perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac/pengaruh...pengaruh azolla, pupuk kandang dan varietas padi...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGATERHAD

ARUH AZODAP EMISI

KEC

Untguna m

Un

Ju

UNIV

LLA, PUPUI GAS CO2 DCAMATAN

tuk memenumemperoleh

di Fakniversitas Se

rusan / Pro

Di

CANDRH

FAKULT

VERSITA

SUR

UK KANDADI LAHAN

N SAMBIRE

Skripsi uhi sebagianh derajat Sakultas Pertaebelas Mare

gram Studi

isusun oleh

RA BHUWAH 0207031

TAS PERT

AS SEBEL

RAKART

2012

ANG DAN VN SAWAH DEJO, SRAG

n persyaratarjana Pertaanian et Surakart

i Ilmu Tana

:

ANA N.

TANIAN

LAS MAR

TA

VARIETASDESA SUKO

GEN

an anian

ta

ah

RET

S PADI OREJO,


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH AZOLLA, PUPUK KANDANG DAN VARIETAS PADI TERHADAP EMISI GAS CO2 DI LAHAN SAWAH DESA SUKOREJO,

KECAMATAN SAMBIREJO, SRAGEN

Yang dipersiapkan dan disusun oleh Candra Bhuwana Nurvitasari

H0207031

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal :

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

Ketua

Ir. Jauhari Syamsiyah, MS NIP.19590607 198303 2 008

Anggota I

Ir. Sumani, M. Si NIP. 19630704 198803 2 001

Anggota II

Mujiyo, SP., MP NIP.19730810 200312 1 001

Surakarta, 2012

Mengetahui Universitas Sebelas Maret

Fakultas Pertanian Dekan

Prof. Dr. Ir.Bambang Pujiasmanto, MS

NIP. 195602251986011001


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Syukur penyusun panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan segala karunia, sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini. Dalam penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karenanya, penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Sri Hartati, MP, selaku Ketua Jurusan Program Studi Ilmu Tanah Fakultas

Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Ir. Jauhari Syamsiyah, MS., selaku Pembimbing Utama, yang telah

memberikan bimbingan, masukan maupun saran kepada penulis 4. Ir. Sumani, M. Si., selaku Pembimbing Pendamping I, yang telah memberikan

bimbingan dan kesabaran kepada penulis. 5. Mujiyo, SP., MP., selaku Pembimbing Pendamping II yang senantiasa

mendampingi dalam penyelesaian skripsi penulis. 6. Mendiang Papa (Fx. Sularno, BSc.), Mama tercinta (F. Retno Windarti,

S.Pd.), kakak (Astati Laksita Dewi, SE. dan Brama Nowinda, S. Kom.) dan adik saya (Dimas Yuwan Pamungkas) yang selalu memberikan kasih sayang, doa dan dukungan serta selalu memberi semangat dan motivasi kepada penulis.

7. Teman-teman satu tim Sambirejo, teman-teman Imoet07, KBS Group dan seluruh Gracia Revala crew yang selalu memberikan bantuan, dukungan dan semangat. Dengan semangat dari kalian penyusun bisa berjuang untuk menyelesaikan skripsi ini.

8. Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu. Penyusun menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan. Akhirnya penyusun berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua. Amin.

Surakarta, 2012 Penyusun


commit to user

iv

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii

DAFTAR ISI .................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ........................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... viii

RINGKASAN .................................................................................................. ix

SUMMARY....................................................................................................... x

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ............................................................................. ……… 1

B. Perumusan Masalah ..................................................................... ……… 3

C. Tujuan Penelitian ......................................................................... ……… 3

D. Manfaat Penelitian ....................................................................... …….... 3

E. Hipotesis ...................................................................................... ............ 4

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Karbondioksida (CO2) ........................................................................... . 5

B. Azolla ................................................................................................... . 7

C. Pupuk Kandang ..................................................................................... . 11

D. Pertanaman Padi Sawah ........................................................................ . 13

E. Kerangka berfikir ...................................................................................... 18

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan waktu penelitian .................................................................. . 19

B. Bahan dan Alat ........................................................................................ . 19

1. Bahan ................................................................................................. . 19

2. Alat .................................................................................................... . 19

C. Perancangan Penelitian ........................................................................... . 20

D. Tata Laksana Penelitian .......................................................................... . 20


commit to user

v

E. Variabel Penelitian .................................................................................. 24

F. Analisis data ............................................................................................ 25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Analisis Tanah Awal dan Pupuk ............................................................ 26

B. Pengaruh Perlakuan Terhadap Emisi Gas CO2 ....................................... 28

C. Gabah Kering Panen ............................................................................... 33

D. Gabah Kering Giling .............................................................................. 36

E. Berat 1000 biji ........................................................................................ 37

F. Pengaruh Perlakuan Terhadap Bahan Organik.................... ................... 39

G. Pengaruh Perlakuan Terhadap Reaksi Tanah (pH) ................................. 41

H. Jumlah Anakan Total ... .......................................................................... 43

I. Jumlah Anakan Produktif .. .................................................................... 44

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ............................................................................................... 47

B. Saran ........................................................................................................ 47

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 48

LAMPIRAN .................................................................................................... 52


commit to user

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Hasil analisis tanah awal, pupuk kandang sapi dan azolla ................. 26


commit to user

vii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 4.1 Emisi CO2 total selama satu musim tanam masing-masing varietas 28

Gambar 4.2 Emisi CO2 total selama satu musim tanam masing-masing pupuk kandang ………………………………………………………… ..... 29

Gambar 4.3 Emisi CO2 total selama satu musim tanam masing-masing azolla ... 29

Gambar 4.4 Fluks CO2 pada berbagai pengamatan ............................................... 31

Gambar 4.5 Emisi CO2 total selama satu musim tanam (kg CO2 /ha/musim tanam) pada berbagai perlakuan ..................................................................... 32

Gambar 4.6 Berat gabah kering panen pada berbagai varietas padi............ ......... 33

Gambar 4.7 Pengaruh pupuk kandang terhadap gabah kering panen ................... 35

Gambar 4.8 Pengaruh varietas terhadap gabah kering giling ............................... 36

Gambar 4.9 Berat 1000 biji pada berbagai varietas .............................................. 38

Gambar 4.10 Pengaruh pupuk kandang terhadap berat 1000 biji ......................... 38

Gambar 4.11 Pengaruh pupuk kandang terhadap bahan organik tanah ................ 40

Gambar 4.12 Pengaruh perlakuan terhadap pH selama satu musim tanam .......... 41

Gambar 4.13 Jumlah Anakan Total (batang/rumpun) dari Pemberian Pupuk Kandang .. .......................................................................................... 43

Gambar 4.14 Jumlah Anakan (batang/rumpun) dari Pemberian Pupuk Kandang 45


commit to user

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Hasil analisis statistika pengaruh perlakuan terhadap hasil padi dan emisi karbondioksida ............................................................ 47

Lampiran 2. Foto–foto pelaksanaan penelitian ................................................. 62

Lampiran 3. Data penelitian .............................................................................. 64

Lampiran 4. Tabel hubungan interaksi antar variabel dan perlakuan ............... 71

Lampiran 5. Tabel korelasi ............................................................................... 72

Lampiran 6. Denah layout percobaan . ............................................................. 73


commit to user

ix

RINGKASAN

Candra Bhuwana Nurvitasari. H0207031. “Pengaruh Azolla, Pupuk Kandang dan Varietas Padi Terhadap Emisi Gas CO2 di Lahan Sawah Desa Sukorejo, Kecamatan Sambirejo, Sragen”. Penelitian ini dibawah bimbingan Ir. Jauhari Syamsiyah, MS., Ir. Sumani, M. Si., dan Mujiyo, SP., MP. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh azolla (Anabaena azollae), pupuk kandang dan beberapa jenis varietas padi terhadap emisi gas CO2.

Penelitian ini dilaksanakan di Dusun Gempol, Desa Sukorejo, Kecamatan Sambirejo, Sragen pada bulan September sampai bulan Januari 2010. Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap Faktorial (Completely Randomized Block Design factorial) dengan tiga faktor, yaitu Varietas (V) yang menggunakan 3 jenis varietas yaitu Mira1 (V1), Mentik Wangi (V2) dan Merah Putih (V3). Faktor kedua Pupuk Kandang (K) dengan dosis 0 ton/ha (K1) dan 10 ton/ha (K2), dan faktor ketiga Inokulum Azolla (A) dengan dosis pemupukan 0 ton/ha (A1) dan 2 ton/ha (A2). Masing-masing kombinasi perlakuan diulang tiga kali. Penelitian ini dilakukan pada lahan sawah organik dengan luas petakan 3 x 3 m. Variabel yang diamati adalah Emisi gas CO2 selama satu musim tanam (3 kali pengambilan) dan hasil tanaman padi berupa gabah kering panen, gabah kering giling, berat 1000 biji. Analisis data menggunakan analisis ragam (analysis of variance) atau uji F pada aras kepercayaan 95% dan untuk membandingkan antar rerata perlakuan menggunakan uji DMR pada taraf kepercayaan 95%.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa emisi CO2 tertinggi yang dihasilkan oleh lahan sawah dari varietas padi lokal mentik wangi, dengan pupuk kandang 10 ton/ha dan azolla 2 ton/ha. Sedangkan perlakuan yang memberikan hasil tertinggi adalah varietas Mira 1 dengan pupuk kandang 10 ton/ha.

Kata Kunci: azolla, pupuk kandang, emisi CO2, tanah sawah


commit to user

x

SUMMARY

Candra Bhuwana Nurvitasari. H0207031. Impact of Azolla, Animal Manure and Rice Variety to CO2 Emmision In Ricefield Sukorejo Village, District Sambirejo, Sragen. This research under the guidance of Ir. Jauhari Syamsiyah, MS., Ir. Sumani, M. Si., and Mujiyo, SP., MP. Soil Science Department Faculty of Agriculture, Sebelas Maret Surakarta University. The purpose of this study was to determine the impact of several variety, doses of animal manure and azolla is given to organic rice production and carbondioxide emissions

The research was located on Gempol, Sukorejo Village, District Sambirejo, Sragen in September until January 2010.. The experiments in this study using Random Group Complete factorial design (Completely Randomized Block Design factorial) with three factors, namely Variety (V) which uses three types of variety of Mira1 (V1), Mentik Wangi (V2) and Red and White (V3) The second factor Manure (K) with doses of 0 tonnes / ha (K1) and 10 tonnes / ha (K2), and the third factor of Azolla (A) at a dose of fertilizer 0 tonnes / ha (A1) and 2 tons / ha (A2). Each treatment combination was repeated three times. The research was applied on organic wetland with the plot of 3 x 3 m. Variable is observed CO2 emissions during the growing season (3 times the decision) and paddy crop harvest, dry milled grain, 1000 grain weight and grain weight empty. Analysis of data using various analysis of varianceor the F test at 95% confidence level and to compare between treatments using an average DMR test at 95% confidence level.

