Emisi gas CH4 dan serapan karbon dari aplikasi pupuk anorganik, organik dan tanaman sela pada budidaya jarak pagar

EMISI GAS CH4 DAN SERAPAN KARBON DARI APLIKASI
PUPUK ANORGANIK, ORGANIK, DAN TANAMAN SELA
PADA BUDIDAYA JARAK PAGAR

YANUAR ISHAQ DWI CAHYO

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

ABSTRACT
YANUAR ISHAQ DWI CAHYO. Methane Emission and Carbon Sequestration from
Intercropping System, Organic and Anorganic Fertilizer Application in Jatropha Cultivation.
Supervised by HERDHATA AGUSTA.
Production of Jatropha as a biofuel can be increased by fertilization. Subtitution
chemical fertilizer into organic fertilizer have to consider the methane (CH4) emissions from
soil that fertilizer applied. In this study the rate of methane (CH4) emission from jatropha
cake compost (-0.99 CH4/m2/hour) and peanuts intercrops (- 0.62 CH4/m2/hour) is lower than
urea fertilizer (- 0.04 CH4/m2/hour). Carbon sequestration is a reference to see the potential

of the plant to reduce the CO2 in the atmosphere. Application of urea fertlizer showed carbon
uptake (13.62 tonnes C/ha/year) higher than between fertilizer application (12.83 ton
C/ha/year) and jatropha cake compost (11.09 tonnes C/ha/year). The productivity of jatropha
from the jatropha cake compost (152 kg/ha/year) and intercrops (147.1 kg/ha/year)
application was higher than urea fertilizer (147 kg/ha /year).
Keywords: Carbon sequestration, Fertilizer, Jatropha plant, Methane (CH4)

ABSTRAK
YANUAR ISHAQ DWI CAHYO. Emisi Gas CH4 dan Serapan Karbon Pada
Pertanaman Jarak Pagar dari Perlakuan Tanaman Sela, Pupuk Organik, dan
Pupuk Anorganik. Dibimbing oleh HERDHATA AGUSTA.
Peningkatan produksi jarak pagar sebagai bahan bakar nabati dapat
ditingkatkan dengan cara pemupukan. Upaya subtitusi pupuk anorganik menjadi
organik perlu mempertimbangkan emisi metana (CH4) dari tanah dari aplikasi
pemupukan. Rata-rata laju gas metana dari tanah yang dihasilkan dari pupuk
organik kompos bungkil jarak (-0.99 CH4/m2/jam) dan tanaman sela kacang tanah
(-0.62 CH4/m2/jam) lebih rendah daripada pupuk anorganik urea (-0.04
CH4/m2/jam). Serapan karbon dapat menjadi acuan untuk melihat potensi tanaman
dalam mengurangi kandungan CO2 dari atmosfer. Aplikasi pupuk anorganik urea
memberikan serapan karbon (13.62 ton C/ha/tahun) lebih besar dibandingkan

aplikasi pupuk tanaman sela (12.83 ton C/ha/tahun) maupun pupuk kompos
bungkil jarak (11.09 ton C/ha/tahun). Total produktivitas tanaman pada perlakuan
bungkil jarak (152 kg/ha/tahun), tanaman sela (147.1 kg/ha/tahun) lebih tinggi
dibandingkan dengan pupuk anorganik urea (147 kg/ha/tahun).
Kata kunci: Jarak pagar, Metana (CH4), Pupuk, Serapan Karbon

ABSTRACT
YANUAR ISHAQ DWI CAHYO. Methane Emission and Carbon Sequestration
from Intercropping System, Organic and Anorganic Fertilizer Application in
Jatropha Cultivation. Supervised by HERDHATA AGUSTA.
Production of Jatropha as a biofuel can be increased by fertilization.
Subtitution chemical fertilizer into organic fertilizer have to consider the methane
(CH4) emissions from soil that fertilizer applied. In this study the rate of methane
(CH4) emission from jatropha cake compost (-0.99 CH4/m2/hour) and peanuts
intercrops (- 0.62 CH4/m2/hour) is lower than urea fertilizer (- 0.04 CH4/m2/hour).
Carbon sequestration is a reference to see the potential of the plant to reduce the
CO2 in the atmosphere. Application of urea fertlizer showed carbon uptake (13.62
tonnes C/ha/year) higher than between fertilizer application (12.83 ton C/ha/year)
and jatropha cake compost (11.09 tonnes C/ha/year). The productivity of jatropha
from the jatropha cake compost (152 kg/ha/year) and intercrops (147.1

kg/ha/year) application was higher than urea fertilizer (147 kg/ha /year).
Keywords: Carbon sequestration, Fertilizer, Jatropha plant, Methane (CH4)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul Emisi Gas CH4
dan Serapan Karbon dari Aplikasi Pupuk Anorganik, Organik, dan Tanaman Sela
pada Budidaya Jarak Pagar adalah benar karya saya dengan arahan dari
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2013
Yanuar Ishaq Dwi Cahyo
NIM A24080026

