ton/ha (K3), Corganik tanah akibat perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4), dan
C-organik tanah akibat perlakuan vermikompos + biochar jerami padi (5 ton/ha : 5
ton/ha) (K5) namun berbeda nyata terhadap K0, K1, dan K6. Kandungan Corganik tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K6 (vermikompos + biochar
jerami padi ) (10 ton/ha : 10 ton/ha) yaitu 0,43% dan terendah terdapat pada
kontrol (tanah tanpa perlakuan) yakni sebesar 0,23%.
Kandungan C-organik tanah akibat perlakuan K6 (vermikompos + biochar
jerami padi ) (10 ton/ha : 10 ton/ha) memiliki nilai tertinggi dibandingkan Corganik tanah akibat perlakuan lainnya. Kombinasi ini merupakan perlakuan
terbaik dalam meningkatkan C-organik tanah. Hasil ini didukung dengan hasil
pengukuran C-organik tanah oleh Gosh et al. (2013) dimana hasil pengukuran Corganik tanah akibat pemberian perbandingan tanah : biochar : kompos (3 : 2 : 1)
Universitas Sumatera Utara
lebih tinggi 0,17% dibandingkan tanah dengan pemberian tanah : biochar :
kompos (3 : 1 : 1).
Kandungan C-organik tanah akibat pemberian vermikompos + biochar
jerami padi (dosis 10 ton/ha : 10 ton/ha) masih tergolong pada kriteria sangat
rendah menurut Balai Penelitian Tanah (2005). Meskipun demikian, pemberian
vermikompos + biochar jerami padi (dosis 10 ton/ha : 10 ton/ha) padi masih tetap
dapat meningkatkan kandungan C-organik tanah sebesar 86,95%. Untuk
meningkatkan C-organik tanah, pemberian bahan organik dilakukan dengan
meningkatkan dosis yang diberikan dan dilakukan secara kontiniu. Dariah (2015)
menyatakan bahwa bahan organik telah terbukti mempunyai banyak fungsi (multi
fungsi), namun dibutuhkan dosis yang relatif tinggi, yaitu berkisar 5-20 ton/ha dan
seringkali dibutuhkan pemberian yang kontinyu.
N-Total Tanah
Dari data pengukuran N-total tanah dan dari hasil sidik ragam N-total
tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tidak
berpengaruh nyata terhadap N-total tanah. Kandungan N-total tanah dapat dilihat
pada tabel di berikut ini.
Tabel 6. N-total tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian
vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
N-total (%)
0,11
0,11
0,11
0,12
0,12
0,12
0,11
Universitas Sumatera Utara
Kandungan N-total tanah akibat pemberian biochar jerami padi dosis 10
ton/ha (K3), biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4), dan vermikompos +
biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) (K5) lebih tinggi dibandingkan dengan
kandungan N-total tanah akibat perlakuan K0 (tanah tanpa perlakuan),
vermikompos dosis 10 ton/ha (K1), vermikompos padi dosis 20 ton/ha (K2), dan
vermikompos + biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) (K6).
Dibandingkan dengan analisis awal N-total tanah (lampiran 3), Kandungan
N-total tanah semakin berkurang. Hal ini dapat disebabkan karena unsur
hara N memang mudah tercuci dan menguap. Kehilangan nitrogen dari tanah
terdiri dari kehilangan dalam bentuk gas (N2, N2O, NO, dan NH3), kehilangan
akibat pencucian dan kehilangan hara panen (Damanik, et al., 2011)
Biochar jerami padi mampu mempertahankan tanah dari kehilangan hara
nitrogen dibandingkan dengan kompos. Kehilangan hara akibat pencucian dapat
disebabkan oleh faktor struktur tanah dan tekstur tanah. Biochar mempunyai
struktur pori yang cukup bagus. Bornemann et al. (2007) menyatakan ukuran pori
biochar yang biasanya dianalisis berdasarkan IUPAC hasilnya rata-rata yakni pori
mikro dengan diameter 50 x 10–3μm).
Pemberian biochar jerami padi dinilai cukup mampu mengimbangi
vermikompos dalam hal mempertahankan kandungan hara tanah akibat pencucian.
Ini dapat diakibatkan karena sifat menjerap yang dimiliki oleh biochar serta
luas permukaan yang dimiliki oleh biochar yang luas sehingga hara-hara
seperti N lebih banyak terikat di permukaannya. Hal ini sesuai dengan pernyataan
Lehmann and Joseph (2009) yang menyatakan bahwa bukti-bukti menyarankan
Universitas Sumatera Utara
bahwa sifat menjerap yang dimiliki biochar berkontribusi dalam menjerap unsur
hara melalui pertukaran ion maupun interaksi kovalen pada area permukaan yang
luas. Porositas yang luas yang dimiliki biochar ditambah dengan luas permukaan
yang luas, dimana molekul hidrophilik maupun hidrophobik dapat terserap.
Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
Berdasarkan pengukuran jumlah air tertahan dalam tanah pada pemberian
air awal inkubasi, satu minggu, dan dua minggu inkubasi serta hasil sidik
ragamnya diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 7. Jumlah air tertahan dalam tanah (mL) akibat pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi
Perlakuan
Jumlah air tertahan dalam tanah
(mL)
awal
1 minggu 2 minggu
inkubasi inkubasi
inkubasi
196,67
33,33
56,67
200,00
43,33
58,33
196,67
51,67
66,67
190,00
38,33
71,67
209,67
61,67
83,33
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi
(5 ton/ha : 5 ton/ha)
183,33
40,00
58,33
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi
180,00
40,00
68,33
(10 ton/ha : 10 ton/ha)
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata
5% menurut uji DMRT
Rataan
95,56 b
100,56 b
105,00 b
100,00 b
118,22 a
93,89 b
96,11 b
pada taraf
Berdasarkan data pada Tabel 7, diketahui bahwa jumlah air tertahan dalam
tanah pada awal inkubasi tertinggi adalah pada perlakuan biochar jerami padi
dosis 20 ton/ha (K4) (209,67 mL), dan terendah yakni pada perlakuan
vermikompos + biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) (K6) (180 mL), yang
tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan K0
(196,67 mL), K1 (200 mL), K2 (196,67 mL), K3 (190 mL), dan K5 (183,33 mL).
Meskipun tidak nyata, pemberian biochar jerami padi dengan dosis 20
ton/ha memberikan pengaruh terhadap jumlah air tertahan dalam tanah pada
Universitas Sumatera Utara
pemberian air awal inkubasi dengan nilai tertinggi sebesar 209,67 mL. Hal ini
disebabkan karena biochar sendiri memang memiliki kemampuan mengikat air
yang tinggi akibat permukaan yang dimiliki oleh biochar itu sendiri. Hal ini
didukung oleh pernyataan Chan et al. (2007) yang menyatakan bahwa ada suatu
bukti yang menyarankan aplikasi biochar dapat memperbaiki permukaan tanah,
dan pengaruhnya dapat meningkatkan retensi air tanah (Downie et al., 2009).
Jumlah air tertahan dalam tanah pada satu minggu inkubasi tertinggi
terdapat pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4) (61,67 mL), dan
jumlah air tertahan dalam tanah terendah pada perlakuan K0 (196,67 mL), yang
tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan
lainnya, K1 (43,33 mL), K2 (51,67 mL), K3 (38,33 mL), dan K5 (40,00 mL) dan
K6 (40,00 mL).
Pada pemberian air satu minggu setelah aplikasi perlakuan, jumlah air
tertahan dalam tanah tetap pada perlakuan K4 (biochar jerami padi 20 ton/ha)
sebesar 61,67 mL. Ini mengindikasikan bahwa pemberian perlakuan biochar
jerami padi dengan dosis 20 ton/ha mampu mempertahankan air lebih tinggi
dibandingkan
dengan
perlakuan
lainnya
yang
disebabkan
oleh
karena
pengaruh bahan organik dan tekstur tanah. Verheijen et al. (2010) menyatakan
bahwa retensi air tanah ditentukan oleh distribusi dan konektivitas pori-pori di
dalam tanah, yang sebagian besar ditentukan oleh ukuran partikel tanah (tekstur),
dikombinasikan dengan karakteristik struktural (agregasi) dan kandungan bahan
organik tanah.