The results showed that administration of manure, highest emission is mentik wangi variety with 10 tonnes / ha manure and 2 tons / ha azolla. The result of experiment highest emission is mira 1 variety with 10 tonnes / ha manure. Keywords: azolla, manure, emmision CO2, paddy soil


commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pemanasan global (global warming) merupakan fenomena

peningkatan temperatur global dari tahun ke tahun karena terjadinya efek

rumah kaca (greenhouse effect) yang disebabkan oleh meningkatnya emisi

gas-gas seperti karbondioksida (CO2), metana (CH4), dinitrooksida (N2O) dan

klorofluorokarbon (CFC). Tidak dipungkiri proses peningkatan suhu terjadi

karena aktifitas manusia yang telah menyebabkan peningkatan gas-gas rumah

kaca CO2, CH4, N2O dan CFC, sehingga keseimbangan antara radiasi surya

yang datang dan panas yang dipancarkan oleh bumi menjadi terganggu. Misal

kegiatan pembangunan dan industri . Selain itu aktifitas pertanian memiliki

andil cukup besar dalam peningkatan gas rumah kaca. Energi matahari

terperangkap dalam atmosfer bumi. Gas-gas ini akan menyerap dan

memantulkan kembali radiasi gelombang yang dipancarkan bumi dan

akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan bumi. Hal tersebut

terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata bumi terus

meningkat. Gas-gas tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca.

Semakin meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak

panas yang terperangkap di bawahnya (Auliyanti, 2011). Gas rumah kaca

seperti CO2 adalah gas yang dapat membentuk lapisan pemancar panas di

atmosfer yang memantulkan kembali sinar infra merah yang dipancarkan

permukaan bumi. Penumpukan gas CO2 menyebabkan jumlah sinar infra

merah yang dipantulkan kembali semakin besar, akibatnya suhu bumi

semakin panas (Cicerone, 1987; Dickenson and Cicerone, 1986).

Perubahan pemanfaatan lahan secara bertahap selama berpuluh-puluh

tahun adalah pemicu berlangsungnya pemanasan global dan degradasi

lingkungan lainnya menyebabkan meningkatnya emisi gas rumah kaca. Salah


commit to user

2

satu aktivitas manusia yang dituding menyebabkan peningkatan emisi gas

rumah kaca, yaitu praktek budidaya padi pada lahan sawah (Sudadi, 2002).

Pada lahan sawah terdapat berbagai ekosistem yang dapat

menghasilkan CO2, diantaranya adalah mikrobia pada tanah sawah yang akan

meningkat bila suhu dalam tanah meningkat. Begitu juga respirasi tanah

merupakan suatu proses yang terjadi karena adanya kehidupan mikrobia yang

melakukan aktifitas hidup dan berkembang biak dalam suatu massa tanah.

Mikrobia dalam setiap aktifitasnya membutuhkan O2 atau mengeluarkan CO2

yang dijadikan dasar untuk pengukuran respirasi tanah. Laju respirasi

maksimum terjadi setelah beberapa hari atau beberapa minggu populasi

maksimum mikrobia dalam tanah. Banyaknya populasi mikrobia

mempengaruhi keluaran CO2 atau jumlah O2 yang dibutuhkan mikrobia

(Ragil, 2009). Mikroorganisme dalam tanah. Mikroorganisme ini biasanya

terkonsentrasi didalam tanah pada daerah sekitar perakaran tanaman. Akar

mengeluarkan berbagai sekresi yang disebut dengan eksudat. Akar tanaman

dan mikroorganisme tanah akan berinteraksi dalam proses penyerapan unsur

hara yang terjadi di rizosfer (Annisa, 2008).

Salah satu upaya untuk meminimalkan emisi gas CO2 dari lahan sawah

adalah dengan percobaan pemberian azolla dan pupuk kandang. Dalam

pemberian azolla, menurut (Buckman, 1982) data kualitas air lainnya

menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 bebas dari awal pemeliharaan hingga

akhir mengalami penurunan. Hal serupa juga terjadi pada kandungan

alkalinitas. Azolla merupakan tumbuhan berklorofil yang memerlukan CO2

dalam proses fotosintesa. CO2 yang ada di perairan akan diambil dan hal ini

akan berdampak pada bergesernya reaksi kesetimbangan CO2 asam karbonat

ke kiri, dan akan menurunkan nilai alkalinitas. Selanjutnya menurut (Anonim,

2007) pupuk kandang sapi dapat menambah tersedianya bahan makanan

(unsur hara) bagi tanaman yang dapat diserapnya dari dalam tanah. Selain itu,


commit to user

3

pupuk kandang ternyata mempunyai pengaruh yang positif terhadap sifat fisis

dan kimiawi tanah, mendorong kehidupan (perkembangan) jasad renik

(Hardjowigeno, 2005). Menurut (Hartatik, litbang) untuk memaksimalkan

penggunaan pupuk kandang sapi harus dilakukan pengomposan agar menjadi

kompos pupuk kandang sapi dengan rasio C/N dibawah 20. Menurut Sutedjo

(2008) pupuk kandang sapi merupakan pupuk yang mengandung air dan

lendir, peranan jasad renik untuk mengubah bahan-bahan yang terkandung

dalam pupuk menjadi zat-zat hara yabg tersedia dalam tanah untuk mencukupi

keperluan pertumbuhan tanaman mengalami hambatan-hambatan, perubahan

berlangsung secara perlahan-lahan. Dengan demikian pupuk kandang yang

tidak terdekomposisi sempurna akan meningkatkan emisi gas CO2. Pada

penelitian ini perlu dikaji apakah pemberian azolla yang diaplikasikan dengan

pupuk kandang bisa menurunkan emisi gas CO2.

B. Perumusan Masalah

Apakah dengan penggunaan pupuk kandang dan azolla (Mycrophylla L.)

dan beberapa jenis varietas padi dapat mengurangi emisi gas rumah kaca

terutama CO2 pada lahan pertanian padi organik?

C. Tujuan Penelitian

Mengetahui pengaruh penggunaan azolla (Mycrophylla L.), pupuk

kandang dan beberapa jenis varietas padi terhadap emisi gas CO2.

D. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan menjadikan

rekomendasi bagi petani kecamatan Sambirejo, Sragen mengenai penggunaan

pupuk organik (pupuk kandang sapi dan azolla) yang dapat meningkatkan

kesuburan tanah dan produksi padi, namun dapat menekan emisi CO2.


commit to user

4

E. Hipotesis

Ho : perlakuan pemberian pupuk kandang dan azolla tidak berpengaruh

terhadap emisi gas CO2 pada tanah sawah dan beberapa varietas tanaman

padi.

Hi : perlakuan pemberian pupuk kandang dan azolla berpengaruh terhadap

emisi gas CO2 pada tanah sawah dan beberapa varietas tanaman padi.


commit to user

5

I. LANDASAN TEORI

A. Emisi gas karbondioksida (CO2)

Menurut IPCC (Intergovernmental On Panel Climate Change)

menyatakan jika laju emisi gas rumah kaca ini dibiarkan terus tanpa terdapat

tindakan untuk menguranginya, maka suhu global rata-rata akan meningkat

dengan laju 0,30 C setiap 10 tahun. Suhu global rata-rata tahun 1890 adalah 14,50

C dan pada tahun 1980 naik menjadi 15,20 C. Rataq et al., (1998) menyatakan

untuk Indonesia kenaikan suhu hanya sekitar 0 sampai 1 derajat. Sementara

skenario dari Peter Whetton (1993) dengan menggunakan model GCM untuk

wilayah Indonesia dihasilkan adanya peningkatan suhu sekitar 0,10 C – 0,50 C

pada tahun 2010 dan tahun 2070 sekitar 0,40 C – 3,00 C. Indonesia pernah

dikejutkan oleh sebuah hasil penelitian Wetlands Internasional, organisasi yang

bergerak di bidang pelestarian dan pengelolaan lahan basah di dunia, serta

Laboratorium Hidrolika di Delft, Belanda yang menyatakan bahwa Indonesia

sebagai Negara penghasil emisi karbondioksida (CO2) terbesar ketiga didunia

setelah Amerika Serikat dan Cina dengan kuantitas emisi yang dihasilkan

mencapai dua miliar ton karbondioksida pertahunnya atau menyumbang sepuluh

persen dari emisi karbondioksida di dunia yang mana salah satu penyumbang

terbesarnya adalah kebakaran hutan dan lahan (Anonim, 2012)

Permintaan produk pertanian organik yang semakin tinggi merupakan

sebagai salah satu indikator peningkatan kesadaran masyarakat terhadap

kelestarian lingkungan dan gaya hidup sehat. Permintaan yang tinggi tersebut

tidak didukung dengan adanya ketersediaan produk di pasar. Suplai produk

pertanian organik yang masih minim menyebabkan sistem pertanian organik

mulai dilirik lagi oleh berbagai pihak baik dari produsen dalam hal ini adalah

petani maupun berbagai jasa yang menyediakan kebutuhan-kebutuhan yang

berhubungan dengan komoditas organik.


commit to user

6

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis

senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen

dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan

tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida

di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume walaupun jumlah ini

bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas

rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan

mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses

fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting

dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping

pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari

gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas. Karbon

dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun

langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat,

karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering. CO2 adalah oksida asam.

Larutan CO2 mengubah warna litmus dari biru menjadi merah muda (Anonim,

2011) (Wikipedia).

Jenis-jenis gas yang terbentuk setelah penggenangan akibat kegiatan

mikroorganisme yakni CO2, metilen, N2. CO2 meningkat dengan cepat bila

karbohidrat ditambahkan ke tanah tergenang, tapi kemudian menurun ketika

hidrogen menurun (Hardjowigeno, 2005).

Proses produksi pertanian on farm berkontribusi terhadap emisi gas CO2,

CH4 dan N2O, sedangkan kegiatan pertanian off farm misalnya pengawetan hasil

pertanian secara pendinginan berpotensi mengemisikan CFC. Pada kegiatan

budidaya padi sawah GRK CO2 dihasilkan dari dekomposisi bahan organik secara

aerobik dan emisi yang dimediasi oleh tanaman (Chen et al.,1999;Hou et al

.,2000).


commit to user

7

Sebanyak 1-3 ton/ha CO2 dihasilkan dari satu hektar lapisan olah selama

beberapa minngu pertama penggenangan. PCO2 dalam tanah meningkat setelah

penggenangan dan mencapai puncak (20-80 kPa) setelah 1-3 minggu kemudian

menurun sampai angka stabil sekitar 5-20 kPa. Tanah masam dengan kandungan

bahan organik tinggi dan Fe aktif rendah akan memberikan PCO2 lebih tinggi

sepanjang musim, dibandingkan dengan tanah netral. Temperatur sangat

mempengaruhi pembentukan CO2, terutama pada tanah masam. Produksi CO2

menurun setelah 35 hari penggenangan, sedangkan produksi CH4 berlanjut sampai

80 hari (Ponnamperuma, 1985). Pengaruhnya terhadap kesuburan tanah adalah

gangguan CO2 dapat terjadi pada tanah sawah yang masam dengan kandungan

bahan organik tinggi dan rendahnya Fe aktif, terutama pada temperatur rendah.

