Respons Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max (l.) Merril) Terhadap Pemberian Biochar dan Pupuk Organik Cair
49
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut van Steenis (2003), tanaman kedelai diklasifikasikan ke dalam
Kingdom Plantae dengan divisi Spermatophyta. Kedelai merupakan tanaman
berbiji terbuka yaitu dengan subdivisi Angiospermae. Tanaman kedelai termasuk
ke dalam kelas Dicotyledonae, berordo Polypetales dengan famili Papilionaceae
(Leguminosae). Nama spesies dari tanaman ini adalah Glycinemax (L.) Merill
dengan genus Glycine.
Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan
akar sekunderyang tumbuh dari akar tunggang. Selain itu kedelai juga seringkali
membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada
umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah
yang terlalu tinggi (Irwan, 2006).
Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe
determinate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini
didasarkan atas keberadaan bunga pada pucuk batang. Pertumbuhan batang tipe
determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman
mulai berbunga. Sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila
pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai
berbunga. Disamping itu, ada varietas hasil persilangan yang mempunyai tipe
batang mirip keduanya sehingga dikategorikan sebagai semi-determinate atau
semi indeterminate(Irwan, 2006).
Universitas Sumatera Utara
50
Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia
kotiledon yang tumbuh saat tanaman masih berbentuk kecambah dengan dua helai
daun tunggal dan daun bertangkai tiga (trifoliate leaves)yang tumbuh selepas
masa pertumbuhan (Andrianto dan Indarto, 2004).
Tanaman kedelai di Indonesia yang mempunyai panjang hari rata-rata
sekitar 12 jam dan suhu udara yang tinggi (>30°C), sebagian besar mulai
berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Tanaman kedelai termasuk peka terhadap
perbedaan panjang hari, khususnya saat pembentukan bunga. Periode berbunga
pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 23 minggu di daerah tropik, seperti di Indonesia.jumlah bunga pada tipe batang
determinate umumnya lebih sedikit dibandingkan pada batang tipe indeterminate.
Warna bunga yang umum pada berbagai varietas kedelai hanya dua, yaitu putih
dan ungu (Irwan, 2006).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelahmunculnya
bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlahpolong yang terbentuk
pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam,antara 1-10 buah dalam setiap
kelompok. Pada setiap tanaman, jumlahpolong dapat mencapai lebih dari 50,
bahkan ratusan. Kecepatanpembentukan polong dan pembesaran biji akan
semakin cepat setelahproses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk
polong menjadimaksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini
kemudian diikutioleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning
kecoklatan padasaat masak. (Hidajat, 1985).
Biji kedelai terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu kulit biji dan embrio.
Pada kulit biji terdapat bagian yang disebut pusar (hilum) yangberwarna coklat,
Universitas Sumatera Utara
51
hitam, atau putih. Pada ujung hilum terdapat mikrofil,berupa lubang kecil yang
terbentuk pada saat proses pembentukan biji(Suprapto, 1992).
Syarat Tumbuh
Iklim
Indonesia mempunyai iklim tropis yang cocok untuk pertumbuhan kedelai
karena kedelai menghendaki cuaca yang cukup panas. Pada. umumnya
pertumbuhan kedelai sangat ditentukan oleh ketinggian tempat dan biasanya akan
tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m di atas permukaan air
laut.Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34ºC, akan tetapi suhu
optimum
bagi
perkecambahan
pertumbuhan
benih
kedelai
tanaman
kedelai
memerlukan
23-27ºC.
suhu
yang
Pada
proses
cocok
sekitar
30ºC.(Wardiyono, 2008).
Apabila tanah cukup lembab dan suhunya ada di atas 210C biji
berkecambah lebih cepat. Biasanya pada suhu ini tanaman akan muncul di atas
permukaan tanah sekitar 5 hari setelah waktu tanam. Suhu yang rendah dan
kelembaban tanah yang sangat tinggi menghambat perkecambahan dan
menyebabkan busuknya biji (Irwan, 2006).
Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan
sekitar 100-400 mm/bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman
kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan
(Departemen Pertanian, 1996).