EMISI GAS CH4 DAN SERAPAN KARBON DARI APLIKASI PUPUK
ANORGANIK, ORGANIK, DAN TANAMAN SELA PADA BUDIDAYA

JARAK PAGAR

YANUAR ISHAQ DWI CAHYO

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

Judul Skripsi : Emisi Gas CH4 dan Serapan Karbon dari Aplikasi Pupuk
Anorganik, Organik dan Tanaman Sela pada Budidaya Jarak Pagar
Nama
: Yanuar Ishaq Dwi Cahyo

NIM
: A24080026

Disetujui oleh

Dr. Ir. Herdhata Agusta
Pembimbing I

Diketahui oleh

Dr Ir Agus Purwito, MScAgr
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan November 2011 sampai dengan
Mei 2012 ini ialah teknik budidaya ramah lingkungan, dengan judul emisi gas

CH4 dan serapan karbon dari aplikasi pupuk anorganik, organik, dan tanaman sela
pada budidaya jarak pagar.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Herdhata Agusta selaku
pembimbing yang telah memberikan koreksi dan saran. Selain itu, penulis juga
memberikan ucapan terima kasih kepada teman-teman yang berada di Surfactan
and Bioenergy Research Center (SBRC) atas bimbingannya dalam penelitian.
Penulis juga memberikan penghargaan kepada PT Indocement Tunggal Prakarsa
yang telah menyediakan lahan penelitian serta para pendamping lahan yang
membantu dalam mengambil data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan
kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, April 2013
Yanuar Ishaq Dwi Cahyo

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi


DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2


Tujuan Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

3

METODE

8

Bahan

8


Alat

8

Prosedur Analisis Data

8

HASIL DAN PEMBAHASAN
Laju Gas Metana

9
9

Biomasa dan Serapan Karbon

10

Vegetatif dan Generatif Jarak Pagar


11

Tanaman Sela: Kacang Tanah

14

Kondisi Lingkungan Tanah

15

SIMPULAN DAN SARAN

21

Simpulan

21

Saran


21

DAFTAR PUSTAKA

21

LAMPIRAN

26

RIWAYAT HIDUP

31

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8

Kandungan kimia bungkil biji jarak pagar
Pengaruh jenis pupuk terhadap kandungan C-organik pada jarak pagar
Pengaruh jenis pupuk terhadap serapan karbon pada jarak pagar
Parameter vegetatif tanaman jarak pagar dari perlakuan sumber
pupuk
Parameter warna daun tanaman jarak pagar dari perlakuan sumber
pupuk
Bobot basah dan bobot kering tanaman sela dan tanaman sela yang
ditambah dengan pupuk bungkil jarak
Perbandingan warna daun dan konsentrasi klorofil pada dua perlakuan
tanaman sela
Parameter daya hasil (generatif) pada tanaman sela kaca tanah

6
10
11
12
12
14
15
15

DAFTAR GAMBAR
1 Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.)
2 Laju emisi metana (CH4) pada 7, 14, 21, dan 65 hari setelah aplikasi
pada masing-masing perlakuan
3 Potensi produktivitas biji kering jarak pagar dari perlakuan pemupukan
4 Suhu tanah pada berbagai perlakuan dan hari setelah aplikasi (HSA)
pupuk
5 pH tanah pada berbagai kedalaman (0-100 cm) pada masing-masing
perlakuan
6 Kandungan amonium pada berbagai kedalaman (0-100 cm) pada
masing-masing perlakuan
7 Kandungan nitrat pada berbagai kedalaman (0-100 cm) pada masingmasing perlakuan
8 Kandungan C-organik pada berbagai kedalaman (0-100 cm) pada
masing-masing perlakuan
9 Kandungan N-total pada berbagai kedalaman (0-100 cm) pada masingmasing perlakuan