CO2 menurunkan PH tanah alkalis sehingga P, Fe, dan Zn lebih tersedia

(Hardjowigeno dan Luthfi, 2005)

Dalam oksidasi biologis secara aerobik bahan organik dioksidasi menjadi

CO2, sedangkan O2 sebagai penerima elektron direduksi menjadi air oleh

mikroorganisme heterotrofik di dalam tanah. Alkohol atau asam-asam organik

yang dihasilkan dalam zona reduktif berdifusi ke lapisan oksidatif yang

selanjutnya dapat mengalami dekomposisi secara aerobik. Bakteri autotrof

umumnya bersifat aerobik menggunakan oksigen sebagai penerima elektron dan

CO2 sebagai sumber karbon. Energi dihasilkan dari oksidasi senyawa anorganik

yang termasuk ke dalam golongan ini adalah bakteri nitrifikasi, bakteri

pengoksidasi, besi, mangan, sulfur, metana dan hidrogen (Hardjowigeno, 2005)

B. Azolla

Azolla merupakan satu-satunya genus dari paku air mengapung suku

Azollaceae. Terdapat tujuh spesies yang termasuk dalam genus ini. Suku

Azollaceae sekarang dianjurkan untuk digabungkan ke dalam suku Salviniaceae,

berdasarkan kajian morfologi dan molekular dari Smith et al. (2006). Azolla

dikenal mampu bersimbiosis dengan bakteri biru-hijau Anabaena azollae dan


commit to user

8

mengikat nitrogen langsung dari udara. Potensi ini membuat Azolla digunakan

sebagai pupuk hijau baik di lahan sawah maupun lahan kering. Pada kondisi

optimal Azolla akan tumbuh baik dengan laju pertumbuhan 35% tiap hari Nilai

nutrisi Azolla mengandung kadar protein tinggi antara 24-30%. Kandungan asam

amino essensialnya, terutama lisin 0,42% lebih tinggi dibandingkan dengan

konsentrat jagung, dedak, dan beras pecah (Arifin, 1996) dalam Akrimin 2002.

Tanaman Azolla Sp. memang sudah tidak diragukan lagi konstribusinya dalam

mempengaruhi peningkatan tanaman padi. Hal ini telah dibuktikan dibeberapa

tempat dan beberapa negara. Konstribusi terbesar azolla adalah dengan menjaga

hasil panen tetap tinggi. Meskipun penggunaannya sebagai pupuk hijau pada

tanaman padi masih dilakukan di China dan Vietnam, dengan adanya peningkatan

biaya tenaga kerja, membuatnya kurang diminati. Meskipun demikian, seiring

dengan perkembangan pupuk hijau, penggunaan azolla ini kini lebih banyak

dimanfaatkan untuk budidaya perikanan. Penggabungkan mina padi dengan

azolla, selain menjadikannya sebagai pakan perikanan juga konstribusi dapat

digunakan untuk peningkatan produksi padi.

Kerajaan :Plantae

Divisi :Pteridophyta

Kelas :Pteridopsida

Ordo :Salviniales

Famili :Salviniaceae

Genus :Azolla (Anonim, 2011) (Wikipedia).

Azolla juga sangat mudah dibudidayakan dan sangat ideal sebagai pupuk

hayati (biofertilizer) atau pupuk hijau untuk padi sawah. Permasalahan lahan di

sawah adalah bahan organik tanah dan nitrogen seringkali terbatas jumlahnya,

sehingga dibutuhkan sumber nitrogen alternatif sebagai suplemen pupuk kimia

(sintetis). Salah satu sumber N alternatif yang cocok untuk padi sawah adalah

Azolla. Azolla sudah berabad-abad digunakan di Cina, Vietnam dan Filipina

sebagai sumber N bagi padi sawah. Suatu penelitian internasional di mana


commit to user

9

Indonesia (Batan) ikut terlibat, menghasilkan temuan bahwa Azolla yang

bersimbiosis dengan Anabaena azollae dapat memfiksasi N2-udara sebanyak 70

– 90%. N2 yang ‘ditambang’ oleh Anabaena dan terakumulasi dalam sel daun

Azolla ini yang digunakan sebagai sumber N bagi padi sawah. Laju pertumbuhan

Azolla dalam sehari 0,355 – 0,390 gram (di laboratorium) dan 0,144 – 0,860

gram per hari (di lapang). Pada umumnya biomassa Azolla maksimum tercapai

setelah 14 –28 hari setelah inokulasi. Dari hasil penelitian Batan diketahui bahwa

dengan menginokulasikan 200 g Azolla segar per m2 maka setelah 3 minggu,

Azolla akan menutupi seluruh permukaan lahan tempat Azolla ditumbuhkan.

Dalam kondisi tersebut, dapat dihasilkan 30 – 45 kg N/ha yang setara dengan 100

kg urea, yang notabene adalah pupuk kimia. Lapisan Azolla di atas permukaan

lahan sawah dapat menghemat penggunaan urea sebesar 50 kg urea/ha,

kadangkala bila musim sangat baik Azolla dapat menghemat sampai dengan 100

kg urea/ha. Azolla tumbuh dan berkembang lebih baik pada musim penghujan

daripada musim kemarau (Kompas, 2011).

Azolla yang diaplikasikan lahan sawah tidak semua azolla di kolam

pengembangbiakan diberikan ke dalam lahan persawahan, namun hanya sekitar

75% saja yang ditebarkan dan sisa nya 25% tetap dibiarkan berada dikolam

pengembangbiakan agar azolla bisa berkembang lebih banyak lagi dan dapat

digunakan untuk ditambahkan ke dalam lahan sawah pada saat padi mulai

tumbuh agak besar. Karena pada saat pemberian air irigasi pada sawah, azolla

hanyut terbawa aliran air irigasi. Walaupun sudah diberikan pipa saringan di

setiap saluran air namun masih ada yang ikut hanyut saat pemberian air terlalu

banyak. Hilangnya azolla bukan hanya karena hanyut terbawa air irigasi namun

ada juga yang mati karena panas matahari dan sebagian tanah yang kekeringan

karena mendapat irigasi yang tidak merata.

Azolla dapat hidup dilahan yang mempunyai derajat keaasaman (ph) tanah

3,5-10 bila faktor-faktor lainnya telah memenuhi syarat pertumbuhannya. Tanah

dengan ph terlalu rendah dapat menimbulkan keracunan aluminium (Al) dan besi


commit to user

10

(Fe) serta defisiensi fosfor. Agar pertumbuhan azolla menjadi baik, pH tanah

optimum berkisar 4,5-7,0 dan pH air optimum berkisar 5,0-6,0. Derajat keasaman

air yang demikian dapat menghasilkan azolla segar dengan laju pertumbuhan

tertinggi (Zainal Arifin, 2003).

Azolla adalah tumbuhan air yang bersimbiosis dengan ganggang hijau

(anabaena azollae). Ganggang biru yang tinggal di dalam rongga daun azolla ini

mampu menambat nitrogen dari udara bebas menjadi unsur nitrogen yang sangat

bermanfaat bagi tanaman. Bahkan, kemampuan simbiosis kacang-kacangan

dengan rhizobium. Dalam simbiosis antara azolla dan ganggang biru ini, azolla

menghasilkan nutrisi untuk ganggang biru, sementara itu ganggang biru

menambat nitrogen untuk azolla. Azolla merupakan tanaman asli Benua Asia,

Afrika dan Amerika. Tanaman air ini disebarluaskan ke seluruh dunia, baik secara

alami maupun oleh manusia. Dalam buku Ci Min Yao Shu Yong yang ditulis oleh

Jia Xi Sue pada 540 SM sudah melukiskan penggunaan azolla di sawah. Pada

masa Dinasti Ming (1368-1644) azolla sudah dimanfaatkan petani di bagian

selatan Cina sebagai pupuk hijau atau pakan ternak (Simanjutak, 2011).

Meski sudah diperkenalkan dan dipopulerkan sejak awal tahun 1990-an,

ternyata belum banyak petani yang memanfaatkan tanaman azolla (Azolla

pinnata) untuk usaha taninya. Padahal manfaat tanaman air yang satu cukup

banyak. Selain bisa untuk pupuk dan media tanaman hias, azolla juga bisa

dimanfaatkan untuk pakan ternak dan ikan. Di Bali, azolla biasa dan sering

dijumpai terapung di perairan sawah dan kolam ikan. Karena dianggap gulma,

para petani lantas menyingkirkannya. Ditumpuk dan dibuang begitu saja. Padahal,

bila dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman padi di sawah, azolla ini bisa

menekan penggunaan pupuk urea sampai 65 Kg/ha. Pemanfaatan azolla sebagai

pupuk ini memang memungkinkan. Pasalnya, bila dihitung dari berat keringnya

dalam bentuk kompos (azolla kering) mengandung unsur Nitrogen (N) 3 - 5

persen, Phosphor (P) 0,5 - 0,9 persen dan Kalium (K) 2 - 4,5 persen.

Sedangkan hara mikronya berupa Calsium (Ca) 0,4 - 1 persen, Magnesium (Mg)


commit to user

11

0,5 - 0,6 persen, Ferum (Fe) 0,06 - 0,26 persen dan Mangaan (Mn) 0,11 - 0,16

persen. Berdasarkan komposisi kimia tersebut, bila digunakan untuk pupuk

mempertahankan kesuburan tanah, setiap hektar areal memerlukan azolla

sejumlah 20 ton dalam bentuk segar, atau 6-7 ton berupa kompos (kadar air 15

persen) atau sekitar 1 ton dalam keadaan kering. Bila azolla diberikan secara

rutin setiap musim tanam, maka suatu saat tanah itu tidak memerlukan pupuk

buatan lagi. Hal itu dimungkinkan, karena pada penebaran pertama 1/4 bagian

unsur yang dikandung azolla langsung dimanfaatkan oleh tanah. Seperempat

bagian ini, setara dengan 65 Kg pupuk Urea. Pada musim tanam ke-2 dan ke-3,

azolla mensubstitusikan 1/4 - 1/3 dosis pemupukan. Dibanding pupuk buatan,

azolla memang lebih ramah lingkungan. Cara kerjanya juga istimewa, karena

azolla mampu mengikat Nitrogen langsung dari udara (Rochdianto, 2008).

Data kualitas air lainnya menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 bebas dari

awal pemeliharaan hingga akhir mengalami penurunan. Hal serupa juga terjadi

pada kandungan alkalinitas. Azolla merupakan tumbuhan berklorofil yang

memerlukan CO2 dalam proses fotosintesa. CO2 yang ada diperairan akan diambil

dan hal ini akan berdampak pada bergesernya reaksi kesetimbangan CO2 asam

karbonat ke kiri, dan akan menurunkan nilai alkalinitas (Buckman, 1982).

C. Pupuk kandang

Pupuk kandang ialah zat organik yang digunakan sebagai pupuk organik

dalam pertanian. Pupuk kandang berperan dalam kesuburan tanah karena

menambahkan nitrogen yang ditangkap bakteri dalam tanah. Organisme yang

lebih tinggi kemudian hidup dari jamur dan bakteri dalam rantai kehidupan yang

membantu jaring makanan tanah (Anonim, 2011) (Wikipedia).

Pupuk kandang segar mempunyai C/N = 25. Bila langsung dipupuk ke

dalam tanah, jasad renik akan menarik N dari dalam tanah. Kenyataannya dalam

penarikan N ini akan berlangsung persaingan di antara jasad renik, peristiwa

persaingan N antara jasad renik di dalam tanah disebut: immobilisasi N. Untuk


commit to user

12

mencapai C/N = 12 caranya disimpan dulu, jadi kurang baik jika digunakan

secara langsung terutama untuk tanaman yang rendah (Sutedjo, 2008).