Penanaman yang dilaksanakan pada musim hujan berlebihan, akan
mengalami gangguan yang merugikan pertumbuhan terutama disebabkan karena
serangan penyakit dan hambatan dalam pengolahan lepas panen
Universitas Sumatera Utara
52
(Wardiyono, 2008).
Tanah
Tanah yang ideal untuk usahatani kedelai adalah yang bertekstur liat
berpasir, liat berdebu-berpasir, debu berpasir, drainase sedang-baik, mampu
menahan kelembaban tanah dan tidak mudah tergenang. Kandungan bahan
organik tanah sedang-tinggi (3-4%) sangat mendukung pertumbuhan tanaman,
apabila hara tanahnya cukup (Sumarno dan Manshuri, 2007).
Untuk dapat tumbuh baik kedelai menghendaki tanah yang subur, gembur
dan kaya akan humus atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah
akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad
renik yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman
(Irwan, 2006).
Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah
pH 5,8-7,0 optimum pada pH 6,8. Pada pH kurang dari 5,5 pertumbuhannya
sangat terhambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil
dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses
pembusukan) akan berjalan kurang baik (Suprapto, 1992).
Biochar
Biochar merupakan butiran halus dari limbah pertanian sekam padi, jerami
padi dan arang kayu yang berpori (porous), bila digunakan sebagai suatu
pembenah tanah dapat mengurangi jumlah CO 2 dari udara. Biochar lebih efektif
menahan unsur hara untuk ketersediaannya bagi tanaman dibanding bahan
organik lain seperti sampah dedaunan, kompos atau pupuk kandang. Biochar juga
Universitas Sumatera Utara
53
menahan P yang tidak bisa diretensi oleh bahan organik tanah biasa. Lehmann dan
Rondon (2006) dan Rondon et al. (2007) melaporkan bahwa biocharjuga
menyediakan media tumbuh yang baik bagi berbagai mikroba tanah. Karbon
hitam yang berasal dari biomassa, atau arang hayati (biochar),dihasilkan melalui
pembakaran pada temperatur 300-500ºC dalam kondisi oksigen yang terbatas.
Hasilnya, bahan organik sangat aromatis dengankonsentrasi karbon 70-80%
(Lehmann ,2009).
Dalam tanah, biochar menyediakan habitat bagi mikroba tanah,tapi tidak
dikonsumsi dan umumnya biochar yang diaplikasikan dapat tinggaldalamtanah
selama ratusan atau bahkan ribuan tahun.Dalam jangka panjang biochar tidak
mengganggu keseimbangan karbon-nitrogen, tetapi bisa menahan dan menjadikan
air dan nutrisi lebih tersedia bagi tanaman. bila digunakan sebagai pembenah
tanah bersama pupuk organik dan anorganik, biochar dapat meningkatkan
produktivitas, serta retensi dan ketersediaan hara bagi tanaman . Apliksasi biochar
ke tanah dianggap sebagai suatu pendekatan yang baru dan unik untuk
menjadikan suatu penampung (sink) bagi CO 2 udara dalam jangka panjang pada
ekosistem
darat.
Di
samping
efek
positifnya
untuk
mengurangiemisi
danmenambah pengikatan gas rumah kaca, aplikasi biochar ke tanahakan
memberikan keuntungan melalui peningkatan produksi tanaman dankesuburan
tanah (Lehmann, 2009).
Biochar jauh lebih efektif dalam retensi hara dan ketersediaannya bagi
tanaman dibanding bahan organik lain seperti kompos atau pupukkandang. Hal ini
juga berlaku bagi hara P yang tidak diretensi oleh bahan organik biasa. Biochar
lebih persisten dalam tanah dibanding bahan organic lain. Karena itu, semua
Universitas Sumatera Utara
54
manfaat yang berhubungan dengan retensi hara dan kesuburan tanah dapat
berjalan lebih lama dibanding bentuk bahan organiklain yang biasa diberikan.
Persistensi biochar yang lama dalam tanah jugamembuatnya menjadi pilihan
untuk mengurangi dampak perubahan iklim sebagai sink yang sangat potensial
bagi CO 2 udara. (Haefele ,2007)
Manfaat penggunaan biochar dalam pembangunan pertanian akan
memberikan manfaat ganda berupa perbaikan produktivitas lahan dan tanaman
serta mengurangi emisi CO 2
ke udara. Sesuai dengan laporan FAO
(2009),pendekatan adaptasi yang efektif dengan kehidupan yang beragam
danfleksibel antarsektor terkait akanmengurangi ketergantungan penduduk
padasumber daya yang sensitif terhadap iklim (Lehamnn, 2009).