Pada pemberian air dua minggu setelah aplikasi perlakuan, jumlah air
tertahan dalam tanah tertinggi pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
Universitas Sumatera Utara
(K4) (83,33 mL), dan terendah pada perlakuan K0 (56,67 mL), yang tidak berbeda
nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah perlakuan lainnya, K1 (58,33 mL),
K2 (66,67 mL), K3 (71,67 mL), dan K5 (58,33 mL) dan K6 (68,3 mL).
Hingga pemberian air dua minggu setelah inkubasi, jumlah air tertahan dalam
tanah tertinggi tetap pada perlakuan K4 (Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha)
sebesar 83,33 mL. Terlihat bahwa pengaruh pemberian perlakuan pada tanah
memberikan efek meningkatnya kemampuan tanah dalam menyimpan dan
mengikat air lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol (tanpa perlakuan). Ini
mengindikasikan bahwa bahan organik dapat menambah kekuatan tanah dalam
menyimpan air. Hal ini didukung oleh pernyataan Atmojo (2003) yang
menyatakan bahwa Pengaruh bahan organik terhadap peningkatan porositas tanah
di samping berkaitan dengan aerasi tanah, juga berkaitan dengan status kadar air
dalam tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuan
menahan air sehinggakemampuan menyediakan air tanah untuk pertumbu
Lampiran 1. Bagan Penelitian
K5
K7
K0
K2
K5
K1
K7
K4
K6
K6
K2
K4
K4
K0
K7
K1
K6
K2
K0
K1
K5
B
T
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 2. Formula Media NA Cair (Rao, 1982).
Nama Bahan
Pepton
Beef Ekstrak
NaCl
pH
Jumlah
5g
3g
5g
6,8
Lampiran 3. Hasil Analisa Awal Tanah, Vermikompos, dan Biochar Jerami
Padi
Lampiran 3.1. Hasil Analisa Awal Tanah
Parameter
pH
C-Organik
N-Total
Kadar Air
Kapasitas Lapang
Total Mikroorganisme
Total Respirasi
Tekstur Tanah
%Pasir
36
Nilai
4,72
0,23
0,24
20,54
39,27
93 x 102
0,675
Satuan
-%
%
%
%
CFU/mL
g CO₂
Metode Uji
Potensiometri
Titrimetri
Volumetri
Oven
Oven
Most Probable Number
Titrimetri
%Debu
28
%Liat
36
Kelas Tekstur
Lempung Berliat
Lampiran 3.2. Hasil Analisa Awal Vermikompos
Parameter
pH
C-Organik
Kadar Air
N-Total
Nilai
8,92
14,51
71,90
2,48
Satuan
-%
%
%
Metode Uji
Potensiometri
Titrimetri
Oven
Volumetri
Lampiran 3.3. Hasil Analisa Biochar Jerami Padi
Parameter
pH
C-Organik (metode Walkley & Black)
C-Organik (metode Pembakaran)
Kadar Air
N-Total
Nilai
10,12
9,48
25
21,95
1,01
Satuan
-%
%
%
%
Metode Uji
Potensiometri
Titrimetri
Gravimetri
Oven
Volumetri
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 4. Standar Kualitas Kompos(SNI 19-7030-2004)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Parameter
Kadar Air
Temperatur
Warna
Bau
Ukuran partikel
Kemampuan ikat air
pH
Bahan asing
Unsur makro
Bahan organik
Nitrogen
Karbon
Phosfor (P2O5)
C/N-rasio
Kalium (K2O)
Unsur mikro
Arsen
Kadmium (Cd)
Kobal (Co )
Kromium (Cr)
Tembaga (Cu)
Merkuri (Hg)
Nikel (Ni)
Timbal (Pb)
Selenium (Se)
Seng (Zn)
Unsur lain
Kalsium
Magnesium (Mg)
Besi (Fe )
Aluminium ( Al)
Mangan (Mn)
Bakteri
Fecal Coli
Salmonella sp.
Satuan
%
o
C
Minimum
-
mm
%
0,55
58
6,8
*
Maksimum
50
suhu air tanah
kehitaman
berbau tanah
25
7,49
1,5
%
27
0,4
9,8
0.1
10
0,2
58
32
20
*
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
13
3
34
210
100
0,8
62
150
2
500
%
%
%
%
%
*
*
*
*
*
25.5
0.6
2
2.2
0.1
%
%
%
%
%
MPN/gr
MPN/4 gr
1000
3
Keterangan : * Nilainya lebih besar dari minimum atau lebih kecil dari maksimum
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 5. Kriteria Sifat Tanah
Sifat Tanah
Satuan
S.Rendah
Rendah
Sedang
Tinggi
S.Tinggi
C
%
5,00
N
%
0,75
0,20
CaO Eks HCl
%
0,30
MgO Eks HCl
%
0,30
MnO Eks HCl
%
0,30
K-Tukar
me/100
1,00
Na-Tukar
me/100
1,00
Ca-Tukar
me/100
20,0
Mg-Tukar
me/100
0,40-1,00
0,40-1,00
1,10-2,00
2,10-8,00
>8,00
KTK
Kejenuhan
Basa
me/100
40
%
70
Kejenuhan Al
%
60
EC (Nedeco)
mmhos
2,5
S.masam
Masam
Netral
2,6-10
Agak
Alkalis
>10
Agak
Masam
Alkalis
pH H₂O
8,5
pH KCl
6,5
Sumber : (Balai Penelitian Tanah, 2005).