Pupuk kandang merupakan pupuk yang berasal dari kotoran ternak yang

bercampur dengan sisa makanan dan urine ternak. Pupuk ini memiliki sifat yang

lebih baik dibandingkan dengan pupuk buatan atau pupuk alam lainnya. Jika

dibandingkan dengan pupuk buatan, cara kerja pupuk kandang relatif lambat

karena harus mengalami proses-proses perubahan terlebih dahulu sebelum dapat

diserap tanaman. Pupuk kandang terurai dan tersedia secara bertahap bagi

tanaman. Hal ini disebabkan pupuk harus mengalami proses-proses perubahan

terlebih dahulu sebelum dapat diserap tanaman. Hal ini dapat kita uji dengan

memberikan pupuk kandang secara teratur ke dalam tanah, maka produktivitas

tanah tersebut dalam jangka waktu lama akan tetap baik. Pupuk kandang

mengandung unsur hara makro seperti nitrogen, fosfor, kalium, kalsium dan

magnesium serta unsur mikro seperti tembaga, mangan, besi dan seng (Sriyanto,

2010)

Pupuk kandang dianggap sebagai pupuk lengkap karena mengandung

unsur hara yang diperlukan tanaman dan mampu mengembangkan kehidupan

mikroorganisme (jasad renik) didalam tanah. Jasad renik sangat penting bagi

kesuburan tanah, karena dapat mengubah seresah atau sisa tanaman menjadi

humus serta mensintesis senyawa tertentu menjadi bahan-bahan yang berguna

bagi tanaman (Sriyanto, 2010)

Pupuk kandang segar mempunyai nilai rasio C/N 25. Jika pupuk kandang

langsung diberikan ke tanah, mikroorganisme akan menarik nitrogen darii dalam

tanah, sehingga terjadi persaingan antara tanaman dan mikroorganisme di dalam

tanah. Karena itu, komposisi rasio C/N pupuk kandang harus diubah menjadi 12.

Untuk mencapai rasio C/N 12 pupuk kandang harus disimpan atau

difermentasikan terlebih dahulu. Namun, jika kondisi tempat penyimpanan atau

gudang buruk, pupuk akan mudah menguap atau meresap ke dalam tanah. Hal ini

disebabkan, pupuk kandang akan lebih banyak mengandung cairan atau urine


commit to user

13

sekitar 53%. Selain itu, nitrogen mudah hilang dengan cara menguap atau

mengalami pencucian (leaching) bersama aliran air (Sriyanto, 2010)

Hasil samping dari dekomposisi bahan organik secara aerobik adalah gas

CO2. Akan tetapi CO2 sendiri akan digunakan kembali (recycle) sebagai senyawa

penting dalam proses fotosintesis tanaman (Balingtan, 2007).

D. Pertanaman Padi Sawah

Tanah Sawah bukan merupakan terminologi klasifikasi untuk suatu jenis

tanah tertentu, melainkan istilah yang menunjukkan cara pengelolaan berbagai

jenis tanah untuk budidaya padi sawah. Secara fisik, tanah sawah dicirikan oleh

terbentuknya lapisan oksidatif atau aerobik di atas lapisan reduktif atau anaerobik

di bawahnya sebagai akibat penggenangan (Patrick dan Reddy, 1978;

Ponnamperuma, 1985).

Menurut Greenland (1997), IRRI mengklasifikasikan ekosistem tanah

sawah ke dalam empat kelompok, yaitu:

a) Tanah sawah beririgasi (irrigated rice ecosystem), dicirikan oleh permukaan

lahan yang datar, dibatasi oleh pematang dengan tata air terkontrol, lahan

tergenang dangkal dengan kondisi tanah dominan anaerobik selama

pertumbuhan tanaman dan penanaman padi dilakukan dengan pemindahan

bibit pada tanah yang telah dilumpurkan.

b) Tanah sawah dataran tinggi (upland rice ecosystem), dicirikan oleh lahan

datar hingga agak berombak, jarang digenangi, tanah bersifat aerobik dan

penanaman padi dilakukan dengan penyebaran benih pada tanah kering atau

tanpa penggenangan yang telah dibajak atau dalam keadaan lembab tanpa

pelumpuran.

c) Tanah sawah dataran banjir air pasang (flood-prone rice ecosystem),

dicirikan oleh permukaan lahan yang datar hingga agak berombak atau

cekungan, tergenang banjir akibat air pasang selama lebih dari 10 hari


commit to user

14

berturut-turut sedalam 50-300 cm selama pertumbuhan tanaman, tanah

bersifat aerobik sampai anaerobik dan penanaman padi dilakukan dengan

pemindahan bibit pada tanah yang dilumpurkan atau sebar-benih pada tanah

kering yang telah dibajak.

d) Tanah sawah tadah hujan dataran rendah (rainfed lowland rice ecosystem),

dicirikan oleh permukaan lahan datar hingga agak berombak, dibatasi

pematang, penggenangan akibat air pasang tidak kontinyu dengan kedalaman

dan periode bervariasi, umumnya tidak lebih dari 50 cm selama lebih dari 10

hari berturut-turut, tanah bersifat aerobik-anaerobik berselang-seling dengan

frekuensi dan periode yang bervariasi serta penanaman padi dilakukan

dengan pemindahan bibit pada tanah yang telah dilumpurkan atau sebar-

benih pada tanah kering yang telah dibajak atau dilumpurkan.

Perubahan-perubahan nyata yang terjadi pada tanah karena

penyawahan pada garis besarnya ialah (Tejoyuwono, 1992).:

1. Tubuh tanah terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian atas yang berubah

dan bagian bawah yang tetap sebagaimana semula.

2. Kedua bagian dibatasi secara tajam oleh suatu lapisan mampat yang

terbentuk oleh tekanan bajak (plow sole) Kadang-kadang di bawah

padas bajak terbentuk lapisan peralihan yang bertampakan bercak-

bercak kuning-coklat-merah di dalam bahan dasar tanah berwarna kelabu.

3. Struktur bagian atas rusak menjadi lumpur karena pengolahan tanah

sewaktu tanah jenuh atau kelewat jenuh air yang mendispersikan agregat-

agregat tanah

4. Bagian atas bersuasana reduktif (anaerob) karena pelumpuran dan

penggenangan secara malar (continous), yang berangsur atau tajam beralih

menjadi suasana oksidatif (aerob) di bagian bawah tubuh tanah yang tidak

terusik.

5. Pada perbatasan antara bagian yang anaerob dan aerob atau pada lapisan

peralihan sering terbentuk konkresi-konkresi Fe-Mn karena potensial


commit to user

15

redoks meningkat ke arah bawah yang mengendapkan Fe dan Mn yang

tereluviasi dari bagian atas yang bersuasana reduktif (potensial redoks

rendah). Konkresi Fe-Mn dapat menyatu membentuk lapisan Fe dan Mn

yang berkonsistensi keras tetapi rapuh (brittle)

Padi termasuk dalam suku padi-padian atau Poaceae (sinonim:

Graminae atau Glumiflorae). Tanaman semusim, berakar serabut; batang

sangat pendek, struktur serupa batang terbentuk dari rangkaian pelepah daun

yang saling menopang; daun sempurna dengan pelepah tegak, daun berbentuk

lanset, warna hijau muda hingga hijau tua, berurat daun sejajar, tertutupi oleh

rambut yang pendek dan jarang; bunga tersusun majemuk, tipe malai

bercabang, satuan bunga disebut floret, yang terletak pada satu spikelet yang

duduk pada panikula; buah tipe bulir atau kariopsis yang tidak dapat

dibedakan mana buah dan bijinya, bentuk hampir bulat hingga lonjong,

ukuran 3 mm hingga 15 mm, tertutup oleh palea dan lemma yang dalam

bahasa sehari-hari disebut sekam, struktur dominan adalah endospermium

yang dimakan orang (Anonim, 2008) (Wikipedia).

Tanaman padi merupakan tanaman semusim termasuk rumput-

rumputan dengan klasifikasi sebagai berikut :

Devisi : Spermatophyta

Sub Devisi : Angiospermae

Klasis : Monocotyledoneae

Ordo : Graminales

Famili : Gramineae

Genus : Oryza

Species : Oryza sativa L (Anonim, 2008) (Wikipedia).

Proses pertumbuhan tanaman padi, ada 3 stadia umum:

1. Stadia vegetatif dari perkecambahan sampai terbentuknya bulir. Pada varietas

padi yang berumur pendek (120 hari) stadia ini lamanya sekitar 55 hari,


commit to user

16

sedangkan pada varietas padi berumur panjang (150 hari) lamanya sekitar 85

hari.

2. Stadia reproduktif dari terbentuknya bulir sampai pembungaan. Pada varietas

berumur pendek lamanya sekitar 35 hari, sedangkan pada varietas berumur

panjang sekitar 35 hari juga.

3. Stadia pembentukan gabah atau biji dari pembungaan sampai pemasakan biji.

Lamanya stadia ini sekitar 30 hari, baik untuk varietas padi berumur pendek

maupun berumur panjang (Sudarmo, 1991).

Kelebihan Mira 1 dibanding dengan padi konvensional adalah

batangnya lebih kokoh sehingga tidak mudah rontok ketika terkena angin

kuat. Padi temuan Prof Dr Mugiono ini tahan terhadap hama wereng cokelat

biotipe 1 dan 2, tahan terhadap penyakit bakteri hawar daun strain III. Mira 1

hanya satu di antara 15 benih padi unggul produksi Batan. Lainnya seperti

Atomita 1,2,3,4, Meraoke, Woyla, Kahayan, Winongo, Diah Suci, Yuwono,

Mayang, Situgintung, Muria, Tengger, Meratus, Rajabasa dan Camar juga

dihasilkan dari proses radiasi nuklir. Suharyono menjelaskan teknik nuklir

yang digunakan dalam pemuliaan padi adalah radiasi, di mana tanaman

varietas nasional disilangkan dengan tanaman yang memberi aspek bagus.

Radiasi mampu menembus biji tanaman sampai ke lapisan kromosom.

Struktur dan jumlah pasangan kromosom pada biji tanaman dapat dipengaruhi

dengan sinar radiasi ini. Perubahan struktur akibat radiasi dapat berakibat

pada perubahan sifat tanaman dan keturunannya. Fenomena ini digunakan

untuk memperbaiki sifat tanaman untuk memperoleh biji tanaman dengan

keunggulan tertentu, misalnya tahan hama, tahan kering dan cepat panen

(Anonim, 2008).