Penambahan biochar ke tanah meningkatkan ketersediaan fosfor, total
nitrogen dan kapasitas tukar kation tanah (KTK) yang pada akhimya
meningkatkan hasil. Tingginya ketersediaan hara bagi tanaman merupakan hasil
dari bertambahnya nutrisi secara langsung dari biochar, meningkatnya retensi
hara, dan perubahan dinamika mikroba tanah. Keuntungan jangka panjangnya
bagi ketersediaan hara berhubungan dengan stabilisasi karbon organik yang lebih
tinggi seiring dengan pembebasan hara yang lebih lambat dibanding bahan
organik yang biasa digunakan. Peran biochar terhadap peningkatan produktivitas
tanaman dipengaruhi oleh jumlah yang ditambahkan. Pemberian sebesar 0,48 t/ha dilaporkan dapat meningkatan produktivitas secara nyata antara 20 – 220%
(Brown, 2009).
Pada tahun 2007 International Rice Research Institute (IRRI) menguji
pemberian biochar pada padi di Laos bagian utara. Pemberian biochar terbukti
Universitas Sumatera Utara
55
berhasil meningkatkan hasil gabah. pemberian
biochar juga meningkatkan
respons terhadap pemberian pupuk dengan kandungan nitrogen (Haefele, 2007).
Pupuk Organik Cair
Pupuk organik cair adalah pupuk yang seluruhnya terdiriatas pembusukan
bahan organik yang berasal dari sisa tanaman atau hewan yang telah
melaluiproses, yang digunakan menyuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat
fisik, kimia, biologi tanah
(Balai Besar LitbangSumberdaya Lahan Pertanian, 2006).
Fungsi pupuk organik cair terhadap sifat kimia yaitu meningkatkan
kapasitas tukar kation,meningkatkan ketersediaan unsur hara, dan meningkatkan
proses pelapukan bahan mineral. Adapun terhadap sifat biologi yaitu menjadikan
sumber makanan bagi mikroorganisme tanah seperti fungi, bakteri, serta
mikroorganisme menguntungkan lainnya, sehingga perkembangannya menjadi
lebih cepatKelebihan pupuk organik yang berbentuk cair adalah penyerapan
unsur hara oleh tanaman juga lebih mudah. Secara
banyak
memanfaatkan Pupuk Organik
Cair (POC)
tradisional, petani telah
dari
urin
hewan
( Sulaeman, 2005).
Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaat diantaranya adalah:
1)dapat mendorong dan meningkatkan pembentukan klorofil daun dan
pembentukan bintil akar
pada tanaman leguminosae sehingga
meningkatkan
kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan nitrogen dari udara. 2) dapat
meningkatkan vigor
tanaman
sehingga tanaman menjadi
kokoh dan kuat,
meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan, cekaman cuaca
dan serangan patogen penyebab penyakit. 3) merangsang pertumbuhan cabang
Universitas Sumatera Utara
56
produksi.4)meningkatkan pembentukan bunga dan bakal buah,
dan 5)
mengurangi gugurnya daun, bunga dan bakal buah ( Ambarwati, 2007).
Bahan yang terkandung dalam pupuk organik cair sangat bermanfaat bagi
peningkatan produksipertanian baik kualitas maupun kuantitas, mengurangi
pencemaran lingkungan,dan meningkatkan kualitas lahan secara berkelanjutan.
Penggunaan
pupuk
organikdalam
jangka
panjang
dapat
meningkatkan
produktivitas lahan dan dapat mencegah degradasi lahan. Sumber bahan untuk
pupuk organik sangat beranekaragam, dengan karakteristik fisik dan kandungan
kimia/hara yang sangat beragam sehingga pengaruh dari penggunaan pupuk
organik terhadap lahan dantanaman dapat bervariasi
(Suriadikarta dan Simanungkalit, 2006).