3
9
13
16
17
18
19
20
20

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5

Data iklim selama penelitian
Laju emisi gas metana dari perlakuan sumber pupuk
Potensi produktivitas biji kering jarak pagar
pH di berbagai kedalaman tanah pada perlakuan sumber pupuk
Dokumentasi kegiatan penelitian

26
27
28
29
30

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman jarak pagar berpotensi sebagai penghasil bahan baku energi
terbarukan (Achten et al. 2010). Potensi untuk produksi bahan bakar nabati
(BBN) dapat dipilih karena tanaman jarak pagar tidak bersaing dengan tanaman
penghasil pangan, tidak dimakan binatang karena beracun, mudah beradaptasi di
lapangan, berpotensi menjadi bisnis baru untuk masyarakat, dan kegiatan produksi
lebih terdesentralisasi (Syakir 2010).
Program pengembangan jarak pagar sangat difokuskan pada lahan-lahan
marginal. Potensi produksi jarak pagar di lahan kering pada tahun pertama sebesar
880.78 kg/ha (352.31 g/pohon) dari tanaman asal stek (Santoso et al. 2008). Salah
satu upaya peningkatan produktivitas adalah melalui pemupukan. Penggunaan
pupuk anorganik atau kimia akan meningkatkan emisi gas rumah kaca dari sektor
industrinya. Sumber energi utama untuk pembuatan pupuk kimia N adalah gas
alam yang tidak dapat diperbaharui. Pada proses pembuatannya pun menghasilkan
rata-rata 1.5 kg CO2/kg NH3 dilepaskan ke atmosfer dari produksi amonia
(Althaus et al. 2007) yang merepresentasikan 0.93% dari total gas rumah kaca di
dunia (IFA 2009).
Upaya untuk menekan pencemaran lingkungan tersebut perlu dilakukan
dengan mengembangkan model budidaya jarak pagar yang ramah lingkungan.
Sumber pupuk lain perlu dikembangkan untuk menekan produksi emisi gas rumah
kaca dari penggunaan pupuk kimia. Subtitusi yang dapat digunakan sebagai
sumber pupuk adalah kompos bungkil jarak dan pupuk hijau berupa tanaman sela
kacang tanah. Penggunaan bungkil jarak pagar sebagai kompos disebabkan oleh
kandungan unsur hara yang tinggi dibandingkan dengan pupuk kandang
(Prihandana dan Hendroko 2007). Pada proses pembuatannya pupuk bungkil jarak
tidak memerlukan energi yang besar. Tanaman sela kacang tanah dapat
memberikan tambahan produk lain dari penggunaan lahan yang sama.
Pemupukan akan meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman
secara vegetatif maupun generatif. Sehingga aplikasi pupuk dapat diartikan
sebagai upaya untuk meningkatkan potensi tanaman dalam menyerap gas CO2
dari atmosfer. Aplikasi pemupukan ke lahan pertanian akan memunculkan potensi
emisi gas CH4 yang berasal dari aktivitas mikroorganisme tanah. Gas CH4 adalah
salah satu gas rumah kaca yang memiliki kekuatan radiasi 20 kali lebih besar
daripada CO2. Penggunaan kompos bungkil jarak dan tanaman sela kacang tanah
sebagai sumber pupuk masih berperan dalam menghasilkan emisi gas rumah kaca
dari tanah. Pada akhirnya subtitusi pupuk anorganik harus diikuti oleh potensi
emisi gas CH4 yang rendah dari tanah serta meningkatkan vegetatif dan generatif
tanaman jarak pagar. Sehubungan dengan hal tersebut penelitian ini mengukur
emisi gas CH4 dan serapan karbon dari yaitu tanaman sela dan bungkil jarak pagar.
Selanjutnya dibandingkan dengan penggunaaan pupuk anorganik yaitu urea, KCl,
dan SP-36. Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah emisi CH4 lebih
rendah pada penggunaan tanaman sela serta pada kombinasi pupuk organik dan
tanaman sela. Selain itu, pupuk pengganti berupa kompos bungkil jarak dan
tanaman sela akan meningkatkan serapan karbon pada tanaman jarak pagar.