Penelitian yang dilakukan tim dari Fakultas Pertanian UMY terhadap

varietas RI-1 belum menunjukkan perkembangan lebih positif. Padi itu

memiliki kandungan gizi antara lain 13,2 % protein, Fe 4,61 %, Zn 8,3 % dan

karbohidrat 70 % (Anonim, 2007).


commit to user

17

Beras merah putih, memiliki kandungan yang lebih baik dibandingkan

beras putih atau merah biasa. Beras Merah putih sangat mendukung

pertumbuhan anak-anak karena zat besinya tinggi. Juga mendukung

kecerdasan anak-anak, dan untuk orang tua mencegah agar tidak mudah pikun

karena zat besinya tinggi. Bagi penderita diabetes tidak masalah karena

karbohidratnya rendah. Kandungan zat besi (ferro = Fe) beras merah putih

adalah 4,61 mg/100 gram, sedangan beras putih hanya 0,13 mg, dan beras

merah tidak terdeteksi. Kandungan zat seng (Zinkum=Zn) 8,30 mg/100 gram,

sedangkan beras putih 0,6 dan beras merah tidak terdeteksi. Kandungan

karbohidrat paling rendah yakni 71,34 persen sedangkan beras putih 80 persen

dan beras merah biasa 75 persen (Anonim, 2008 )

Beras varietas Mentik Wangi yang diproduksi di dataran tinggi

Sawangan, mengandung karbohidrat (78,5%), air (12,1%), abu (0,9%), lemak

(0,98%), protein (6,7%), serat (1,13%). Dari data tersebut terlihat beras

Mentik Wangi mempunyai kelebihan kandungan karbohidrat yang tinggi

(78,5%). Rasa enak pulen gurih disebabkan adanya kandungan lemak hampir

1%. Kadar amilosa atau karbohidrat beras mempunyai korelasi positif

terhadap rasa nasi. Makin tinggi kadar amilosa beras, makin keras pula

nasinya. (Anonim, 2005).


commit to user

18

E. Kerangka Berpikir

PEMANASAN GLOBAL

MENINGKATNYA GAS RUMAH KACA

EMISI CO2

EKOSISTEM TANAH SAWAH

MINIMALISASI EMISI CO2 DAN

PRODUKTIVITAS TINGGI

• MIKROBIA • TANAMAN

USAHA MENGEMBALIKAN DAN MITIGASI CO2

AZOLLA PUPUK KANDANG


commit to user

1

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di Desa Sukorejo, Kecamatan

Sambirejo, Kabupaten Sragen pada bulan April sampai dengan November

2010.

Analisis dan persiapan percobaan dilaksanakan di Laboratorium

Pedologi dan Survei Tanah, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian UNS

Surakarta.analisis sifat kimia dan fisika tanah dilakukan di Laboratorium

Kimia dan Kesuburan, Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian UNS

Surakarta. Analisis CO2 dilaksanakan di Laboratorium Gas Rumah Kaca

(GRK), Balai Penelitian Lingkungan Pertanian, Jakenan, Pati.

B. Bahan dan Alat Penelitian

1. Bahan

Bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini meliputi:

a. Bahan input produksi padi sawah organik (lahan, benih padi

(merah putih, mentik), pupuk kandang sapi, azolla, pestisida nabati,

dan lainnya)

b. Khemikalia untuk analisa sampel tanaman

c. Tanah dan pupuk organik

d. Khemikalia analisa GC

2. Alat

Alat yang digunakan meliputi:

a. Seperangkat alat pengolah tanah sawah

b. Alat pemeliharaan padi sawah

c. Alat tulis, timbangan, EH meter, PH meter, termometer

d. Closed chamber berbahan mika

e. Alat untuk menganalisis laboratorium sampel tanaman tanah dan

pupuk organik


commit to user

2

C. Rancangan Percobaan

Rancangan percobaan menggunakan RAKL (Rancangan Acak

Kelompok Lengkap) faktorial (Steel and Torie, 1989) dengan 3 faktor:

Faktor I adalah varietas padi (V), terdiri dari 3 taraf yaitu:

V1 : varietas padi Mira 1

V2 : varietas padi Menthik Wangi

V3 : varietas beras Merah Putih

Faktor II adalah dosis pupuk kandang sapi (K), terdiri dari 2 taraf

yaitu:

K1 : 0 ton/ha

K2 : 10 ton/ha

Faktor III adalah dosis inokulum azolla (A), terdiri dari 2 macam,

yaitu:

A1 : 0 ton/ha

A2 : 2 ton/ha

Dari ketiga faktor perlakuan tersebut diperoleh 12 kombinasi

perlakuan dengan ulangan 3 kali sehingga ada 36 perlakuan.

D. Tata Laksana Penelitian

Dalam penelitian ini ada beberapa tahapan yang dilaksanakan yaitu:

1. Penyiapan lahan

Penyiapan lahan dilakukan dengan pembuatan petakan – petakan

yang berukuran 3x4 yang memiliki saluran air masuk maupun

keluar. Pada saluran masuk maupun keluar terdapat pipa yang pada

salah satu sisinya terdapat kasa, kasa tersebut berfungsi sebagai

penahan agar kotoran tidak dapat masuk bersama aliran air selain

itu juga menjaga agar azolla tidak terbawa keluar bersama aliran

air.

2. Pembibitan

Penyemaian benih dilakukan bersamaan dengan pembiakan azolla.

Bibit tanaman padi yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari


commit to user

3

3 varietas yaitu Mira 1, Menthik wangi dan beras Merah Putih.

Penyemaian tanaman padi dilakukan hingga 20 HST, kemudian

setelah itu dilakukan pemindahan (transplanting) pada lahan yang

digunakan sebagai percobaan.

3. Penanaman

Penanaman dilakukan serempak dengan jarak tanam 20x20 cm,

tiga bibit setiap lubang.

4. Pemupukan

Pupuk kandang sapi diberikan secara merata setelah pengolahan

tanah yang dosisnya sesuai perlakuan, yaitu 0 ton/ha, 5 ton/ha, dan

10 ton/ha. Sedangkan azolla ditebar setelah tanam padi (5 HST)

sesuai dengan dosis masing-masing perlakuan, yaitu 0 ton/ha, 2

ton/ha. Setelah azolla berkembang, pada waktu tanaman padi

berumur 25 HST, azolla dibenamkan sebanyak 75% bersamaan

dengan kegiatan penyiangan kedua. Sisa azolla 25% dibiarkan

tetap berkembang sampai tanaman padi dipanen.

5. Pemeliharaan

Pemeliharaan meliputi pengairan dengan sistem buka tutup agar air

yang keluar dari petak satu tidak masuk ke petak yang lain.

Penyiangan dengan cara manual yaitu menyorok dan mencabut

gulma pengganggu. Penyulaman dengan tujuan mengganti tanaman

padi yang mati dan pengendalian hama terutama keong dan tikus.

6. Pengambilan sampel tanah awal

Pengambilan sampel tanah dilakukan pada saat awal penyiapan

lahan. Setelah dilakukan pengambilan tanah awal maka dilakukan

analisa kandungan bahan organik maupun reaksi tanah (pH) dan

potensial reduksi dan oksidasi (redoks) tanah.

7. Pengambilan sampel gas

Pengambilan sampel gas karbondioksida (CO2) dilakukan

sebanyak 3 kali selama satu kali musim tanam, pengambilan

sampel tersebut dilakukan pada saat 38 hari setelah tanam (HST).


commit to user

4

Setelah itu dilakukan pengambilan lagi pada saat 66 hari setelah

tanam, dan 90 hari setelah tanam, pengambilan tersebut didasarkan

pada masa generatif dan vegetatif tanaman. Pengambilan sampel

gas karbondioksida (CO2) dilakukan dengan peralatan berupa

sungkup yang berbentuk kotak dengan ukuran panjang 30 cm lebar

15 cm dan tinggi 13 cm. Pengambilan dilakukan dengan

menggunakan sutikan (syiringh) volume 5 ml. Untuk mengetahui

variasi emisi gas rumah kaca karbondioksida (CO2) pengambilan

dilakukan pada rentang waktu tertentu, pengambilan tersebut

hendaknya dilakukan pada pagi hari. Waktu yang dilakukan untuk

pengambilan sampel gas adalah dengan rentangan waktu masing –

masing 15 menit pada saat pengambilan. yaitu pada saat 15 menit,

30 menit, 45 menit dan 60 menit hal tersebut bertujuan untuk

mengetahui dinamika emisi gas rumah kaca.

8. Pengambilan data tanaman

Pengambilan data tanaman meliputi :

a. Jumlah anakan produktif

Menghitung jumlah anakan yang menghasilkan malai pada saat

panen dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh masing-

masing perlakuan terhadap jumlah anakan produktif.

b. Jumlah anakan total

Menghitung semua anakan baik yang menghasilkan malai

ataupun tidak, dilakukan pada saat fase vegetatif maksimum.

c. Berat gabah kering panen

Berat gabah yang diperoleh setelah gabah dipanen. Setiap petak

dirontokkan kemudian ditimbang.

d. Berat gabah kering giling

Berat gabah per petak yang diperoleh setelah gabah

dikeringkan.


commit to user

5

e. Berat 1000 biji

Berat dengan mengambil sampel gabah sebanyak 1000 biji

kemudian ditimbang.

f. Analisis jaringan tanaman

Mengambil bagian-bagian tanaman yanag akan dianalisis

(batang, daun, akar, malai) ditimbang terlebih dahulu

kemudian dioven hingga kering. Setelah dioven hingga kering

ditimbang lagi kemudian di tumbuk hingga halus lalu di

destruksi dan dianalisis.

9. Pemanenan

Pemanenan dilakukan sebanyak dua kali. Pertama pemanenan saat

vase vegetatif maksimum dengan ditandai keluarnya daun bendera

dan mulai keluar malainya. Setiap petak tanah diambil 3 sampel

terpilih untuk analisis jaringan tanaman. Panen kedua saat isi gabah

sudah keras, warna daun bendera dan malai sudah kuning (fase

menguning).

10. Pengambilan sampel tanah akhir

Pengambilan dilakukan saat panen pada masing – masing petak

diambil 5 titik secara acak dengan bor tanah sedalam 20-25 cm.

11. Analisis Laboratorium

Analisis laboratorium meliputi : analisis tanah awal, analisis tanah

akhir (saat vegetatif maksimum), analisis jaringan tanaman, dan

analisis pupuk (pupuk kandang sapi dan azolla).

E. Variabel Penelitian

1. Sifat pupuk kandang

a. Bahan organik dengan metode Walkey and Black

b. C/N rasio

2. Sifat tanah awal

a. pH H2O (pH meter) perbandingan tanah:aquadest = 1:2,5

b. Bahan Organik dengan metode Walkey and Black


commit to user

6

c. EH tanah (EH meter)

3. Tanaman

a. Jumlah anakan produktif (menghitung jumlah batang padi per

rumpun yang menghasilkan malai saat panen)

b. Jumlah anakan total (menghitung jumlah batang padi saat

vegetatif maksimum)

c. Berat 1000 biji (menimbang 1000 biji padi dengan timbangan

digital)

d. Berat gabah panen (menimbang gabah panen dengan timbangan)

e. Berat gabah kering giling per petak (menimbang gabah kering

giling dengan timbangan setelah dioven selama 2x24 jam dengan

suhu 700C)

4. Sifat Tanah dan Emisi Gas (saat 38, 66 dan 90 HST)

a. pH aktual (dengan pH meter)

b. EH tanah (EH meter)

c. Bahan organik (Walkey and Black)

d. Suhu udara (dengan thermometer)

e. Emisi gas CO2

Pengukuran emisi CO2 pada masing-masing satuan percobaan

dilakukan dengan teknik sungkup tertutup (closed chamber)

berbahan mika. Sample gas yang dilengkapi dengan Flame

Ionization Detector (FID) untuk menetapkan flux-nya dalam

satuan g.CO2/m2.