Nitrogen yang terkandung dalam pupuk organik cair berperan sebagai
penyusun
protein
sedangkan
fosfor
dan
kalsium
berperan
dalam
memacupembelahan jaringan meristem dan merangsang pertumbuhan akar
danperkembangan daun. Kalium mengatur kegiatan membuka danmenutupnya
stomata. Pengaturan stomata yang optimal akan mengendalikantranspirasi
tanaman dan meningkatkan reduksi karbondioksida yang akan diubahmenjadi
karbohidrat. Unsur hara nitrogen, fosfor dan kalium serta unsur mikroyang
terkandung dalam pupuk organik cair akan meningkatkan aktivitasfotosintesis
tumbuhan sehingga meningkatkan karbohidrat yang dihasilkansebagai cadangan
makanan (Poerwowidodo, 1993).
Perlakuan tanpa pupuk organik cair pada kedelai hitam menghasilkan
bobot kering biji 1,04 g/tanaman ; sedangkan perlakuan dengan pupuk organik
Universitas Sumatera Utara
57
cair 0,1% dan 0,2% menghasilkan bobot biji kering masing-masing sebanyak 1,84
g/tanaman dan 2,38 g/tanaman (Widodo,2010).
Priambodo (2010) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa pemberian
pupuk organik cair dengan konsentrasi 2.86 ml/l pada kedelai varietas
Anjasmoro menghasilkan bobot biji sebesar 1.4 ton/ha atau lebih tinggi
8.51% dibandingkan tanpa pupuk.
Pemberian pupuk organik cair yang mengandung nitrogen, fosfor dan
kalium mampu memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman melalui peningkatan
total luas daun dan jumlah klorofil yang dalam hal ini berhubungan langsung
dengan proses fotosintesis dan peningkatan hasil produksi melalui akumulasi
fotosintat pada biji (Sari,2013).
Interaksi varietas dan pemberian pupuk organik cair berpengaruh nyata
terhadap jumlah cabang produktif dan bobot kering 100 biji. Jumlah cabang
produktif tertinggi terdapat pada Anjasmoro yang diberi 20 cc pupuk organik cair,
sedangkan bobot kering 100 biji tertinggi pada Detam 1 tanpa aplikasi pupuk
organik cair (Sari, 2013).
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut van Steenis (2003), tanaman kedelai diklasifikasikan ke dalam
Kingdom Plantae dengan divisi Spermatophyta. Kedelai merupakan tanaman
berbiji terbuka yaitu dengan subdivisi Angiospermae. Tanaman kedelai termasuk
ke dalam kelas Dicotyledonae, berordo Polypetales dengan famili Papilionaceae
(Leguminosae). Nama spesies dari tanaman ini adalah Glycinemax (L.) Merill
dengan genus Glycine.
Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan
akar sekunderyang tumbuh dari akar tunggang. Selain itu kedelai juga seringkali
membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada
umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah
yang terlalu tinggi (Irwan, 2006).
Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe
determinate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini
didasarkan atas keberadaan bunga pada pucuk batang. Pertumbuhan batang tipe
determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman
mulai berbunga. Sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila
pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai
berbunga. Disamping itu, ada varietas hasil persilangan yang mempunyai tipe
batang mirip keduanya sehingga dikategorikan sebagai semi-determinate atau
semi indeterminate(Irwan, 2006).
Universitas Sumatera Utara
50
Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia
kotiledon yang tumbuh saat tanaman masih berbentuk kecambah dengan dua helai
daun tunggal dan daun bertangkai tiga (trifoliate leaves)yang tumbuh selepas
masa pertumbuhan (Andrianto dan Indarto, 2004).
Tanaman kedelai di Indonesia yang mempunyai panjang hari rata-rata
sekitar 12 jam dan suhu udara yang tinggi (>30°C), sebagian besar mulai
berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Tanaman kedelai termasuk peka terhadap
perbedaan panjang hari, khususnya saat pembentukan bunga. Periode berbunga
pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 23 minggu di daerah tropik, seperti di Indonesia.jumlah bunga pada tipe batang
determinate umumnya lebih sedikit dibandingkan pada batang tipe indeterminate.