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 6. Hasil Analisa pH Tanah
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
II
5,59
5,58
5,6
5,68
5,79
5,57
5,8
39,61
5,66
I
5,31
5,63
5,62
5,51
5,78
5,58
5,83
39,26
5,61
III
5,52
5,42
5,51
5,64
5,82
5,52
5,63
39,06
5,58
total
rataan
16,42
16,63
16,73
16,83
17,39
16,67
17,26
117,93
5,47
5,54
5,58
5,61
5,80
5,56
5,75
5,62
Lampiran 7. Daftar Sidik Ragam pH tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 2%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
0,02
0,25
0,09
0,36
KT
0,01
0,04
0,01
Fhit
1,42
5,29
F0.05 F0.01 Keterangan
3,89 6,93
tn
3,00 4,82
**
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Lampiran 8. Hasil Analisa Kadar Air Tanah (%)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
19,04
25
20,48
21,95
23,45
21,95
25
156,87
22,41
Ulangan
II
23,45
21,95
26,58
21,95
20,48
20,48
21,95
156,84
22,41
III
20,48
38,88
20,48
20,48
21,95
23,45
21,95
167,67
23,95
total
rataan
62,97
85,83
67,54
64,38
65,88
65,88
68,9
481,38
20,99
28,61
22,51
21,46
21,96
21,96
22,97
22,92
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 9. Daftar Sidik Ragam Kadar Air Tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 18%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
11,14
120,73
203,11
334,97
KT
5,57
20,12
16,93
Fhit
0,33
1,19
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
Lampiran 10. Hasil Analisa Total Mikroorganisme Tanah (CFU/mL)
Perlakuan
I
0,25
9,5
9,5
25
4,5
25
25
98,75
14,11
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
II
0,25
25
25
9,5
9,5
4,5
9,5
83,25
11,89
III
0,25
25
4,5
9,5
4,5
9,5
4,5
57,75
8,25
total
rataan
0,75
59,5
39
44
18,5
39
39
239,75
0,25
19,83
13,00
14,67
6,17
13,00
13,00
11,42
Lampiran 11. Daftar Sidik Ragam Total Mikroorganisme Tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 76%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
KT
122,45 61,23
723,54 120,59
900,05 75,00
1746,04
Fhit
0,82
1,61
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 12. Hasil Analisa Total Respirasi Tanah (g CO₂)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
0,1714
1,8857
1,3714
2,05
1,0285
1,2
2,05
9,757
1,39
Ulangan
II
0,1714
1,8857
2,4
1,7142
1,5428
1,5428
1,7142
10,9711
1,57
III
0,1714
1,8857
2,05
1,0285
1,2
0,3428
1,5428
8,2212
1,17
total
rataan
0,5142
5,6571
5,8214
4,7927
3,7713
3,0856
5,307
28,9493
0,17
1,89
1,94
1,60
1,26
1,03
1,77
1,38
Lampiran 13. Daftar Sidik Ragam Total Respirasi tanah
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 26%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
0,54
7,10
1,58
9,23
KT
0,27
1,18
0,13
Fhit
2,06
8,99
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
**
Lampiran 14. Hasil Analisa C- Organik Tanah Metode Walkley and Black
(%) Akhir Inkubasi
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
0,23
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,5
2,68
0,38
Ulangan
II
0,23
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
2,57
0,37
III
0,23
0,23
0,39
0,39
0,39
0,39
0,39
2,41
0,34
total
rataan
0,69
1,01
1,17
1,17
1,17
1,17
1,28
7,66
0,23
0,34
0,39
0,39
0,39
0,39
0,43
0,36
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 15. Daftar Sidik Ragam C- Organik Tanah Metode Walkley and
Black (%) Akhir Inkubasi
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 11%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
0,01
0,08
0,02
0,10
KT
0,00
0,01
0,00
Fhit
1,59
7,65
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
**
Lampiran 16. Hasil Analisa N-Total Tanah (%) Metode Kjeldhal
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
0,11
0,12
0,12
0,12
0,12
0,12
0,11
0,814
0,12
Ulangan
II
0,12
0,11
0,11
0,12
0,12
0,12
0,11
0,804
0,11
III
0,11
0,10
0,11
0,12
0,14
0,13
0,12
0,831
0,12
total
rataan
0,33
0,33
0,34
0,36
0,37
0,37
0,34
2,449
0,11
0,11
0,11
0,12
0,12
0,12
0,11
0,12
Lampiran 17. Daftar Sidik Ragam N-Total Tanah (%) Metode Kjeldhal
SK
Db JK
KT
Fhit
F0.05 F0.01 Keterangan
Blok
2
0,00005
0,00003 0,59
3,89 6,93 tn
Perlakuan
6
0,00057
0,00010 2,13
3,00 4,82 tn
Galat
12
0,00054
0,00004
Total
20
0,00116
KK = 6%
Ket :
KK
tn
*
**
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 18. Hasil Analisa Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Awal Inkubasi)
Perlakuan
I
200
200
190
200
229
180
150
1349
192,71
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
II
200
200
200
190
200
190
190
1370
195,71
III
190
200
200
180
200
180
200
1350
192,86
total
rataan
590
600
590
570
629
550
540
4069
196,67
200,00
196,67
190,00
209,67
183,33
180,00
193,76
Lampiran 19. Daftar Sidik Ragam Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air awal inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 7%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
40,10
1863,14
2320,57
4223,81
KT
20,05
310,52
193,38
Fhit
0,10
1,61
F0.05 F0.01 Keterangan
3,89 6,93
tn
3,00 4,82
tn
Lampiran 20. Hasil Analisa Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
40
40
60
40
70
40
40
330
47,14
Ulangan
II
30
40
30
35
75
40
40
290
41,43
III
30
50
65
40
40
40
40
305
43,57
total
rataan
100
130
155
115
185
120
120
925
33,33
43,33
51,67
38,33
61,67
40,00
40,00
44,05
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 21. Daftar Sidik Ragam Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 25%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
116,67
1647,62
1466,67
3230,95
KT
58,33
274,60
122,22
Fhit
0,48
2,25
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
Lampiran 22. Hasil Analisa Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
60
40
60
100
70
60
80
470
67,14
Ulangan
II
60
70
50
50
100
60
65
455
65,00
III
50
65
90
65
80
55
60
465
66,43
total
rataan
170
175
200
215
250
175
205
1390
56,67
58,33
66,67
71,67
83,33
58,33
68,33
66,19
Lampiran 23. Daftar Sidik Ragam Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
(Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 26%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
16,67
1628,57
3450,00
5095,24
KT
8,33
271,43
287,50
Fhit
0,03
0,94
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 24. Hasil Analisa Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Awal Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
I
76,92
74,07
77,65
80,00
52,59
84,71
108,43
554,38
79,20
Ulangan
II
95,24
76,92
81,08
88,00
81,08
101,54
88,00
611,86
87,41
III
110,00
101,69
89,55
91,14
76,92
107,46
86,96
663,73
94,82
total
rataan
282,16
252,69
248,28
259,14
210,60
293,71
283,39
1829,97
94,05
84,23
82,76
86,38
70,20
97,90
94,46
87,14
Lampiran 25. Daftar Sidik Ragam Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Awal Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 12%
db
2
6
12
20
Ket :
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
KK
tn
*
**
JK
854,89
1597,46
1342,57
3794,92
KT
427,44
266,24
111,88
Fhit
3,82
2,38
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
Lampiran 26. Hasil Analisa Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
total
I
II
III
210,81 139,66 140,87
491,34
101,96 130,00
85,23
317,19
105,88 158,82 371,05
635,76
115,56 187,06 147,17
449,78
150,00 148,35 167,74
466,09
557,14 312,00 255,74 1124,88
109,86 122,83 197,47
430,16
1351,21 1198,72 1365,27 3915,203
193,03 171,25 195,04
rataan
163,78
105,73
211,92
149,93
155,36
374,96
143,39
186,44
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 27. Daftar Sidik Ragam Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Satu Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 49%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
2437,47
142107,46
99930,09
244475,01
KT
Fhit
1218,73 0,15
23684,58 2,84
8327,51
F0.05
3,89
3,00
F0.01
6,93
4,82
Keterangan
tn
tn
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Lampiran 28. Hasil Analisa Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
Perlakuan
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
total
rataan
Ulangan
total
I
II
III
194,59 124,14 130,43 449,17
101,96 115,00
80,11
297,07
105,88 147,06 331,58 584,52
88,89
176,47 133,02 398,38
150,00 131,87 141,94 423,80
514,29 288,00 240,98 1043,27
92,96
111,02 182,28 386,26
1248,57 1093,56 1240,34 3582,47
178,37 156,22 177,19
rataan
149,72
99,02
194,84
132,79
141,27
347,76
128,75
170,59
Lampiran 29. Daftar Sidik Ragam Debit Air Bergerak Mencapai Wadah
Penampung (mL/jam) (Pemberian Air Dua Minggu Inkubasi)
SK
Blok
Perlakuan
Galat
Total
KK = 48%
Ket :
KK
tn
*
**
db
2
6
12
20
JK
2173,42
124715,32
81546,46
208435,19
KT
1086,71
20785,89
6795,54
Fhit
0,16
3,06
F0.05
3,89
3,00
F0.01 Keterangan
6,93
tn
4,82
*
= koefisien keragaman
= tidak nyata
= nyata
= sangat nyata
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 30. Pengukuran Total Mikroorganisme dengan Metode MPN
(Most Probable Number)
Pembuatan Media Kultur
- Ditimbang seluruh bahan-bahan yaitu 5 g pepton, 3 g beef ekstrak, 5 g
NaCl, dilakukan pengukuran pH hingga 6,8
- Dilarutkan semua bahan ke dalam 1 L aquades
- Dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditutup menggunakan kapas dan
aluminium foil
- Disetrilisasi aquades sebagai air steril yang digunakan untuk pengenceran
- Selanjutnya media dan aquades disterilisasikan menggunakan autoklaf
pada suhu 121 °C selama 2 jam
Pengenceran dan Penuangan Larutan Tanah
- Tanah yang telah ditimbang 10 g dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan
dimasukkan air steril 90 mL
- Selanjutnya dituang air steril ke dalam 5 tabung reaksi
- Dilakukan pengenceran sampai 5 kali dengan masing-masing pengenceran
diambil 1 mL dan dihomogenkan dengan rotarymixer
- Dilakukan penuangan pada media yang telah disterilisaikan masingmasing 3 ulangan pada pengenceran 3, pengenceran 4, dan pengenceran 5.