F. Analisis Data

Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji F

dengan taraf 95% jika data normal dan jika data tidak normal dilakukan

transformasi data, jika menjadi normal dilakukan uji F, namun jika data

tetap tidak normal dilakukan uji kruskal wallis. Uji lanjut Duncan (DMR)

taraf 5% digunakan untuk membandingkan antar rerata perlakuan (Steel

and Torie, 1981) dan uji korelasi.


commit to user

26

IV . HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Analisis Tanah Awal dan Pupuk

Tanah yang digunakan dalam penelitian ini terletak di lahan sawah

Dusun Gempol, Desa Sukorejo, Kecamatan Sambirejo, Kabupaten Sragen.

Hasil analisis tanah awal, pupuk kandang sapi, dan azolla disajikan pada tabel

berikut:

Tabel 4.1 Hasil Analisis Tanah Awal, Pupuk Kandang Sapi, dan Azolla

No Parameter Hasil Pengharkatan

Tanah awal

1 pH H2O 5,0 Masam

2 Bahan Organik 4,17 % Tinggi

3 N total 0,19% Rendah

4 P tersedia 0,14% Rendah

5 K tersedia 0,14

me/100gram

Rendah

6 C/N Rasio 19,21 Tinggi

7 KPK 24,23

me/100gram

Sedang

8 Tekstur

9 Pasir 35,51% Loam klei

Debu 18,34% Berpasir

Liat 46,15%

Pupuk kandang sapi

1 N total 1,22 % Rendah

2 P total 0,82 % Sedang

3 K total 1,31 % Tinggi

4 Bahan Organik 35,34% Sangat tinggi

5 C/N Rasio 16,8 Rendah

Azolla

1 N total 2,14 % Sangat tinggi

2 P total 1,05 % Tinggi

3 K total 2,36 % Sedang

4 Bahan Organik 65,3 % Sangat tinggi

5 C/N Rasio 17,7 % Rendah

Sumber :Hasil Analisis Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah

September 2010

Keterangan : Pengharkatan berdasarkan pada Balai Penelitian Tanah (2005)

Berdasarkan analisis tanah awal yang dilakukan di laboratorium Kimia

dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta


commit to user

27

tanah Dusun Gempol Desa Sukorejo terlihat, tanah memiliki (pH) 5,0 yang

tergolong masam menurut pengharkatan Balai Penelitian Tanah (2005). pH

tanah berpengaruh terhadap ketersediaan berbagai macam unsur hara. Pada

umumnya padi toleran terhadap pH kisaran 5 – 6,5 (Hazelton dan Murphy,

2007).

Kandungan bahan organik pada tanah tersebut tinggi yaitu 4,17 %

dikarenakan adanya akumulasi dari pemberian pupuk kandang dari musim

tanam sebelumnya. Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah

satu faktor yang berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya

pertanian. Kandungan bahan organik yang tinggi, tanah sawah mempunyai

kondisi fisik dan kimia yang baik. Sehingga tanah tersebut dapat digunakan

sebagai media tumbuh tanaman padi (Suntoro, 2003)

Hasil analisis pupuk kandang sapi yang dilakukan menunjukkan

kandungan N total sebesar 1,22 %. Kandungan bahan organik 35,34 % sangat

tinggi dan C/N rasio 16,8 % dari pupuk kandang tergolong rendah. Semakin

rendah nilai C/N rasio menunjukkan bahwa bahan organik itu akan semakin

cepat terdekomposisi dan tersedia bagi tanaman. Berdasarkan nilai bahan

organik dan C/N ratio pupuk kandang yang dipakai sudah memenuhi standart

SNI (dengan kandungan bahan organik minimal 15% dan kandungan C/N

rasio sebesar 12-25).

Semenjak awal tahun 1930 an azolla telah digunakan sebagai pupuk N

pada tanah sawah di Vietnam. Pada waktu itu, sekitar 40% tanah sawah di

Vietnam Utara dipupuk dengan azolla. Di China azolla digunakan sebagai

pupuk hijau pada tanah sawah. Kemampuan menambat N azolla adalah

sebanyak 1-2 kg/ha/hari. Genangan air sawah yang penuh dengan azolla

mengandung 30-40 kg N/ha pada waktu 20-30 hari setelah inokulasi (Sugeng

Winarso, 2005).

Hasil analisis terhadap azolla menunjukkan bahwa kandungan N total

pada azolla 2,14 % tergolong sangat tinggi karena azolla dapat memfiksasi N

dari udara dan dalam memfiksasinya azolla ini bersimbiosis dengan anabaena

azollae sehingga bisa digunakan sebagai sumber hara N. Kandungan bahan


commit to user

28

organik pada azolla 65,3 % tergolong sangat tinggi. Hal ini disebabkan karena

azolla yang digunakan dalam penelitian ini masih dalam keadaan segar.

B. Pengaruh Perlakuan Terhadap Emisi Gas CO2

Gas Rumah Kaca (GRK) seperti karbondioksida, uap air,

kloroflurokarbon (CFCs), metan dan nitrogen oksida merupakan gas-gas yang

dapat memicu meningkatnya panas di permukaan bumi (global warming).

Meningkatnya GRK ini dapat menyebabkan terjadinya efek rumah kaca. Efek

rumah kaca sendiri diartikan sebagai proses masuknya radiasi matahari dan

terjebaknya radiasi tersebut di atmosfer akibat GRK sehingga menaikkan suhu

permukaan bumi (Anonim, 2011).

Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap CO2 menunjukkan tidak

adanya interaksi yang nyata antara pupuk kandang dan azolla. Hal ini

disebabkan sumber bahan organik yang ditambahkan sangat menentukan

pembentukan karbondioksida di lahan sawah. Penelitian Wihardjaka (2001)

dengan menggunakan beberapa jenis bahan organik memberikan hasil bahwa

emisi karbondioksida terbesar didapat dari penambahan pupuk kandang,

diikuti berturut-turut jerami segar, kompos dan tanpa bahan organik. Dan uji

korelasi terhadap CO2 antara varietas padi, pupuk kandang dan azolla

menunjukkan korelasi yang tidak erat namun berbanding terbalik. Semakin

banyak pupuk kandang dan azolla yang digunakan maka semakin menurun

emisi gas CO2 yang dihasilkan.

Gambar 4.1 Emisi CO2 total selama satu musim tanam pada berbagai varietas

Keterangan : Angka–angka yang diikuti dengan huruf yang sama

menunjukkan perbedaan yang tidak nyata dengan uji DMRT

pada taraf kepercayaan 95 %.

263.32a 299.70a

185.62a

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

Mira 1 Mentik Wangi Merah PutihEmis

i CO

2 (

kg C

O2

/ha/

mu

sim

tan

am)

Varietas


commit to user

29

Gambar 4.2 Emisi CO2 total selama satu musim tanam pada perlakuan pupuk

kandang.




Gambar 4.3 Emisi CO2 total selama satu musim tanam pada pemberian azolla.




(Gambar 4.1) menunjukkan besarnya emisi gas CO2 dari berbagai

varietas padi. Emisi yang dihasilkan oleh ketiga varietas tersebut berbeda

tidak nyata. Namun varietas mentik wangi memberikan emisi gas CO2 lebih

tinggi yaitu sebesar 299,70 kg CO2/ha/musim tanam dibandingkan dengan 2

varietas yang lain.

189.49a

255.57a

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

0 ton/ha 10 ton/ha

Emis

i CO

2 (

kg C

O2

/ha/

mu

sim

tan

am)

Pupuk Kandang

189.49a

419.25a

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

0 ton/ha 2 ton/ha

Emis

i CO

2 (

kg C

O2

/ha/

mu

sim

tan

am)

Azolla


commit to user

30

Pada (Gambar 4.2) dapat dilihat saat pemberian pupuk kandang 0 ton/ha

atau tanpa diberi pupuk kandang menghasilkan emisi sebesar 189,49 kg

CO2/ha/musim tanam. Sedangkan pemberian pupuk kandang sebesar 10

ton/ha emisi sebesar 255,57 kg CO2/ha/musim tanam. Dari data diatas dapat

diketahui bahwa pemberian pupuk kandang akan menghasilkan emisi gas

CO2 yang lebih tinggi daripada tidak diberikan pupuk kandang. Menurut

Yulipriyanto, bahan organik yang telah terdekomposisi menjadi sulit dikenali,

lebih menyerupai substansi humik, berwarna hitam, amorf karena struktur

jaringan sudah hilang. Proses yang dominan menjadi pelapukan lamban dari

humus dan daur ulang biomassa mikroorganisme. Seluruh organisme pada

semua tahap dekomposisi mengeluarkan energi dan karbon, sebagai panas

dan CO2.

Pada (Gambar 4.3) emisi gas CO2 yang dihasilkan pada tanpa

pemberian azolla yaitu sebesar 189,49 kg CO2/ha/musim tanam dan

pemberian azolla 2 ton/ha emisi gas CO2 yang dihasilkan sebesar 419,25 kg

CO2/ha/musim tanam. Dari data tersebut dapat diketahui bahwa pemberian

azolla 2 ton/ha emisi yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan tidak

diberikan azolla. Hal ini dikarenakan setiap daun azolla terdiri dari helai daun

bawah dan helai daun atas merupakan daun yang bilobus (bagian atas tebal)

dan warna hijau mengandung klorofil (Hasbi, 2005). Dilihat dari karakteristik

azolla diatas, azolla merupakan tanaman yang mempunyai karakteristik

seperti tanaman yang lain yaitu mempunyai zat hijau daun atau klorofil yang

dapat digunakan untuk melakukan proses fotosintesis. Dari hasil fotosintesis

dihasilkan O2 dan uap air. Hasil dari fotosintesis dikeluarkan melalui mulut

daun atau yng disebut dari stomata yang juga dapat digunakan untuk respirasi

pada tanaman. Dan dari hasil respirasi tanaman azolla akan mengeluarkan

CO2. Sehingga didapat hasil emisi gas setelah diberi perlakuan azolla akan

sedikit meningkat dibandingkan perlakuan tanpa diberi azolla.


commit to user

31

Gambar 4.4 Fluks CO2 Pada Berbagai Pengamatan

Keterangan :

V1: Varietas Padi Mira 1

V2: Varietas Padi Mentik Wangi

V3: Varietas Merah Putih

K1: Pupuk Kandang 0 ton/ha


A1: Inokulum azolla 0 ton/ha


Dari tiga kali pengamatan fluks CO2 yaitu saat 38, 66, dan 90 hari

setelah tanam (HST) diperoleh hasil fluks CO2 (Gambar 4.4). Pada saat

tanaman berumur 38 HST menunjukkan bahwa perbedaan varietas, dosis

pupuk kandang dan dosis azolla tidak mempengaruhi besarnya fluks gas CO2.

Besarnya hal ini menunjukkan fluks CO2 dipengaruhi oleh aktifitas respirasi

tanaman padi dan eksudat akar. Selain itu, terjadi oksidasi bahan organik

pada daerah rizosfer karena tanaman padi mampu mengalirkan oksigen dari

atmosfer ke perakaran melalui jaringan parenkim. Semakin tinggi akumulasi

biomasa di atas tanah meningkat pula kemampuan respirasi dan daya oksidasi

akar (Murdiyarso dan Husin, 1994).