2
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan dapat diketahui terdapat
permasalahan mengenai emisi gas metana yang diakibatkan dari penggunaan
pupuk untuk lahan pertanian. Peningkatan penggunaan pupuk kimia sejajar
dengan peningkatan emisi gas metana. Masih terdapat peluang untuk mengurangi
emisi gas metana dengan cara subtitusi penggunaan jenis pupuk yaitu pupuk
organik bungkil jarak pagar dan pupuk dari tanaman sela kacang tanah. Jenis
pupuk nantinya juga akan mempengaruhi kemampuan tanaman dalam menyerap
CO2 dari atmosfer melalui proses fotosintesis. Berdasarkan hal tersebut dapat
dirumuskan bahwa permasalahan yang diteliti adalah
1.
Apakah pupuk organik bungkil jarak dan tanaman sela dapat menghasilkan
emisi gas metana yang lebih rendah daripada pupuk anorganik ?
2.
Apakah pupuk organik bungkil jarak dan tanaman sela dapat menggantikan
pupuk anorganik untuk peningkatan produksi tanaman jarak pagar ?
3.
Apakah penggunaan pupuk organik bungkil jarak dan tanaman sela
memberikan potensi penyerapan CO2 yang lebih baik daripada pupuk
anorganik pada tanaman jarak pagar ?
4.
Bagaimana kondisi lingkungan tanah setelah aplikasi jenis pupuk yang
berbeda dan pengaruhnya terhadap emisi gas metana ?

Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini ialah untuk mendapatkan model produksi jarak
pagar yang efektif dan berwawasan lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah
1.
Mengukur emisi CH4 dari tanah pada aplikasi sumber pupuk anorganik,
kompos bungkil jarak, dan tanaman sela kacang tanah
2.
Mendapatkan informasi potensi pupuk kompos bungkil jarak dan tanaman
sela dalam menggantikan penggunaan pupuk anorganik dalam
meningkatkan produksi tanaman jarak pagar
3.
Mengukur potensi serapan karbon pada tanaman jarak pagar dari aplikasi
pupuk anorganik, kompos bungkil jarak, dan tanaman sela
4.
Mendapatkan informasi mengenai kondisi lingkungan tanah dari aplikasi
pupuk kompos bungkil jarak, tanaman sela, dan pupuk anorganik serta
korelasinya dengan emisi gas metana.

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini menganalisis laju emisi gas metana dari aplikasi jenis pupuk
yang berbeda berupa pupuk anorganik, pupuk organik bungkil jarak serta tanaman
sela. Data Sampel gas dari lahan penelitian dianalisis sehingga muncul konsentrasi
gas metana yang kemudian dikonversi untuk mendapatkan nilai laju emisi gas
metana. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman sebagai pengaruh penggunaan
pupuk diamati berupa aspek vegetatif dan generatif dari tanaman jarak pagar.
Kemampuan tanaman jarak pagar dalam menyerap CO2 diukur dengan cara
destruktif dan dianalisis kandungan C-organik dari tanaman. Kondisi lingkungan

3
tanah dilihat dengan cara mengambil sampel tanah secara komposit pada setiap
petakan sumber pupuk.

TINJAUAN PUSTAKA
Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)
Taksonomi dan Morfologi
Jarak pagar mempunyai morfologi pohon yang kekar, batang berkayu bulat
dan mengandung banyak getah. Jarak pagar (Jatropha curcas L.) memiliki rataan
umur berbunga mencapai 126.5 hari dengan minimum 75 hari dan maksimum
lebih dari 360 hari (Hartati et al. 2009). Tinggi tanaman dapat mencapai 5 meter
dan mampu hidup sampai 50 tahun. Daun tumbuh lebar dengan pertulangan
menjari dan sisi berlekuk-lekuk sebanyak 3–5 buah serta tumbuh tunggal. Bunga
jarak pagar bunga berupa majemuk berbentuk malai yang berwarna kuning
kehijauan, berumah satu dan uniseksual, kadang hermaprodit. Jumlah bunga
betina 4–5 kali lebih banyak daripada bunga jantan. Buah berbentuk buah kendaga,
oval atau bulat telur, berupa buah kotak berdiameter 2–4 cm dengan permukaan
tidak berbulu (gundul) dan berwarna hijau ketika masih muda dan setelah tua
kuning kecoklatan. Kemasakan buah pada tanaman ini tidak serentak. Buah jarak
pagar terbagi menjadi 3 ruangan yang diisi 1 biji tiap ruangannya. Biji berbentuk
bulat lonjong berwarna cokelat kehitaman dengan ukuran panjang 2 cm, tebal 1
cm, dan berat 0.4 – 0.6 gram/biji.

Gambar 1 Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.)
Jarak pagar termasuk dalam familia Euphorbiaceae, satu famili dengan
tanaman karet dan ubikayu. Adapun klasifikasi jarak pagar sebagai berikut :
Divisi
: Spermatophyta
Sub divisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Euphorbiales
Famili
: Euphorbiaceae
Genus
: Jatropha
Spesies
: Jatropha curcas L.