Warna bunga yang umum pada berbagai varietas kedelai hanya dua, yaitu putih
dan ungu (Irwan, 2006).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelahmunculnya
bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlahpolong yang terbentuk
pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam,antara 1-10 buah dalam setiap
kelompok. Pada setiap tanaman, jumlahpolong dapat mencapai lebih dari 50,
bahkan ratusan. Kecepatanpembentukan polong dan pembesaran biji akan
semakin cepat setelahproses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk
polong menjadimaksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini
kemudian diikutioleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning
kecoklatan padasaat masak. (Hidajat, 1985).
Biji kedelai terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu kulit biji dan embrio.
Pada kulit biji terdapat bagian yang disebut pusar (hilum) yangberwarna coklat,
Universitas Sumatera Utara
51
hitam, atau putih. Pada ujung hilum terdapat mikrofil,berupa lubang kecil yang
terbentuk pada saat proses pembentukan biji(Suprapto, 1992).
Syarat Tumbuh
Iklim
Indonesia mempunyai iklim tropis yang cocok untuk pertumbuhan kedelai
karena kedelai menghendaki cuaca yang cukup panas. Pada. umumnya
pertumbuhan kedelai sangat ditentukan oleh ketinggian tempat dan biasanya akan
tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m di atas permukaan air
laut.Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34ºC, akan tetapi suhu
optimum
bagi
perkecambahan
pertumbuhan
benih
kedelai
tanaman
kedelai
memerlukan
23-27ºC.
suhu
yang
Pada
proses
cocok
sekitar
30ºC.(Wardiyono, 2008).
Apabila tanah cukup lembab dan suhunya ada di atas 210C biji
berkecambah lebih cepat. Biasanya pada suhu ini tanaman akan muncul di atas
permukaan tanah sekitar 5 hari setelah waktu tanam. Suhu yang rendah dan
kelembaban tanah yang sangat tinggi menghambat perkecambahan dan
menyebabkan busuknya biji (Irwan, 2006).
Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan
sekitar 100-400 mm/bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman
kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan
(Departemen Pertanian, 1996).
Penanaman yang dilaksanakan pada musim hujan berlebihan, akan
mengalami gangguan yang merugikan pertumbuhan terutama disebabkan karena
serangan penyakit dan hambatan dalam pengolahan lepas panen
Universitas Sumatera Utara
52
(Wardiyono, 2008).
Tanah
Tanah yang ideal untuk usahatani kedelai adalah yang bertekstur liat
berpasir, liat berdebu-berpasir, debu berpasir, drainase sedang-baik, mampu
menahan kelembaban tanah dan tidak mudah tergenang. Kandungan bahan
organik tanah sedang-tinggi (3-4%) sangat mendukung pertumbuhan tanaman,
apabila hara tanahnya cukup (Sumarno dan Manshuri, 2007).
Untuk dapat tumbuh baik kedelai menghendaki tanah yang subur, gembur
dan kaya akan humus atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah
akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad
renik yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman
(Irwan, 2006).
Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah
pH 5,8-7,0 optimum pada pH 6,8. Pada pH kurang dari 5,5 pertumbuhannya
sangat terhambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil
dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses
pembusukan) akan berjalan kurang baik (Suprapto, 1992).
Biochar
Biochar merupakan butiran halus dari limbah pertanian sekam padi, jerami
padi dan arang kayu yang berpori (porous), bila digunakan sebagai suatu
pembenah tanah dapat mengurangi jumlah CO 2 dari udara. Biochar lebih efektif
menahan unsur hara untuk ketersediaannya bagi tanaman dibanding bahan
organik lain seperti sampah dedaunan, kompos atau pupuk kandang. Biochar juga
Universitas Sumatera Utara
53
menahan P yang tidak bisa diretensi oleh bahan organik tanah biasa. Lehmann dan
Rondon (2006) dan Rondon et al. (2007) melaporkan bahwa biocharjuga
menyediakan media tumbuh yang baik bagi berbagai mikroba tanah. Karbon
hitam yang berasal dari biomassa, atau arang hayati (biochar),dihasilkan melalui
pembakaran pada temperatur 300-500ºC dalam kondisi oksigen yang terbatas.
Hasilnya, bahan organik sangat aromatis dengankonsentrasi karbon 70-80%
(Lehmann ,2009).