- Diinkubasi selama 3 hari
- Dilakukan pengukuran dengan tabel MPN
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 31. Pengukuran
Respiration)
Total
Respirasi
Tanah
(Metode
Basalt
Cara Kerja
- Dimasukkan 100 g tanah ke dalam botol putih
- Dimasukkan ke gelas kecil 5 mL 0,2 N KOH dan 10 mL aquades
- Ditutup sampai botol kedap udara
- Diinkubasi 28-30 °C di tempat gelap selama 8 hari
- Pada akhir inkubasi, CO2 ditentukan dengan cara titrasi
- Ditambahkan 2 tetes Penolphtalein dalam gelas yang berisi KOH
- Dititrasi dengan HCL sampai warna merah hilang, catat volume HCL yang
digunakan
- Ditambahkan 2 tetes indikator metil orange
- Dititrasi dengan HCL sampai warna kuning berubah menjadi warna pink
(Perubahan warna tidak terlalu kentara dan oleh karena itu harap hati-hati
dalam menentukan titik akhir titrasi
- Dicatat volume HCL yang digunakan
- Jumlah HCL yang digunakan pada tahap kedua titrasi berhubungan
dengan jumlah CO2 yang dihasilkan oleh mikroognaisme
Reaksi yang terjadi
- Perubahan warna menjadi tidak berwarna (dengan penambahan indikator
Penolphtalein).
CO2 + KOH
K2CO3
K2CO3 + HCL
KCL + KHCO3
-
Perubahan warna kuning menjadi pink dengan penambahan indikator metil
orange).
KHCO3 + HCL
KCL + H2O + CO2
Jumlah CO2 yang dihasilkan per kg tanah lembab per hari (r) dapat dihitung
dengan rumus :
r=
dimana :
a
b
t
n
(� −�)×�×120
�
= mL HCL untuk contoh tanah
= mL HCL untuk blanko
= Normalitas HCL
= Jumlah hari inkubasi
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 32. Foto Kegiatan Penelitian
Gambar 3. Penimbangan jerami padi dan pirolisis
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. Proses pengukuran suhu pirolisis & hasil pirolisis
Gambar 5. Proses pembalikan vermikompos
Universitas Sumatera Utara
Gambar 6. Vermikompos dan Biochar jerami padi yang siap digunakan
Gambar 7. Inkubasi tanah setelah pemberian perlakuan
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 8. Foto inkubasi perlakuan K0 sampai K4
Gambar 9. Foto inkubasi perlakuan K5 dan K6
Universitas Sumatera Utara
G
Gambar 10. Kegiatan pengukuran pH tanah
Gambar 11. Pengukuran C-organik tanah metode Walkley and Black
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PUSTAKA
Agegnehu, G., M. I. Bird., P. N. Nelson.,
and A.. M. Bass. 2015.The
Ameliorating Effects of Biochar and Compost on Soil Quality and Plant
Growth on A Ferralsol. J Soil Research. Vol 53 : 1–12.
Atmojo, H. W. 2003. Peranan Bahan Organik terhadap Kesuburan Tanah dan
Upaya Pengelolaannya. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. Academic Press. New
York.
Anas, I. 1989. Petunjuk Laboratorium: Biologi Tanah Dalam Praktek.
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan
Tinggi Pusat Antar Universitas Bioteknologi IPB. Bogor.
Azizah, R. T. N., Subagyo., dan E. Rosanti. 2007. Pengaruh Kadar Air Terhadap
Respirasi Tanah Tambak pada Penggunaan Katul Padi Sebagai Primming
Agent. Jurusan Ilmu Kelautan. UNDIP. 12 (2) :67-72.
Balai Penelitian Tanah. 2005. Petunjuk Teknis Analisis Kimia Tanah, Tanaman,
Air dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah, Badan Penelitian dan
Pengembangan. Bogor.
BPTP Aceh. 2011. Arang Hayati (Biochar) Sebagai Bahan Pembenah Tanah.
Nad, Banda Aceh.
BPS Sumut. 2014. Luas Panen, Produksi dan Rata-Rata Produksi Padi Sawah
2003 – 2014. BPS Provinsi Sumatera Utara.
Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A. and Joseph, S. 2007.
Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Australian
Journal of Soil Research 45(8): 629-634.
Damanik, M. M. B., B. E Hasibuan., Fauzi., Sarifuddin dan H. Hanum. 2011.
Kesuburan Tanah dan Pemupukan. USU Press. Medan.
Domene, X., Stefania M., Kelly H., Akio E., and Johannes L. 2014. MediumTerm Effects Of Corn Biochar Addition On Soil Biota Activities And
Functions In A Temperate Soil Cropped To Corn. C J. Soil Biology &
Biochemistry (72) : 152-162.
Downie, A., van Zwieten, L., Doughty, W., Joseph, F., 2007. Nutrient Retention
Characteristics of Chars and The Agronomic Implications. Proceedings,
International Agrichar Iniative Conference, 30th April - 2nd May 2007,
Terrigal, Australia.
Universitas Sumatera Utara
Endriani., Sunarti., dan Ajidirman. 2013. Pemanfaatan Biochar Cangkang Kelapa
Sawit Sebagai Soil Amandement Ultisol Sungai Bahar-Jambi. Jurnal
Penelitian Universitas Jambi Seri Sains. 15 (1) : 39-46.
Glaser, B. 2001. The terra preta phenomenon: A model for sustainable agriculture
in the humic tropic. Die Naturwissenschaften.Vol 88: 37-41.
Goenadi, D H. 2008. Energi alternatif biochar : Solusi Untuk Krisis Energi dan
Pangan. www.unisosdem.org. Diakses tanggal 30 Desember 2015.
Hadjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo.
Jakarta.
Hanafiah, A. S., Tengku S., dan Hardy G. 2009. Biologi dan Ekologi Tanah.
Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara. Medan.
Hudayana, Dian. 2007. Evapotranspirasi dan Pertumbuhan Anakan Acacia
Crassicarpa A. Cunn. Ex. Benth, Paraserianthes Falcataria (L)
Nielsen, Swietenia Macrophylla King dan Shorea Selanica Bl. pada
Berbagai Kadar Air Tanah. Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan
dan Ekowisata. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Isroi. 2010. Pengomposan Limbah Padat Organik. http://www.ipard.com
(23 Mei 2015)
Lahuddin., Hardy Guci., Bintang S., dan Risna A Y. 2010. Interaksi Kompos dan
Dolomit: Efek Interaksi Perlakuan Kompos dan Dolomit pada Tanah
Sangat Asam terhadap Kadar Ca-dd, Al-dd, dan P-Bray II dalam Tanah.
Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Lehmann, J., Czimczik, C., Laird, C., Sohi, S., 2009. Stability of Biochar in Soil.
In: Lehmann, J., Josep, S. (Eds.), Biochar for Environmental Management:
Science and Technology. Earthscan, London.
Manurung, Hetty. 2011. Aplikasi Bioaktivator (Effective Microorganisms4 dan
Orgadec) untuk Mempercepat Pembentukan Kompos Limbah Kulit Pisang
Keprok. Jurnal Bioprospek. Vol 8 : 2.
Nurbani dan Bahrian P. 2011. Pemanfaatan Limbah Pertanian (Jerami Padi)
Sebagai Bahan Organik dengan Menggunakan Tricholant. Balai
Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Timur. Kementerian
Pertanian.
Nurjaya., Sri. R., dan Etty. P. 2013. Teknologi Pengelolaan Jerami Pada Lahan
Sawah Terdegradasi. Balai Penelitian Tanah.