4
Jarak pagar dapat ditemukan tumbuh subur di berbagai tempat di Indonesia.
Umumnya terdapat di pagar-pagar rumah, kebun dan sepanjang tepi jalan.
Cabang-cabang pohon ini bergetah dan dapat diperbanyak dengan biji, setek atau
kultur jaringan dan mulai berbuah delapan bulan setelah ditanam dengan
produktivitas 0.5–1.0 ton biji kering/ha/tahun. Selanjutnya akan meningkat secara
bertahap dan akan stabil sekitar 5 ton pada tahun ke lima setelah tanam.
Persyaratan Lingkungan
Tanaman jarak merupakan tanaman yang mudah beradaptasi dan tahan
terhadap kondisi lingkungan yang kritis seperti kondisi fisik tanah yang rusak,
ketersediaan air dan kualitas unsur hara yang rendah. Pertumbuhan optimal
tanaman dicapai pada ketinggian 0–2000 mdpl (meter diatas permukaan laut),
suhu berkisar antara 18 - 30 oC serta pada lintang 50 ºLU–40 ºLS. Pertumbuhan
tanaman jarak terhambat pada daerah dengan suhu rendah ( 35 oC). Kondisi tersebut menyebabkan keguguran pada daun
dan bunga serta buah cepat kering sehingga produksi menurun. Jarak pagar dapat
tumbuh di daerah dengan curah hujan antara 300 mm–1200 mm per tahun serta
pH tanah antara 5.0 – 6.5.
Produksi dan Serapan Karbon
Jarak pagar yang ditanam seluas 1 ha dapat menghasilkan 2.7 ton CJO
(Crued Jatropha Oil), dengan asumsi umur 5 tahun jarak pagar dapat berproduksi
sekitar 8-10 ton/ha (Prastowo et al. 2007). Selain itu, tanaman jarak pagar
berumur 18 -24 bulan menghasilkan berat kering berangkasan (BK) sekitar 20-22
ton/ha (June et al. dalam Puslitbangbun 2008). Sampai dengan umur 25 tahun
jarak pagar rata-rata memiliki bobot kering sekitar 84-102 ton/ha/tahun atau
memiliki karbon stok (C average) sebesar 42-51 ton C/ha/tahun atau mampu
menyerap sekitar 158-191 ton CO2/ha/tahun sepanjang umur produktif tanaman.
Metana (CH4)
Sekitar 70% total emisi gas CH4 berasal dari aktivitas manusia dan 30 %
berasal dari sumber-sumber alami seperti area rawa yang tergenang. Gas CH4
secara biologis dihasilkan dari penguraian atau pembusukan anaerobik bahan
organik yang terjadi pada lahan sawah dan fermentasi enterik pada ruminan. Gas
CH4 merupakan produk penting hasil degradasi bahan organik dibawah kondisi
anaerob. Selulosa didegradasi secara metanogenik menghasilkan 50% CO2 dan
50% CH4 (Conrad 1996). Gas CH4 merupakan hasil akhir dekomposisi anaerob
bahan organik oleh sekelompok bakteri anaerob yang disebut bakteri metanogenik
yaitu archaebacteria yang merupakan bakteri anaerob obligat. Laju emisi CH4 dan
pembentukannya dipengaruhi beberapa faktor yaitu oksidasi gas CH4, sumber
metabolik organik karbon, potensial redoks (Eh), jenis tanah, suhu tanah, derajat
kemasaman tanah (pH), bakteri metanogenik, ketersediaan nitrogen, cahaya,
pengairan dan aktivitas tanaman. Beberapa tipe penggunaan lahan dapat bertindak
sebagai penyerap (sink) CH4. Daya serap rata-rata pada beberapa tipe tata guna
lahan antara lain hutan konservasi mengonsumsi rata-rata CH4 per jam sebesar
0.12 mg/m2, hutan sekunder 0.11 mg/m2, hutan karet 0.09 mg/m2. Sedangkan