Dalam tanah, biochar menyediakan habitat bagi mikroba tanah,tapi tidak
dikonsumsi dan umumnya biochar yang diaplikasikan dapat tinggaldalamtanah
selama ratusan atau bahkan ribuan tahun.Dalam jangka panjang biochar tidak
mengganggu keseimbangan karbon-nitrogen, tetapi bisa menahan dan menjadikan
air dan nutrisi lebih tersedia bagi tanaman. bila digunakan sebagai pembenah
tanah bersama pupuk organik dan anorganik, biochar dapat meningkatkan
produktivitas, serta retensi dan ketersediaan hara bagi tanaman . Apliksasi biochar
ke tanah dianggap sebagai suatu pendekatan yang baru dan unik untuk
menjadikan suatu penampung (sink) bagi CO 2 udara dalam jangka panjang pada
ekosistem
darat.
Di
samping
efek
positifnya
untuk
mengurangiemisi
danmenambah pengikatan gas rumah kaca, aplikasi biochar ke tanahakan
memberikan keuntungan melalui peningkatan produksi tanaman dankesuburan
tanah (Lehmann, 2009).
Biochar jauh lebih efektif dalam retensi hara dan ketersediaannya bagi
tanaman dibanding bahan organik lain seperti kompos atau pupukkandang. Hal ini
juga berlaku bagi hara P yang tidak diretensi oleh bahan organik biasa. Biochar
lebih persisten dalam tanah dibanding bahan organic lain. Karena itu, semua
Universitas Sumatera Utara
54
manfaat yang berhubungan dengan retensi hara dan kesuburan tanah dapat
berjalan lebih lama dibanding bentuk bahan organiklain yang biasa diberikan.
Persistensi biochar yang lama dalam tanah jugamembuatnya menjadi pilihan
untuk mengurangi dampak perubahan iklim sebagai sink yang sangat potensial
bagi CO 2 udara. (Haefele ,2007)
Manfaat penggunaan biochar dalam pembangunan pertanian akan
memberikan manfaat ganda berupa perbaikan produktivitas lahan dan tanaman
serta mengurangi emisi CO 2
ke udara. Sesuai dengan laporan FAO
(2009),pendekatan adaptasi yang efektif dengan kehidupan yang beragam
danfleksibel antarsektor terkait akanmengurangi ketergantungan penduduk
padasumber daya yang sensitif terhadap iklim (Lehamnn, 2009).
Penambahan biochar ke tanah meningkatkan ketersediaan fosfor, total
nitrogen dan kapasitas tukar kation tanah (KTK) yang pada akhimya
meningkatkan hasil. Tingginya ketersediaan hara bagi tanaman merupakan hasil
dari bertambahnya nutrisi secara langsung dari biochar, meningkatnya retensi
hara, dan perubahan dinamika mikroba tanah. Keuntungan jangka panjangnya
bagi ketersediaan hara berhubungan dengan stabilisasi karbon organik yang lebih
tinggi seiring dengan pembebasan hara yang lebih lambat dibanding bahan
organik yang biasa digunakan. Peran biochar terhadap peningkatan produktivitas
tanaman dipengaruhi oleh jumlah yang ditambahkan. Pemberian sebesar 0,48 t/ha dilaporkan dapat meningkatan produktivitas secara nyata antara 20 – 220%
(Brown, 2009).
Pada tahun 2007 International Rice Research Institute (IRRI) menguji
pemberian biochar pada padi di Laos bagian utara. Pemberian biochar terbukti
Universitas Sumatera Utara
55
berhasil meningkatkan hasil gabah. pemberian
biochar juga meningkatkan
respons terhadap pemberian pupuk dengan kandungan nitrogen (Haefele, 2007).
Pupuk Organik Cair
Pupuk organik cair adalah pupuk yang seluruhnya terdiriatas pembusukan
bahan organik yang berasal dari sisa tanaman atau hewan yang telah
melaluiproses, yang digunakan menyuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat
fisik, kimia, biologi tanah
(Balai Besar LitbangSumberdaya Lahan Pertanian, 2006).