Besarnya fluks tersebut akan mengalami kenaikan pada pengambilan gas

berikutnya. Pada pengambilan 66 HST terjadi peningkatan fluks dari

-10000.00

0.00

10000.00

20000.00

30000.00

40000.00

50000.00

V1

K1

A1

V1

K1

A2

V1

K2

A1

V1

K2

A2

V2

K1

A1

V2

K1

A2

V2

K2

A1

V2

K2

A2

V3

K1

A1

V3

K1

A2

V3

K2

A1

V3

K2

A2

Emis

i CO

2 (k

g C

O2

/ha/

mu

sim

tan

am)

Perlakuan

Fluks 38 hst

Fluks 66 hst

Fluks 90 hst


commit to user

32

pengambilan sebelumnya. Pengaruh tingginya fluks dapat disebabkan karena

adanya eksudat akar tanaman, pelepasan melalui tanaman dan aktivitas

mikrobia dalam tanah.

Fluks gas CO2 pada pengambilan 90 hst ini merupakan fluks emisi gas

CO2 yang tertinggi diantara pengambilan sebelumnnya. Berdasarkan analisis

sidik ragam bahwa pemberian pupuk kandang dan azolla berpengaruh nyata

terhadap gas CO2 pada 90 hst. Sedangkan pada 38 hst dan 66 hst tidak

berpengaruh nyata terhadap pupuk kandang dan azolla.

Gambar 4.5 Emisi CO2 selama 1 musim (kg CO2/ha/musim tanam) Pada

Berbagai Perlakuan.

Keterangan :

*Angka–angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan perbedaan

yang tidak nyata dengan uji DMRT pada taraf kepercayaan 95 %.

*V1: Varietas Padi Mira 1

V2: Varietas Padi Mentik Wangi

V3: Varietas Merah Putih





Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap emisi total CO2 selama satu

musim tanam menunjukkan tidak adanya interaksi yang nyata dari seluruh

perlakuan. (Gambar 4.5) menunjukkan besarnya emisi total CO2 pada satu

153.36 ab

304.49ab

535.67ab

59.76b

265.19ab

765.28a

91.54ab 76.80ab

149.92ab 187.97ab

139.49ab

265.11ab

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

E TO

TAL

(kg

CO

2 /h

a/m

usi

m t

anam

)

Perlakuan


commit to user

33

musim tanam. Dari data emisi CO2 diperoleh hasil yang sangat beragam.

Emisi CO2 tertinggi yaitu 765,28 kg CO2/ha/musim tanam yaitu pada

perlakuan V2K1A2 (varietas padi mentik wangi, pupuk kandang 0 ton/ha,

azolla 10 ton/ha), sedangkan emisi terendah gas CO2 yaitu 59,76 kg

CO2/ha/musim tanam pada perlakuan V1K2A2 (varietas mira 1, pupuk

kandang 10 ton/ha dan azolla 10 ton/ha). Dari semua perlakuan yang

diperlakukan pada percobaan menunjukan bahwa perlakuan yang

menggunakan azolla dan pupuk kandang lebih rendah dari pada perlakuan

tanpa azolla dan pupuk kandang hal ini menunjukkan bahwa azolla dan pupuk

kandang dapat berpotensi mengurangi emisi gas CO2 namun belum dapat

dikatakan dapat menekan emisi gas CO2 pada lahan sawah.

C. Jumlah Anakan Produktif

Anakan produktif adalah anakan yang menghasilkan organ

reproduktif berupa malai. Berdasarkan analisis ragam diketahui bahwa

varietas tanaman padi (V), perlakuan pupuk kandang (K) dan Azolla (A)

maupun interaksi ketiganya memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap

jumlah anakan produktif.

Gambar 4.14 Jumlah Anakan Produktif (batang/rumpun) dari Pemberian

Pupuk Kandang

7.007.508.008.509.009.50

10.00

0 10

8.56a

9.44a

AN

AK

AN

PR

OD

UK

TIF

(bat

ang/

rum

pu

n)

PUPUK KANDANG (ton/ha)


commit to user

34


menunjukkan perbedaan yang tidak nyata dengan uji DMR pada taraf

kepercayaan 95 %.

Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap jumlah anakan produktif,

diketahui pupuk kandang berpengaruh tidak nyata. Hal ini disebabkan unsur

hara N yang yang diberikan melalui pupuk kandang sapi tidak diserap secara

sempurna oleh tanah sawah. Menurut Hanafiah (2005) bahwa nitrogen yang

terdapat di dalam tanah sawah tersedia perlahan-lahan bagi tanaman.

Tanaman kemudian cederung hanya menyerap unsur hara dari dalam tanah.

Menurut Zebarth dan Paul (2006) kehilangan nitrogen dapat terjadi karena

penguapan nitrat sebagai proses denitrifikasi. Hal lain yang mempengaruhi

adalah kandungan P tesedia pada tanah awal yang rendah, karena unsur hara

P sangat berperan dalam menguatkan sistem perakaran tanaman sehingga

dapat dihasilkan anakan produktif yang banyak.

Jumlah anakan produktif cenderung meningkat dengan

meningkatnya dosis pupuk kandang walaupun tidak berbeda nyata. Gambar

4.14 menunjukkan jumlah anakan produktif tanpa pupuk kandang sebanyak

8,56 dan pada takaran 10 ton/ha sebanyak 9,44. Pemberian pupuk kandang

dapat meningkatkan jumlah anakan produktif dengan meningkatnya kadar N

dalam tanah, seperti yang dikemukakan oleh Aribawa et al (2009) bahwa

dengan meningkatnya kadar unsur hara pada tanah meningkatkan pula kadar

hara pada tanaman yang dapat menyebabkan peningkatan tinggi tanaman,

jumlah anakan dan panjang malai.

D. Jumlah Anakan Total

Jumlah anakan merupakan salah satu parameter pertumbuhan

maupun sebagai parameter yang digunakan untuk mengetahui pengaruh

lingkungan dan perlakuan yang dilakukan di lapangan. Selain itu jumlah

anakan digunakan sebagai dasar dalam penentuan produktifitas hasil tanaman

(Andoko, 2008).


commit to user

35

Berdasarkan analisis ragam terhadap jumlah anakan total diketahui

bahwa tidak ada interaksi yang nyata antara ketiganya terhadap jumlah

anakan total, sedangkan varietas tanaman padi (V), perlakuan pupuk kandang

(K) dan Azolla (A) memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap

jumlah anakan total.

Gambar 4.13 Jumlah Anakan Total (batang/rumpun) dari Pemberian

Pupuk Kandang


menunjukkan perbedaan yang tidak nyata dengan uji DMR pada taraf

kepercayaan 95 %.

Dari Gambar 4.13 dapat dilihat bahwa jumlah anakan total pada

perlakuan tanpa pupuk kandang sebanyak 13,56 dan pada takaran 10 ton/ha

sebanyak 16,78 anakan. Jumlah anakan total ini bekaitan dengan jumlah

unsur hara yang ada dalam tanah, unsur hara berfungsi dalam merangsang

pertumbuhan tanaman dan salah satunya adalah merangsang jumlah anakan.

Berdasarkan uji korelasi dapat diketahui bahwa CO2 total berkorelasi positif

dengan anakan total (r= 0,005), sehingga peningkatan CO2 total tanaman akan

diikuti oleh meningkatnya jumlah anakan total.

Jumlah anakan total juga dipengaruhi oleh bahan organik yang

terkandung pada tanah sawah. Diketahui bahwa kandungan bahan organiknya

10.00

15.00

20.00

0 10

13.56a

16.78b

AN

AK

AN

TO

TAL

(bat

ang/

rum

pu

n)

PUPUK KANDANG (ton/ha)


commit to user

36

tinggi, dengan kandungan bahan organik yang tinggi mampu menyediakan

unsur hara dalam tanah. Bahan organik dapat memperbaiki sifat fisik, kimia,

dan biologi tanah. Ketersediaan hara dalam tanah, struktur tanah dan tata

udara tanah yang baik sangat mempengaruhi pertumbuhan dan

perkembangan akar serta kemampuan akar tanaman dalam menyerap unsur

hara. Perkembangan sistem perakaran yang baik sangat menentukan

pertumbuhan vegetatif tanaman yang pada akhirnya menentukan pula fase

reproduktif dan hasil tanaman. Pertumbuhan yang baik akan menunjang fase

generatif yang baik pula, sehingga dapat menyebabkan peningkatan tinggi

tanaman, jumlah anakan dan panjang malai (Tola et al., 2007).

E. Gabah Kering Panen

Berat gabah kering panen dapat digunakan untuk mengetahui tingkat

produktifitas dari varietas-varietas padi yang digunakan untuk percobaan.

Gabah kering panen merupakan hasil gabah yang dirontokkan dan kemudian

ditimbang beratnya saat setelah panen. Gabah kering panen yang dihasilkan

dari setiap varietas yang ditanam mempunyai kemampuan produksi dan

ketahanan terhadap wereng yang berbeda.

Gambar 4.6 Berat Gabah Kering Panen Pada Berbagai Varietas Padi

Keterangan: Angka–angka yang diikuti dengan huruf yang sama



0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

Mira-1 Mentik wangi Merah putih

2,62b

0,93a

2,51b

Gab

ah K

eri

ng

Pan

en

(to

n/h

a)

Varietas


commit to user

37

Berdasarkan analisis sidik ragam diketahui bahwa varietas padi dan

pupuk kandang masing-masing memberikan pengaruh sangat nyata terhadap

gabah kering panen.

Dari hasil uji Duncan menunjukkan bahwa varietas padi Mira-1 (V1)

memiliki rata-rata produksi gabah kering panen yang hampir sama dengan

varietas merah putih namun tidak berbeda nyata, yaitu masing-masing

sebesar 2,62 ton/ha dan 2,51 ton/ha. Dan untuk varietas mentik wangi dengan

rerata gabah kering panen 0,93 ton/ha (Gambar 4.6). Varietas mira 1 yang

dikeluarkan pada tahun 2006 ini merupakan varietas padi yang tergolong

masih baru dan belum banyak dikenal dan dibudidayakan oleh masyarakat.

Varietas tersebut memiliki tingkat produktivitas yang tinggi dan ketahanan

terhadap hama dan penyakit khususnya hama wereng karena termasuk dalam

varietas unggul tahan wereng (Anonim, 2008). Sedangkan varietas mentik

wangi merupakan varietas lokal yang masih belum dipatenkan, varietas yang

banyak dibudidayakan di daerah Jawa Tengah dan D.I Yogyakarta tersebut

merupakan varietas beras aromatik dan berkarbohidrat tinggi yang sudah

turun temurun dibudidayakan. Varietas lokal mentik wangi merupakan

varietas yang tidak tahan terhadap serangan hama wereng selain itu juga

memiliki tingkat produksi padi yang rendah (Anonim, 2005). Varietas beras

merah putih masih jarang dibudidayakan dan merupakan varietas lokal yang

banyak ditemui didaerah Yogyakarta (Anonim, 2008). Beras merah putih

memiliki hasil panen yang cukup bagus dibandingkan kedua varietas yang

lain.


commit to user

38

Gambar 4.7 Pengaruh Pupuk Kandang terhadap Gabah Kering Panen




Pemberian pupuk kandang sapi memberikan pengaruh nyata terhadap

berat gabah kering panen (Gambar 4.7). Pada perlakuan tanpa pupuk kandang

diperoleh hasil gabah kering panen rata-rata sebesar 1,73 ton/ha sedangkan

pada pemberian pupuk kandang sapi 10 ton/ha diperoleh hasil rata-rata 2,31

ton/ha. Dan dari hasil uji korelasi menunjukkan bahwa GKP berkorelasi

negatif terhadap CO2 total (r = -0,005), sehingga produksi GKP akan turun

dengan adanya kenaikan CO2 total.