5
lahan kering yang ditanami padi gogo, kebun tebu, dan alang-alang dapat
mengonsumsi CH4 per jam sama besar yaitu 0.03 mg/m2/jam.
Karbondioksida (CO2) dan Serapan Karbon
Aliran karbon dari atmosfer ke vegetasi merupakan aliran yang bersifat dua
arah, yaitu pelepasan CO2 ke atmosfer melalui proses dekomposisi organ tanaman
dan pembakaran serta penyerapan CO2 melalui respirasi oleh tanaman. Mengukur
jumlah karbon (C) dalam bagian tanaman hidup (biomasa) pada suatu lahan,
berarti dapat menggambarkan jumlah CO2 yang diserap oleh tanaman dari
atmosfer. Besarnya emisi CO2 ditentukan oleh kehilangan karbon pada biomassa
tanaman akibat pembukaan lahan maupun pengelolaan lahan menggunakan api,
penambatan karbon oleh tanaman, dan dekomposisi bahan organik tanah.
Cadangan karbon pada beberapa tipe lahan antara lain hutan primer rata-rata
memiliki cadangan sebesar 300 ton C/ha, hutan sekunder 132 ton C/ha, semak
belukar 15 ton C/ha, alang-alang 2 ton C/ha, dan perkebunan karet berpotensi
menyerap karbon sebesar 30 ton CO2–e/ha/tahun (Agus et al. 2009).
Pemupukan
Pupuk adalah suatu bahan yang bersifat organik ataupun anorganik, bila
ditambahkan ke dalam tanah ataupun tanaman bertujuan menambah unsur hara
serta dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah atau kesuburan tanah.
Pemupukan adalah cara atau metode pemberian pupuk atau bahan-bahan lain ke
dalam tanah. Arsal dan Widyawati (2008) menyatakan bahwa untuk mengurangi
pengeluaran biaya pembelian pupuk anorganik dapat disubtitusi dengan pupuk
organik dari bahan limbah kelapa, jerami padi atau jagung, kacang tanah, dan
rumput.
Pupuk Anorganik (Urea, SP-36, dan KCl)
Pupuk nitrogen tergolong cukup banyak ragamnya salah satunya adalah
pupuk urea. Urea ialah suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon,
hidrogen, oksigen, dan nitrogen dengan rumus CON2H4 atau (NH2)2CO. Urea
merupakan pupuk nitrogen yang paling mudah dipakai. Urea mengandung
nitrogen paling tinggi (46 %) diantara semua pupuk padat. Nitrogen dari urea
ialah amonium (NH4+) yang mudah larut di dalam air dan tidak mempunyai
residu garam sesudah dipakai untuk tanaman. Nitrogen merupakan unsur penting
bagi pertumbuhan tanaman terutama pada fase vegetatif. Pada fase tersebut terjadi
proses penting yaitu pembelahan sel, perpanjangan sel dan tahap pertama
diferensiasi sel yang berhubungan dengan perkembangan akar, daun dan batang
(Harjadi 1996).
Fungsi utama kalium adalah membantu pembentukan protein dan
karbohidrat. Kalium berperan dalam memperkuaat tubuh tanaman agar daun,
bunga dan buah tidak gugur. Kalium diserap tanaman dalam bentuk ion K+ yang
berada dalam tanah dalam bentuk ion dan bersifat sangat dinamis sehingga mudah
tercuci pada tanah berpasir dan tanah dengan pH rendah. Pupuk KCl merupakan
pupuk kalium yang berwarna kemerahan abu-abu atau putih dengan kandungan