Fungsi pupuk organik cair terhadap sifat kimia yaitu meningkatkan
kapasitas tukar kation,meningkatkan ketersediaan unsur hara, dan meningkatkan
proses pelapukan bahan mineral. Adapun terhadap sifat biologi yaitu menjadikan
sumber makanan bagi mikroorganisme tanah seperti fungi, bakteri, serta
mikroorganisme menguntungkan lainnya, sehingga perkembangannya menjadi
lebih cepatKelebihan pupuk organik yang berbentuk cair adalah penyerapan
unsur hara oleh tanaman juga lebih mudah. Secara
banyak
memanfaatkan Pupuk Organik
Cair (POC)
tradisional, petani telah
dari
urin
hewan
( Sulaeman, 2005).
Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaat diantaranya adalah:
1)dapat mendorong dan meningkatkan pembentukan klorofil daun dan
pembentukan bintil akar
pada tanaman leguminosae sehingga
meningkatkan
kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan nitrogen dari udara. 2) dapat
meningkatkan vigor
tanaman
sehingga tanaman menjadi
kokoh dan kuat,
meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan, cekaman cuaca
dan serangan patogen penyebab penyakit. 3) merangsang pertumbuhan cabang
Universitas Sumatera Utara
56
produksi.4)meningkatkan pembentukan bunga dan bakal buah,
dan 5)
mengurangi gugurnya daun, bunga dan bakal buah ( Ambarwati, 2007).
Bahan yang terkandung dalam pupuk organik cair sangat bermanfaat bagi
peningkatan produksipertanian baik kualitas maupun kuantitas, mengurangi
pencemaran lingkungan,dan meningkatkan kualitas lahan secara berkelanjutan.
Penggunaan
pupuk
organikdalam
jangka
panjang
dapat
meningkatkan
produktivitas lahan dan dapat mencegah degradasi lahan. Sumber bahan untuk
pupuk organik sangat beranekaragam, dengan karakteristik fisik dan kandungan
kimia/hara yang sangat beragam sehingga pengaruh dari penggunaan pupuk
organik terhadap lahan dantanaman dapat bervariasi
(Suriadikarta dan Simanungkalit, 2006).
Nitrogen yang terkandung dalam pupuk organik cair berperan sebagai
penyusun
protein
sedangkan
fosfor
dan
kalsium
berperan
dalam
memacupembelahan jaringan meristem dan merangsang pertumbuhan akar
danperkembangan daun. Kalium mengatur kegiatan membuka danmenutupnya
stomata. Pengaturan stomata yang optimal akan mengendalikantranspirasi
tanaman dan meningkatkan reduksi karbondioksida yang akan diubahmenjadi
karbohidrat. Unsur hara nitrogen, fosfor dan kalium serta unsur mikroyang
terkandung dalam pupuk organik cair akan meningkatkan aktivitasfotosintesis
tumbuhan sehingga meningkatkan karbohidrat yang dihasilkansebagai cadangan
makanan (Poerwowidodo, 1993).
Perlakuan tanpa pupuk organik cair pada kedelai hitam menghasilkan
bobot kering biji 1,04 g/tanaman ; sedangkan perlakuan dengan pupuk organik
Universitas Sumatera Utara
57
cair 0,1% dan 0,2% menghasilkan bobot biji kering masing-masing sebanyak 1,84
g/tanaman dan 2,38 g/tanaman (Widodo,2010).
Priambodo (2010) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa pemberian
pupuk organik cair dengan konsentrasi 2.86 ml/l pada kedelai varietas
Anjasmoro menghasilkan bobot biji sebesar 1.4 ton/ha atau lebih tinggi
8.51% dibandingkan tanpa pupuk.
Pemberian pupuk organik cair yang mengandung nitrogen, fosfor dan
kalium mampu memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman melalui peningkatan
total luas daun dan jumlah klorofil yang dalam hal ini berhubungan langsung
dengan proses fotosintesis dan peningkatan hasil produksi melalui akumulasi
fotosintat pada biji (Sari,2013).
Interaksi varietas dan pemberian pupuk organik cair berpengaruh nyata
terhadap jumlah cabang produktif dan bobot kering 100 biji. Jumlah cabang
produktif tertinggi terdapat pada Anjasmoro yang diberi 20 cc pupuk organik cair,
sedangkan bobot kering 100 biji tertinggi pada Detam 1 tanpa aplikasi pupuk
organik cair (Sari, 2013).
Universitas Sumatera Utara