Universitas Sumatera Utara
Ok-Youn Yu, Brian. R and Sam. S. 2013. Impact of Biochar on The Water
Holding Capacity of Loamy Sand Soil. International Journal of Energy and
Environmental Engineering. Vol 4 : 44
Piccolo, A., Pietramellara, G. and Mbagwu, J. S. C. 1996. Effects Of CoalDerived Humic Substances on Water Retention and Structural Stability of
Mediterranean Soils. J Soil Use andManagement. (12) : 209–213
Prasetyo, B. H dan D. A. Suriadikarta, 2006. Karakteristik, Potensi dan Teknologi
Pengelolaan Tanah Ultisol Untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering
di Indonesia. J. Litbang Pertanian.Vol 25 : 2
_______, Y. 2015. Pengaruh Kombinasi Bahan Baku dan Dosis Biochar
Terhadap Perubahan Sifat Fisika Tanah Pasiran Pada Tanaman Jagung
(Zea Mays L.). Fakultas Pertanian. Universitas Jember.
Sinaga, Beatrix I.L.J. 2015. Dampak Ketebalan Abu Vulkanik Erupsi Gunung
Sinabung terhadap Sifat Biologi Tanah di Kecamatan Naman Teran
Kabupaten Karo. Skripsi. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Solichin, M . 2009 . Teknologi Asap Cair ”deorub” dalam Industri Karet Alam.
Technology Indonesia. Diunduh dari: http://www.technologyindonesia.
com. [18 Feb 2016].
Steiner, C. 2007. Soil Charcoal Amendments Maintain Soil Fertility and Establish
Carbon Sink-Research and Prospects. Soil Ecology Res Dev, 1-6.
Sumarsih, S. 2003. Diktat Kuliah: Mikrobiologi Dasar. Universitas Veteran.
Yogyakarta.
Susila, A D dan Juang G K. 2008. Phosphor Rate for Vegetable Grown in the
Ultisol-Nanggung, IPB, Bogor, Indonesia.
Sutanto, Rachman. 2002. Penerapan Pertanian Organik Pemasyarakatan &
Pengembangannya. Penerbit Kanisius. Jakarta.
Sutedjo, M. M dan A. G. Kartasapoetra, 2002. Pengantar Ilmu Tanah,
Terbentuknya Tanah dan Tanah Pertanian. Rineka Cipta, Jakarta.
USDA. 2008. Soil Quality Indicators. USDA Natural Resources Conservation
Services.
Verheijen, F., S. Jeffery., A C Bastos., M. van der Velde., and I Diafas. 2010.
Biochar Application to Soils, A Critical Scientific Reviewof Effects on
Soil Properties, Processes and Functions . Office for Official Publications
of the European Communities. Luxembourg.
Universitas Sumatera Utara
Wardle, D. A. 1998. Controls of Temporal Variability of The Soil Microbial
Biomass : A Global-Scale Synthesis. Soil Biology andBiochemistry. (30) :
pp 1627–1637.
Walhi, 2008. Pertanian Terpadu Suatu Strategi untuk Mewujudkan Pertanian
Berkelanjutan. Artikel Pertanian, Jawa Barat.
Wibawati, R.E. 2013. Rasio C/N, Kandungan Kalium (K), Keasaman(pH), dan
Bau Kompos Hasil Pengomposan Sampah Organik Pasar dengan Starter
Kotoran Sapi dalam Berbagai Dosis. IKIP PGRI Semarang. Semarang.
Universitas Sumatera Utara
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Kesuburan Tanah,
Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, dan
Laboratorium PT. Socfindo. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April September 2016
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tanah ultisol sebagai
media mikroorganisme, vermikompos padi sebagai perlakuan, biochar jerami padi
sebagai perlakuan, air diberikan 300 mL pada semua perlakuan untuk mengetahui
kemampuan tanah dalam menyimpan air, bahan-bahan kimia yang diperlukan
dalam analisis laboratorium
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah wadah modifikasi
perlakuan sebagai wadah inkubasi, timbangan untuk menimbang tanah, gelas ukur
untuk menyiram tanah, oven untuk mengering-ovenkan tanah, alat-alat lain yang
diperlukan selama penelitian
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan
satu faktor dengan bentuk penelitian sebagai berikut :
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
Universitas Sumatera Utara
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
Untuk
pemberian
dosis
masing-masing
perlakuan
berdasarkan
Domene et al., (2014).
Jumlah perlakuan adalah 7 Unit dengan 3 Ulangan, maka jumlah unit
penelitian adalah 21 unit penelitian
Model linier Penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) non
faktorial adalah sebagai berikut :
Yij = μ + Ti + βj + εij
Dimana :
Yij
= Nilai pengamatan pada blok ke-i dan Perlakuan ke-j
µ
= Nilai tengah umum
Ti
= Pengaruh perlakuan ke-i
βj
= Pengaruh blok ke-j
εij
= Pengaruh galat (error) percobaan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Selanjutnya data dianalisis dengan Analisis of Variance (ANOVA) untuk
setiap parameter yang diukur dan diuji lanjutan bagi perlakuan yang nyata dengan
menggunakan Uji Jarak Berganda Duncan (Duncan’s Multiple Range Test)
taraf5%.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan Biochar
Proses Pirolisis Jerami Padi
Proses ini dilakukan dalam beberapa langkah. jerami padi
ditentukan
kadar airnya terlebih dahulu, lalu ditimbang, selanjutnya jerami padi dimasukkan
ke dalam reaktor pirolisis. Disiapkan bahan bakar serbuk gergaji dalam tungku
lalu dibakar selama 2 jam. Selama proses, suhu proses diukur menggunakan
thermolaser. Setelah proses pirolisis berlangsung selama 2 jam, bara di dalam
Universitas Sumatera Utara
tungku dipadamkan dengan cara menyiramnya dan dibiarkan dingin secara alami
(Solichin, 2009).
Kadar Air
Biochar yang telah jadi ditimbang sebanyak 10 gram, kemudian
dimasukkan ke dalam oven pada suhu 104-110°C selama 1 jam sampai beratnya
konstan dan ditimbang. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan :
KA =
X1−X2
X2
x 100%
Keterangan :
K A = Kadar air (%)
X1
= Bobot sampel awal (g)
X2
= Bobot sampel setelah dikering-ovenkan (g)
Analisis Biochar
Analisis biochar yakni berupa analisis N-total dengan metode Kjeldhal,
dan analisis karbon pada biochar dengan metode Pembakaran. Serta dilakukan
pengukuran pH dengan metode elektrometri dengan perbandingan 1 : 20.
Persiapan Kompos
Pengomposan
Semua bahan kompos yakni jerami padi yang telah dicacah sebanyak
1800 g, bahan hijauan dari tumbuhan legum sebanyak 800 g, 180 g kotoran sapi
segar, dan 120 g cacing dekomposer dari spesies Eisenia foetida dimasukkan ke
dalam kotak sterofoam. Kotak Sterofoam tersebut diletakkan ditempat yang teduh.
Pemeliharaan Kompos
Pemeliharaan kompos dilakukan dengan menjaga kelembaban dan
penyiraman pada saat kering, serta dilakukan pembalikan terhadap kompos.
Setelah waktu ± 1 bulan kompos dianalisis.
Universitas Sumatera Utara
Analisis Kompos
Analisis C-organik
Analisis C-organik setelah kompos dikompositkan menggunakan metode
Walkley and Black dilakukan pada akhir pengomposan guna mengetahui
kandungan C-organik kompos sebelum diaplikasikan
Analisis N-Total
Analisis N-total setelah kompos dikompositkan dengan menggunakan
metode Kjeldhal dilakukan pada akhir pengomposan guna mengetahui kandungan
N-Total kompos sebelum diaplikasikan.
Rasio C/N
Nilai rasio C/N kompos didapatkan dari perbandingan antara C-Organik
dan N total Setiap Perlakuan pada akhir pengomposan sampai dijumpai rasio C/N
≤ 20.
Analisis pH Kompos
Analisis pH kompos dilakukan pada akhir pengomposan dengan metode
eletrometri dengan perbandingan 1 : 2,5.