6
K2O sebesar 48-62.5 % setara dengan 39-51 % kalium dan 47 % klorin.
Disamping unsur K dan Cl pupuk ini juga mengandung Na, Mg, S, B, Ca dan
unsur lain meskipun sedikit (Leiwakabessy 1998).
Fosfor digunakan oleh tanaman dalam semua tahap pertumbuhan khususnya
awal pertumbuhan. Namun ketersediaan unsur ini lambat dan merupakan unsur
yang relatif immobile dalam tanah. Beberapa pupuk P yang umum digunakan
adalah batuan fosfat alam (rock phosphate), superfosfat (TSP, SP-36), kalium
fosfat, dan bentuk-bentuk majemuk (amonium fosfat, NPK, dan lain-lain). Pupuk
P dibuat juga kombinasi dengan mikrobia, tujuannya untuk meningkatkan
efisiensi pemupukan. Fungsi P dalam pengaruhnya terhadap produksi adalah P
mampu meningkatkan hasil serta bobot bahan kering serta memperbaiki kualitas
hasil. Havlin et al (1999) menyatakan bahwa unsur P sangat diperlukan untuk
pembentukan komponen asam amino, enzim, nukleotida, phosphoprotein,
phospholipid dan gula fosfat. Pemberian unsur P pada awal pertubuhan tanaman
sangat baik untuk perkembangan organ reproduksinya.
Pupuk Organik Kompos Bungkil Jarak
Bungkil jarak diperoleh dari residu pengepresan minyak dari biji jarak pagar.
Residu ini dapat dihitung dengan asumsi rendemen minyak 30% setiap kali
pengepresan biji jarak ini akan dihasilkan 70% bungkil (Hambali dan Mujdalipah
2006). Bungkil sisa pengepresan daging biji dan setelah diambil minyaknya
sangat baik digunakan untuk kompos. Menurut Makkar dan Becker (2008)
bungkil jarak pagar yang bersifat toksik dapat digunakan sebagai pupuk dan
pestisida, substrat untuk produksi biogas dan sumber bahan bakar untuk generator.
Bungkil daging biji banyak mengandung N (nitrogen), P (fosfor), dan K (kalium)
(Nurcholis dan Sumarsih 2007). Kandungan kimia bungkil jarak disajikan dalam
bentuk tabel 1.
Tabel 1 Kandungan kimia bungkil biji jarak pagar
Jenis unsur hara
Kandungan (%)
C-organik
55.2
N
4.1
C/N Rasio
13.5
P
0.5
K
1.2
Ca
0.3
Mg
0.4
Na
0.1
Sumber : Hening (2005) dalam Nurcholis dan Sumarsih (2007)

Tanaman Sela (Kacang Tanah)
Pola intercropping dengan berbagai jenis tanaman semusim dan tahunan
banyak dilakukan untuk mengatasi rendahnya pendapatan usaha tani pada dua
tahun pertama penanaman jarak pagar. Pemilihan tanaman kacang-kacangan
seperti kacang tanah sebagai tanaman sela diantar tanaman jarak pagar

7
dimungkinkan karena tanaman ini berhabitus rendah, sehingga tidak akan
berkompetisi dengan tanaman jarak pagar dalam penggunaan cahaya matahari
mengingat tanaman jarak pagar tidak tahan naungan (berpengaruh terhadap
produksi). Mulyaningsih et al. dalam Puslitbangbun (2010) menyatakan bahwa
tanaman kacang-kacangan yang ditanam disela-sela tanaman jarak pagar tidak
mengurangi populasi jarak pagar. Bahkan hasil biji kering jarak pagar (236.5
kg/ha) dengan penggunaan tanaman sela lebih tinggi dari monokultur (224.48
kg/ha). Hal ini menunjukkan adanya sinergis antara tanaman jarak pagar dengan
tanaman kacang-kacangan. Pola tanam sela dan pemupukan organik dapat
mengurangi emisi gas rumah kaca melalui penyerapan unsur C dan N ke dalam
tanah dan tanaman sebesar 10-15 % (Dixon 1995). Pola tanam sela akan
meningkatkan cadangan karbon karena tanaman sela menyerap CO2 dari udara
bebas hingga 15% (Mendoza 2001). Penggunaan tanaman sela terutama legum
menurut Sainju et al. (2006) akan meningkatkan karbon organik dalam tanah
sebesar 10 %.
Kacang tanah merupakan tanaman legum tahunan yang tegak lurus atau
menjalar dan berbulu halus. Umumnya memiliki tinggi sekitar 15-60 cm dan
menghasilkan akar primer yang berkembang dengan baik dan memiliki banyak
akar lateral. Daun kacang tanah menyusun berselang dan mempunyai empat helai
anak daun. Harsono (1998) menyatakan tanaman kacang tanah lebih toleran
terhadap kekeringan, namun kebutuhan air sangat diperlukan pada saat kritis
pertumbuhan tanaman yaitu saat perkecambahan, pembungaan, dan pengisian
polong. Produksi hasil juga akan berkurang jika bagian atas tanah kering sejak
pembungaan sampai perkembangan polong. Rhizobium yang berasosiasi dengan
tanaman kacang tanah mampu memfiksasi 100-300 kg N/ha dalam satu musim
tanam dan meninggalkan sejumlah N untuk tanaman berikutnya.

METODE
Penelitian dilaksanakan di kebun percobaan jarak pagar milik PT
Indocement Tunggal Prakarsa Tbk (Lintang 6049’65.07”S and Bujur
106093’23.56”E), laboratorium Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi-IPB,
laboratorium Plant Analysis and Gas Chromatography Departemen Agronomi
dan Hortikultura-IPB serta laboratorium Kesuburan Tanah Departemen
Manajemen dan Sumberdaya Lahan, Kampus IPB Darmaga, Bogor. Penelitian
dilaksanakan pada bulan November 2011 sampai dengan Mei 2012.
Rancangan penelitian yang digunakan adalah Faktorial Rancangan
Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) satu faktor yaitu jenis pupuk. Perlakuan
jenis pupuk terdapat 6 perlakuan yaitu pupuk urea (U), pupuk urea yang ditambah
KCl dan SP-36 (U+), tanaman sela yang ditambah bungkil jarak (BJT), tanaman
sela (T), bungkil jarak (BJ), bungkil jarak yang ditambah KCl dan SP-36 (BJ+)
serta kontrol (K). Setiap perlakuan merupakan petak di lapangan berukuran 2 m x
40 m. Setiap perlakuan perlakuan diulang 3 kali sehingga terdapat 21 unit
percobaan.

8
Bahan
Bahan tanaman yang digunakan adalah jarak pagar lokal Dompu-NTB
berumur 4 tahun. Pupuk organik yang digunakan adalah bungkil jarak pagar,
sedangkan pupuk anorganik yang digunakan adalah urea, SP-36, dan KCl.
Tanaman sela yang digunakan adalah kacang tanah varietas Turangga (Valencia).
Dosis pupuk dalam perlakuan yaitu bungkil jarak 2 kg/pohon, Urea 80 g/pohon,
SP-36 50 gr pohon, dan KCl 12 gr/pohon. Pupuk anorganik dan bungkil jarak
diaplikasikan secara keseluruhan pada awal percobaan. Tanaman sela (kacang
tanah) yang digunakan ditanam dengan jarak tanam 20 x 20 cm2.

Alat
Peralatan yang digunakan adalah gas chamber (tabung gas), syringe
(suntikan), tadler bag (plastik tempat gas). Gas metana (CH4) dianalisis
menggunakan Gas Chromatography tipe Hewlett Packard (HP) versi 5890 (alat
pengukur gas) dengan detektor FID (Flame Ion Detector) serta volume injeksi 0.6
ml. Pengambilan sampel tanah menggunakan bor biopori dan pengukuran suhu
tanah dengan termometer tanah.

Prosedur Analisis Data
Variabel pengamatan berupa konsentrasi gas metana, serapan karbon,
vegetatif dan generatif jarak pagar serta tanaman sela. Kondisi lingkungan tanah
dianalisis pada kandungan amonium, nitrat, C-organik, dan N-total. Data diuji
menggunakan uji F kemudian dianalisis dengan SAS versi 9.0. Perlakuan yang
memberikan pengaruh yang nyata akan dijuji lanjut mengunakan Duncan Multiple
Range Test (DMRT) dengan taraf 5%.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi tanah pada lahan percobaan termasuk pada tipe tanah latosol merah
dengan komposisi 24 % pasir, 46 % debu, dan 30 % liat. Kandungan bahan
organik dan N-totalnya tergolong sangat rendah yaitu 0.92 % (27 600 kg C/ha)
dan 0.08% (2400 kg N/ha). Namun C/N rasionya tergolong sedang yaitu sebesar
12 %. Fosfat (P2O5) yang terkandung tergolong tinggi yaitu 21 mg/100 g,
sedangkan kandungan K2O sangat rendah yaitu 8 mg/100 g. Curah hujan rata-rata
selama penelitian 335.9 mm/bulan, suhu udara rata-rata 25.9 0C dan kelembaban
sebesar 82 %. Intensitas cahaya rata-rata sebesar 318.4 Cal/cm2 dengan lama
penyinaran matahari rata-rata 52.3 %.

9
Laju Emisi Metana (CH4)
Pada penelitian ini emisi gas CH4 diukur berkisar antara -5.7 mg
CH4/m2/jam sampai dengan 5.16 mg CH4/m2/jam (Gambar 2). Nilai negatif dari
laju emisi menunjukkan bahwa CH4 yang berada di atmosfer dikonsumsi oleh
mikroorganisme tanah (Inubushi et al. 2003). Gas metana yang terukur berasal
dari tanah serta pada lahan kering tidak memiliki mekanisme untuk melepaskan
CH4 ke atmosfer melalui tanaman. Laju gas CH4 (metana) dari tanah terhadap
jenis pupuk menunjukkan perbedaan pada 14 hari setelah aplikasi pupuk.
Sedangkan pada 7, 21 dan 65 hari setelah aplikasi menunjukkan tidak adanya
perbedaan (P