Kadar Air Kompos
Kompos yang telah matang ditimbang sebanyak 10 gram, kemudian
dimasukkan ke dalam oven pada suhu 104-110°C selama 1 jam sampai beratnya
konstan dan ditimbang. Kadar air dihitung dengan menggunakan persamaan :
KA =
X1−X2
X2
x 100 %
Keterangan :
K A = Kadar air (%)
X1
= Bobot sampel awal (g)
X2
= Bobot sampel setelah dikering-ovenkan (g)
Universitas Sumatera Utara
Persiapan Tanah
Tanah ultisol diambil dari lokasi Jl. Pantai Rambung pasar 3 Kecamatan
Patumbak Kabupaten Deliserdang secara komposit pada kedalaman 0-20 cm dari
permukaan tanah. Tekstur tanah ditetapkan dengan metode Hidrometer
Bouyoucos, kadar air tanah kemudian diukur.
Pemberian Perlakuan
Tanah yang telah ditimbang 400 g kapasitas lapang kemudian diberi
perlakuan masing-masing biochar dan jerami padi. Tanah dan masing-masing
perlakuan dikompositkan. Kemudian Tanah dimasukkan ke dalam wadah
perlakuan seperti terlihat pada gambar berikut ini.
Diameter =15 cm
Wadah
20 cm
Tanah sebanyak
400 g KL
Kain kassa
Alat penampung air
Gambar 2. Wadah inkubasi
Tanah selanjutnya diinkubasi hingga 4 minggu berdasarkan penelitian
Endriani et al., (2013) .
Universitas Sumatera Utara
Analisis Awal Parameter
Analisis awal parameter meliputi pengukuran pH, C-organik tanah,
N- total tanah, rasio C/N, kadar air tanah, kadar air tanah kapasitas lapang, total
mikroorganisme tanah, dan total respirasi tanah. Analisis dilakukan pada tanah
sebelum pemberian perlakuan. Analisis dilakukan di Laboratorium PT. Socfindo
dan Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pemeliharaan
Untuk penetapan kapasitas menyimpan air tanah, pemberian air sebanyak
300 mL untuk semua perlakuan dilakukan awal inkubasi, satu minggu, dan dua
minggu setelah inkubasi dan dilakukan pengamatan jumlah air tertahan dalam
tanah pada semua perlakuan dan pengamatan debit air bergerak mencapai wadah
penampung (mL/jam).
Analisis Akhir Parameter
Analisis akhir parameter pada semua perlakuan setelah tiga minggu masa
inkubasi meliputi pengukuran pH tanah, C-organik tanah, N-total tanah, kadar air
tanah, total mikroorganisme tanah, total respirasi tanah, jumlah air tertahan
dalam tanah, debit air bergerak mencapai wadah penampung (mL/jam) di
Laboratorium Biologi Tanah, Laboratorium PT. Socfindo, dan Laboratorium
Kimia Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Parameter Yang Diamati
a. pH tanah (H2O) dengan metode elektrometri perbandingan 1 : 2,5
b. Kadar air tanah dengan rumus
KA =
Berat tanah kering udara −Berat tanah kering oven
Berat tanah kering oven
× 100%
c. Total Mikroorganisme tanah dengan metode Most Probable Number (MPN)
Universitas Sumatera Utara
d. Total respirasi dengan metode basalt respiration.
e. C-organik tanah dilakukan dengan metode Walkley and Black
f. N-total tanah dengan metode Kjeldhal.
g. Jumlah air tertahan dalam tanah (mL) dilakukan dengan rumus:
Jumlah air yang diberikan – jumlah air yang tertampung di bawah
h. Debit air bergerak mencapai wadah penampung (mL/jam). Parameter ini
diambil pada pemberian air awal inkubasi, satu minggu inkubasi, dan dua
minggu inkubasi.
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
pH Tanah
Dari data pengukuran pH tanah dan dari hasil sidik ragam pH tanah
diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi berpengaruh
nyata terhadap pH tanah. Nilai pH tanah dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. pH tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi
Perlakuan
pH Tanah
5,47
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
c
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
5,54
c
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
5,58
c
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
5,61
bc
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
5,8
a
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
5,56
c
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
5,75
ab
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf
5% menurut uji DMRT
Dari tabel 1 di atas, diketahui bahwa nilai pH tanah akibat pemberian
vermikompos dengan dosis 10 dan 20 ton/ha dan vermikompos + biochar jerami
padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) tidak berbeda nyata dengan kontrol (tanah tanpa
perlakuan). Namun demikian nilai pH tanah cenderung meningkat akibat
perlakuan vermikompos. Admojo (2003) menyatakan bahwa bahan organik yang
telah matang apabila diaplikasikan pada tanah masam dengan kandungan Aldd
tinggi, akan menyebabkan peningkatan pH tanah, karena asam-asam organik hasil
dekomposisi akan mengikat Al membentuk senyawa komplek (khelat), sehingga
Al tidak terhidrolisis lagi. Nilai pH tertinggi terdapat pada perlakuan biochar
jerami padi dosis 20 ton/ha yaitu 5,75 dan nilai pH terendah yaitu pada kontrol
(tanah tanpa perlakuan) sebesar 5,47.
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan data pada tabel 1, diketahui bahwa pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi cenderung menaikkan nilai pH tanah. Ini dapat
disebabkan karena bahan organik yang diberikan telah mencapai tingkat
kematangannya. Hal ini didukung oleh pernyataan Admojo (2003) yang
menyatakan bahwa Peningkatan pH tanah juga akan terjadi apabila bahan organik
yang ditambahkan telah terdekomposisi lanjut (matang), karena bahan organik
yang telah termineralisasi akan melepaskan mineralnya, berupa kation-kation
basa.
Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha dan vermikompos + biochar jerami
padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) memiliki kemampuan yang sama mampu
meningkatkan pH tanah dibandingkan tanpa pemberian biochar. Hal ini didukung
oleh hasil penelitian Endriani (2013) dimana analisis sifat kimia tanah
menunjukkan bahwa aplikasi biochar meningkatkan pH tanah dibandingkan
dengan tanpa pemberian biochar.
Dibandingkan vermikompos, biochar jerami padi lebih baik dalam
menaikkan pH tanah. Hal ini dapat disebabkan karena hasil pengukuran awal nilai
pH biochar sendiri memang lebih tinggi dibandingkan dengan pH awal
vermikompos (lampiran 3). Hasil ini didukung dengan hasil pengukuran pH
kompos dan biochar dimana nilai pH kompos 8,1 sedangkan nilai pH biochar
yang berasal dari kayu sebesar 9,5 (Agegnehu, et al., 2015).
Kadar Air Tanah
Dari data pengukuran kadar air tanah dan dari hasil sidik ragam kadar air
tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tidak
Universitas Sumatera Utara
berpengaruh nyata terhadap kadar air tanah. Persen kadar air tanah dapat dilihat
pada tabel di bawah ini.
Tabel 2. Kadar air tanah 21 hari setelah aplikasi akibat pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi
Kadar Air
Perlakuan
(%)
20,99
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
28,61
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
22,51
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
21,46
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
21,96
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
21,96
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
22,97
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
Dari tabel di atas, diketahui bahwa pemberian vermikompos dan biochar
jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap kadar air tanah. Nilai rataan kadar
air tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K1 (vermikompos dosis 10 ton/ha)
yaitu 28,6%. Nilai rataan kadar air terendah terdapat pada Kontrol (tanah tanpa
perlakuan) yaitu sebesar 20,99%.
Meskipun menurut uji statistik menunjukkan pengaruh yang tidak nyata,
pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tetap dapat meningkatkan kadar
air tanah pada akhir masa inkubasi (tiga minggu). Pemberian vermikompos
dengan dosis 10 ton/ha lebih besar mempengaruhi kadar air tanah. Hal ini
disebabkan karena vermikompos merupakan bahan organik yang mampu
mengikat dan menahan air. Hal ini sesuai dengan literatur Hanafiah et al.(2009)
yang menyatakan bahwa bahan organik mampu meningkatkan ketahanan tanaman
terhadap kekeringan karena kemampuan bahan organik menahan air.
Kadar air tanah akibat pemberian vermikompos 10 ton/ha lebih tinggi
6,1% dibandingkan kadar air tanah akibat pemberian vermikompos 20 ton/ha. Hal
Universitas Sumatera Utara
ini diduga karena vermikompos dengan dosis 10 ton/ha lebih mampu menciptakan
pori mikro di dalam tanah sehinggga kapasitas memegang air tanahnya lebih
tinggi. Hasil ini didukung hasil pengukuran kadar air tanah kapasitas lapang oleh
Uno (2013) dimana kadar air kapasitas lapang tanah dengan pemberian bahan
organik eceng gondok dengan dosis 3 ton/ha lebih tinggi 4,15% dibandingkan
bahan organik eceng gondok dosis 6 ton/ha.
Total Mikroorganisme
Dari data pengukuran total mikroorganisme tanah dan dari hasil sidik
ragam total mikroorganisme tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan
biochar jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap total mikroorganisme tanah.
Total mikroorganisme tanah dapat dilihat pada tabel di berikut ini.
Tabel 3. Total mikroorganisme tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat
pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
Total
Mikroorganisme
(CFU/mL)
200 × 101
198 × 103
130 × 103
146 × 103
610 × 102
130 × 103
130 × 103
Dari tabel di atas, diketahui bahwa pemberian vermikompos dan biochar
jerami padi tidak berpengaruh nyata terhadap total mikroorganisme tanah. Nilai
rataan total mikroorganisme tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K1
(Vermikompos dosis 10 ton/ha) yaitu 198 × 103 CFU/mL. Nilai rataan total
mikroorganisme terendah terdapat pada Kontrol (tanah tanpa perlakuan) yakni
sebesar 200 × 101 CFU/mL.
Universitas Sumatera Utara
Total mikroorganisme tanah akibat pemberian vermikompos, biochar
jerami padi dan kombinasinya (vermikompos + biochar jerami padi) cenderung
meningkat dibandingkan tanah tanpa perlakuan. Perlakuan vermikompos dengan
dosis
10
ton/ha
memberikan
hasil
tertinggi
dalam
peningkatan
total
mikroorganisme tanah sebesar 198 × 103 CFU/mL. Hal ini dapat disebabkan
karena kandungan air pada tanah dengan perlakuan vermikompos dosis 10 ton/ha
juga paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya yang turut
mempengaruhi kelembaban tanah. Hal ini didukung oleh pernyataan Wardle
(1998), yang menyatakan bahwa kelembaban, suhu, dan pH merupakan faktor
lingkungan yang paling mempengaruhi kelimpahan keragaman, dan aktivitas
mikroba.
Total Respirasi
Dari data pengukuran total respirasi tanah dan dari hasil sidik ragam total
respirasi tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
berpengaruh nyata terhadap total respirasi tanah. Total respirasi tanah dapat dilihat
pada tabel di berikut ini.
Tabel 4. Total respirasi tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian
vermikompos dan biochar jerami padi
Respirasi
Perlakuan
(g CO₂)
0,17
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
c
1,89
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
a
1,94
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
a
1,6
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
ab
1,26
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
ab
1,03
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
b
1,77
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf
5% menurut uji DMRT
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan tabel di atas, diketahui bahwa pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi berpengaruh nyata terhadap total respirasi tanah.
Hal ini mengindikasikan adanya aktivitas mikroorganisme di dalam tanah.
Respirasi merupakan proses dekomposisi bahan organik yang secara umum
mengindikasikan kegiatan mikroorganisme, dengan tujuan menyediakan karbon
yang merupakan sumber utama bagi pembentukan material-material baru
(Alexander 1977).
Total respirasi tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K2 (vermikompos
dosis 20 ton/ha) yaitu 1,94 g CO₂. Nilai rataan total respirasi terendah terdapat
pada Kontrol (tanah tanpa perlakuan) yakni sebesar 0,17 g CO₂. Tingginya nilai
respirasi tanah akibat pemberian vermikompos dosis 20 ton/ha mengindikasikan
bahwa
tingginya
aktivitas
mikroorganisme
tanah,
dimana
aktivitas
mikroorganisme tanah banyak ditentukan oleh sumber makanan yang terdapat
pada tanah. Vermikompos dapat menjadi sumber karbon tanah yang
dapat
dimanfaatkan oleh miroorganisme tanah dalam metabolismenya. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Atmojo (2003) yang menyatakan bahwa bahan organik
merupakan sumber energi bagi makro dan mikro-fauna tanah. Penambahan bahan
organik dalam tanah akan menyebabkan aktivitas dan populasi mikrobiologi
dalam tanah meningkat, terutama yang berkaitan dengan aktivitasdekomposisi dan
mineralisasi bahan organik.
C-organik Tanah
Berdasarkan data pengukuran C-organik tanah dan dari hasil sidik ragam
C-organik tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami
Universitas Sumatera Utara
padi berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah. Kandungan C-organik tanah
dapat dilihat pada tabel di berikut ini.
Tabel 5. Kandungan C-organik tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat
pemberian vermikompos dan biochar jerami padi
C-organik
Perlakuan
(%)
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
0,23
c
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
0,34
b
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
0,39
ab
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
0,39
ab
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
0,39
ab
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
0,39
ab
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
0,43
a
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf
5% menurut uji DMRT
Berdasarkan tabel tersebut, diketahui bahwa kandungan C-organik tanah
akibat pemberian vermikompos dosis 20 ton/ha (K2) tidak berbeda nyata dengan
C-organik tanah akibat perlakuan biochar jerami padi dosis 10 ton/ha (K3), Corganik tanah akibat perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4), dan
C-organik tanah akibat perlakuan vermikompos + biochar jerami padi (5 ton/ha : 5
ton/ha) (K5) namun berbeda nyata terhadap K0, K1, dan K6. Kandungan Corganik tanah tertinggi terdapat pada perlakuan K6 (vermikompos + biochar
jerami padi ) (10 ton/ha : 10 ton/ha) yaitu 0,43% dan terendah terdapat pada
kontrol (tanah tanpa perlakuan) yakni sebesar 0,23%.
Kandungan C-organik tanah akibat perlakuan K6 (vermikompos + biochar
jerami padi ) (10 ton/ha : 10 ton/ha) memiliki nilai tertinggi dibandingkan Corganik tanah akibat perlakuan lainnya. Kombinasi ini merupakan perlakuan
terbaik dalam meningkatkan C-organik tanah. Hasil ini didukung dengan hasil
pengukuran C-organik tanah oleh Gosh et al. (2013) dimana hasil pengukuran Corganik tanah akibat pemberian perbandingan tanah : biochar : kompos (3 : 2 : 1)
Universitas Sumatera Utara
lebih tinggi 0,17% dibandingkan tanah dengan pemberian tanah : biochar :
kompos (3 : 1 : 1).
Kandungan C-organik tanah akibat pemberian vermikompos + biochar
jerami padi (dosis 10 ton/ha : 10 ton/ha) masih tergolong pada kriteria sangat
rendah menurut Balai Penelitian Tanah (2005). Meskipun demikian, pemberian
vermikompos + biochar jerami padi (dosis 10 ton/ha : 10 ton/ha) padi masih tetap
dapat meningkatkan kandungan C-organik tanah sebesar 86,95%. Untuk
meningkatkan C-organik tanah, pemberian bahan organik dilakukan dengan
meningkatkan dosis yang diberikan dan dilakukan secara kontiniu. Dariah (2015)
menyatakan bahwa bahan organik telah terbukti mempunyai banyak fungsi (multi
fungsi), namun dibutuhkan dosis yang relatif tinggi, yaitu berkisar 5-20 ton/ha dan
seringkali dibutuhkan pemberian yang kontinyu.
N-Total Tanah
Dari data pengukuran N-total tanah dan dari hasil sidik ragam N-total
tanah diperoleh bahwa pemberian vermikompos dan biochar jerami padi tidak
berpengaruh nyata terhadap N-total tanah. Kandungan N-total tanah dapat dilihat
pada tabel di berikut ini.
Tabel 6. N-total tanah tiga minggu setelah aplikasi akibat pemberian
vermikompos dan biochar jerami padi
Perlakuan
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha)
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha)
N-total (%)
0,11
0,11
0,11
0,12
0,12
0,12
0,11
Universitas Sumatera Utara
Kandungan N-total tanah akibat pemberian biochar jerami padi dosis 10
ton/ha (K3), biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4), dan vermikompos +
biochar jerami padi (5 ton/ha : 5 ton/ha) (K5) lebih tinggi dibandingkan dengan
kandungan N-total tanah akibat perlakuan K0 (tanah tanpa perlakuan),
vermikompos dosis 10 ton/ha (K1), vermikompos padi dosis 20 ton/ha (K2), dan
vermikompos + biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) (K6).
Dibandingkan dengan analisis awal N-total tanah (lampiran 3), Kandungan
N-total tanah semakin berkurang. Hal ini dapat disebabkan karena unsur
hara N memang mudah tercuci dan menguap. Kehilangan nitrogen dari tanah
terdiri dari kehilangan dalam bentuk gas (N2, N2O, NO, dan NH3), kehilangan
akibat pencucian dan kehilangan hara panen (Damanik, et al., 2011)
Biochar jerami padi mampu mempertahankan tanah dari kehilangan hara
nitrogen dibandingkan dengan kompos. Kehilangan hara akibat pencucian dapat
disebabkan oleh faktor struktur tanah dan tekstur tanah. Biochar mempunyai
struktur pori yang cukup bagus. Bornemann et al. (2007) menyatakan ukuran pori
biochar yang biasanya dianalisis berdasarkan IUPAC hasilnya rata-rata yakni pori
mikro dengan diameter 50 x 10–3μm).
Pemberian biochar jerami padi dinilai cukup mampu mengimbangi
vermikompos dalam hal mempertahankan kandungan hara tanah akibat pencucian.
Ini dapat diakibatkan karena sifat menjerap yang dimiliki oleh biochar serta
luas permukaan yang dimiliki oleh biochar yang luas sehingga hara-hara
seperti N lebih banyak terikat di permukaannya. Hal ini sesuai dengan pernyataan
Lehmann and Joseph (2009) yang menyatakan bahwa bukti-bukti menyarankan
Universitas Sumatera Utara
bahwa sifat menjerap yang dimiliki biochar berkontribusi dalam menjerap unsur
hara melalui pertukaran ion maupun interaksi kovalen pada area permukaan yang
luas. Porositas yang luas yang dimiliki biochar ditambah dengan luas permukaan
yang luas, dimana molekul hidrophilik maupun hidrophobik dapat terserap.
Jumlah Air Tertahan dalam Tanah (mL)
Berdasarkan pengukuran jumlah air tertahan dalam tanah pada pemberian
air awal inkubasi, satu minggu, dan dua minggu inkubasi serta hasil sidik
ragamnya diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 7. Jumlah air tertahan dalam tanah (mL) akibat pemberian vermikompos
dan biochar jerami padi
Perlakuan
Jumlah air tertahan dalam tanah
(mL)
awal
1 minggu 2 minggu
inkubasi inkubasi
inkubasi
196,67
33,33
56,67
200,00
43,33
58,33
196,67
51,67
66,67
190,00
38,33
71,67
209,67
61,67
83,33
K0 = Kontrol (tanah tanpa perlakuan)
K1 = Vermikompos dosis 10 ton/ha
K2 = Vermikompos dosis 20 ton/ha
K3 = Biochar jerami padi dosis 10 ton/ha
K4 = Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
K5 = Vermikompos + Biochar jerami padi
(5 ton/ha : 5 ton/ha)
183,33
40,00
58,33
K6 = Vermikompos + Biochar jerami padi
180,00
40,00
68,33
(10 ton/ha : 10 ton/ha)
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata
5% menurut uji DMRT
Rataan
95,56 b
100,56 b
105,00 b
100,00 b
118,22 a
93,89 b
96,11 b
pada taraf
Berdasarkan data pada Tabel 7, diketahui bahwa jumlah air tertahan dalam
tanah pada awal inkubasi tertinggi adalah pada perlakuan biochar jerami padi
dosis 20 ton/ha (K4) (209,67 mL), dan terendah yakni pada perlakuan
vermikompos + biochar jerami padi (10 ton/ha : 10 ton/ha) (K6) (180 mL), yang
tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan K0
(196,67 mL), K1 (200 mL), K2 (196,67 mL), K3 (190 mL), dan K5 (183,33 mL).
Meskipun tidak nyata, pemberian biochar jerami padi dengan dosis 20
ton/ha memberikan pengaruh terhadap jumlah air tertahan dalam tanah pada
Universitas Sumatera Utara
pemberian air awal inkubasi dengan nilai tertinggi sebesar 209,67 mL. Hal ini
disebabkan karena biochar sendiri memang memiliki kemampuan mengikat air
yang tinggi akibat permukaan yang dimiliki oleh biochar itu sendiri. Hal ini
didukung oleh pernyataan Chan et al. (2007) yang menyatakan bahwa ada suatu
bukti yang menyarankan aplikasi biochar dapat memperbaiki permukaan tanah,
dan pengaruhnya dapat meningkatkan retensi air tanah (Downie et al., 2009).
Jumlah air tertahan dalam tanah pada satu minggu inkubasi tertinggi
terdapat pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha (K4) (61,67 mL), dan
jumlah air tertahan dalam tanah terendah pada perlakuan K0 (196,67 mL), yang
tidak berbeda nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah pada perlakuan
lainnya, K1 (43,33 mL), K2 (51,67 mL), K3 (38,33 mL), dan K5 (40,00 mL) dan
K6 (40,00 mL).
Pada pemberian air satu minggu setelah aplikasi perlakuan, jumlah air
tertahan dalam tanah tetap pada perlakuan K4 (biochar jerami padi 20 ton/ha)
sebesar 61,67 mL. Ini mengindikasikan bahwa pemberian perlakuan biochar
jerami padi dengan dosis 20 ton/ha mampu mempertahankan air lebih tinggi
dibandingkan
dengan
perlakuan
lainnya
yang
disebabkan
oleh
karena
pengaruh bahan organik dan tekstur tanah. Verheijen et al. (2010) menyatakan
bahwa retensi air tanah ditentukan oleh distribusi dan konektivitas pori-pori di
dalam tanah, yang sebagian besar ditentukan oleh ukuran partikel tanah (tekstur),
dikombinasikan dengan karakteristik struktural (agregasi) dan kandungan bahan
organik tanah.
Pada pemberian air dua minggu setelah aplikasi perlakuan, jumlah air
tertahan dalam tanah tertinggi pada perlakuan biochar jerami padi dosis 20 ton/ha
Universitas Sumatera Utara
(K4) (83,33 mL), dan terendah pada perlakuan K0 (56,67 mL), yang tidak berbeda
nyata dengan jumlah air tertahan dalam tanah perlakuan lainnya, K1 (58,33 mL),
K2 (66,67 mL), K3 (71,67 mL), dan K5 (58,33 mL) dan K6 (68,3 mL).
Hingga pemberian air dua minggu setelah inkubasi, jumlah air tertahan dalam
tanah tertinggi tetap pada perlakuan K4 (Biochar jerami padi dosis 20 ton/ha)
sebesar 83,33 mL. Terlihat bahwa pengaruh pemberian perlakuan pada tanah
memberikan efek meningkatnya kemampuan tanah dalam menyimpan dan
mengikat air lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol (tanpa perlakuan). Ini
mengindikasikan bahwa bahan organik dapat menambah kekuatan tanah dalam
menyimpan air. Hal ini didukung oleh pernyataan Atmojo (2003) yang
menyatakan bahwa Pengaruh bahan organik terhadap peningkatan porositas tanah
di samping berkaitan dengan aerasi tanah, juga berkaitan dengan status kadar air
dalam tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuan
menahan air sehinggakemampuan menyediakan air tanah untuk pertumbu