Pemberian pupuk kandang dapat memberikan hara yang lengkap untuk

tanaman padi. Meskipun pupuk organik tidak tersedia secara langsung

sekaligus dalam jumlah yang besar akan tetapi kemampuan pupuk kandang

dalam memberikan asupan hara pada tanaman dapat berlangsung dalam

waktu yang lama karena ketersediaan hara dapat terjadi secara lambat (slow

release) sehingga dapat memenuhi kebutuhan hara tanaman padi dalam waktu

yang relatif lama. Pupuk kandang sapi yang memiliki kandungan nitrogen

total yang lebih tinggi apabila dibandingkan dengan pupuk kandang kambing

maupun ayam. Pupuk kandang selain bermanfaat terhadap penyediaan unsur

hara dalam tanah (kesuburan tanah) juga dapat membantu dalam

memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah seperti memperbaiki struktur tanah,

mendorong kehidupan jasad renik, berpengaruh terhadap warna tanah. Pupuk

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

0 10

1,73a

2,31b

Gab

ah K

eri

ng

Pan

en

(to

n/h

a)

Pupuk Kandang (ton/ha)


commit to user

39

kandang merupakan bahan pembenah tanah yang paling baik apabila

dibandingkan dengan bahan lainnya karena kandungan unsurnya yang sangat

bervariasi.

F. Gabah Kering Giling

Pengaruh varietas terhadap berat gabah kering giling disajikan pada

gambar dibawah.

Gambar 4.8 Pengaruh Varietas terhadap Gabah Kering Giling




Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa varietas padi dan pupuk

kandang masing-masing memberikan pengaruh sangat nyata terhadap gabah

kering panen. Begitupun juga menunjukkan pengaruh nyata dari azolla dan

interaksi antara keduanya yaitu pupuk kandang dan azolla. Dari hasil uji

Duncan menunjukkan bahwa varietas padi Mira-1 (V1) memiliki rata-rata

produksi gabah kering giling yang tetinggi yakni sebesar 1,82 ton/ha. Hasil

ini lebih tinggi dari dua varietas lain yaitu varietas padi merah putih dengan

rerata gabah kering giling 1,2 ton/ha dan 0,59 ton/ha untuk padi varietas

mentik wangi (Gambar 4.8). Varietas lokal ini memiliki rata–rata berat gabah

kering giling yang paling rendah diantara ketiga varietas tersebut.

Berdasarkan deskripsi dari Surat Keputusan Menteri Pertanian nomor 134

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00


1,82c

0,59a

1,2b

Gab

ah K

eri

ng

Gili

ng

(to

n/h

a)

Varietas


commit to user

40

tahun 2006 varietas mira-1 merupakan varietas unggul yang memiliki

produksi yang tinggi, berumur genjah, memiliki kualitas beras yang bagus

dan tekstur nasi yang pulen. Varietas mira-1 merupakan varietas yang tahan

terhadap wereng coklat biotipe 2 dan biotipe 3 agak tahan terhadap serangan

hama wereng. Varietas mira-1 pada umumnya cocok ditanam pada ketinggian

0 – 700 mdpl. Varietas merah putih (V3) memiliki rata–rata gabah kering

giling 1,2 ton/ha yang berada di bawah varietas mira1. Perbedaan diantara

ketiga varietas ini disebabkan karena terdapat pengaruh dari varietas maupun

adanya masukan hara yang berbeda. Dan dari hasil uji korelasi menunjukkan

bahwa GKG berkorelasi negatif terhadap CO2 total (r = -0,041) sehingga

kenaikan CO2 diikuti dengan penurunan produksi GKG. Pada lahan pertanian

di daerah Sambirejo banyak dibudidayakan varietas lokal aromatik namun

ketahanan varietas tersebut terhadap hama dan penyakit masih sangat rentan.

G. Berat 1000 biji

Berat 1000 biji dapat dihitung dengan cara mengambil 1000 biji padi

dari gabah kering panen secara acak kemudian ditimbang beratnya.

Berdasarkan hasil analisis ragam terhadap berat 1000 biji, tidak ada interaksi

antar perlakuan. Varietas berpengaruh sangat nyata, sedangkan pupuk

kandang (K) memberikan pengaruh yang nyata dan azolla berpengaruh tidak

nyata terhadap berat 1000 biji.


commit to user

41

Gambar 4.9 Berat 1000 biji pada Berbagai Varietas Padi




Dari hasil uji Duncan menunjukkan bahwa varietas padi Mira-1 (V1)

memiliki rata-rata berat 1000 biji yang lebih tinggi dari kedua varietas yang

lain yakni sebesar 30,03 gram. Varietas padi merah putih dengan rerata berat

1000 biji yaitu sebesar 31,16 gram dan 19,77 gram untuk padi varietas

mentik wangi (Gambar 4.9).

Gambar 4.10 Pengaruh Pupuk Kandang terhadap Berat 1000 biji

Keterangan: Angka–angka yang diikuti dengan huruf yang sama



0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00


30,03b

19,77a

31,16b

Be

rat

10

00

biji

(gr

am)

Varietas

23.00

24.00

25.00

26.00

27.00

28.00

29.00

0 10

22,92a

31,34b

Be

rat

10

00

biji

(gr

am)

Pupuk Kandang (ton/ha)


commit to user

42

Berdasarkan uji DMR pada taraf kepercayaan 95% menunjukkan

bahwa perlakuan tanpa pupuk kandang (K1) menghasilkan berat 1000 biji

22,92 gram. Pemberian 10 ton/ha pupuk kandang sapi (K2) memberikan hasil

berat 1000 biji sebesar 31,34 gram (Gambar 4.10). Dan dari hasil uji korelasi

menunjukkan bahwa 1000 biji berkorelasi terhadap CO2 total (r = 0,208) dan

berkorelasi sangat erat dengan GKP (r = 0,720**) GKG (r = 0,609**).

Sehingga kenaikan 1000 biji diikuti dengan naiknya emisi CO2 total beserta

produksi GKP dan GKG. Pemberian bahan pembenah tanah berupa pupuk

kandang sapi dapat meningkatkan kandungan hara dan bahan organik di

dalam tanah. Sistem pertanian organik yang telah dilakukan sejak lama di

derah Sambirejo Sragen tersebut memberikan dampak positif terhadap

keberlangsungan produktivitas padi yang dibudidayakan di daerah tersebut.

H. Pengaruh Perlakuan Terhadap Bahan Organik

Bahan organik pada tanah sangat penting dalam kesehatan dan

kesuburan tanah. Bahan organik tanah pada lahan sawah organik berasal dari

pupuk kandang dan azolla. Bahan organik pada lahan sawah pertanian juga

dapat berasal dari residu bahan organik pada saat sebelum tanam.

Dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme-mikroorganisme yang

berada di dalam tanah dapat berlangsung cepat maupun lambat bergantung

terhadap kondisi lingkungan.

Berdasarkan analisis sidik ragam bahwa pemberian pupuk kandang sapi

berpengaruh nyata sedangkan pemberian inokulum azolla dan interaksi antara

keduanya berpengaruh tidak nyata terhadap bahan organik.


commit to user

43

Gambar 4.11 Pengaruh Pupuk Kandang terhadap Bahan Organik Tanah




Dari analisis uji Duncan diketahui menunjukkan bahwa perlakuan

tanpa pupuk kandang (K1) menghasilkan 44,7 ton/ha. Sedangkan pemberian

10 ton/ha pupuk kandang sapi (K2) sebesar 4,53 ton/ha (Gambar 4.11). Dan

dari hasil uji korelasi menunjukkan bahwa bahan organik berkorelasi positif

terhadap CO2 total (r = 0,048) sehingga dengan penambahan bahan organik

maka diikuti dengan kenaikan emisi CO2 total. Kandungan bahan organik

yang tinggi pada pupuk kandang sapi dapat menambah humus kemudian

meningkatkan kemampuan tanah untuk mengikat air. Secara langsung bahan

organik tanah yang meningkat tersebut dapat digunakan sebagai sumber

bahan organik yang dapat diserap tanaman meskipun dalam jumlah sedikit,

seperti alanin, glisin dan asam-asam amino lainnya, juga hormon/zat pengatur

tumbuh dan vitamin (Ningsih, 2007). Menurut (Harjowigeno dan Rayes,

2005) pola tanam pada daerah penelitian masih mengandalkan padi pada

setiap musimnya menyebabkan akumulasi bahan organik yang ada tidak

dapat terdekomposisi secara cepat oleh mikroba perombak bahan organik

karena kondisi tanah sawah cenderung anaerob. Aktivitas mikrobia pada

lahan sawah tersebut juga masih rendah ditunjukkan dengan tingginya

kandungan karbon yang merupakan sumber metabolisme bagi mikrobia.

3.80

4.00

4.20

4.40

4.60

4.80

5.00

0 10

4,47a

4,53b

Bah

an O

rgan

ik (

%)

Pupuk Kandang(ton/ha)


commit to user

44

I. Pengaruh Perlakuan terhadap Reaksi Tanah (pH)

Reaksi tanah (pH tanah) merupakan gambaran kemasaman dan

alkalinitas (kebasaan) tanah yang memberikan indikasi terhadap aktivitas ion

hidrogen (H+) dan ion hidroksil (OH

-) pada larutan tanah. Kedua jenis ion

tersebut memiliki aktivitas kimia yang tinggi. Sumber kemasaman dalam

tanah dapat berasal dari bahan induk maupun pemberian masukan berupa

bahan pembenah tanah atau pemberian pupuk.

Berdasarkan analisis sidik ragam bahwa varietas, pupuk kandang sapi

dan azolla tidak nyata pengaruhnya terhadap ketiga pengukuran pH

begitupun juga interaksi antara keduanya berpengaruh tidak nyata terhadap

pH.

Gambar 4.12 Pengaruh Perlakuan terhadap pH selama Satu Musim Tanam

Keterangan :

*Angka–angka yang diikuti dengan huruf yang sama menunjukkan perbedaan

yang tidak nyata dengan uji DMRT pada taraf kepercayaan 95 %.

*V1 : Varietas Padi Mira 1

V2 : Varietas Padi Mentik Wangi

V3 : Varietas Merah Putih

K1 : Pupuk Kandang 0 ton/ha

K2 : Pupuk Kandang 10 ton/ha

A1 : Inokulum azolla 0 ton/ha

A2 : Inokulum azolla 2 ton/ha

5.0

5.2

5.4

5.6

5.8

6.0

6.2

6.4

pH

Perlakuan

Pengaruh perlakuan terhadap pH selama satu musim tanam

38 hst

66 hst

90 hst


commit to user

25

25

Pengaruh perlakuan terhadap pH 38 hst disajikan pada (Gambar 4.12).

Pemberian pupuk kandang sapi, azolla maupun jenis varietas belum

memberikan perbedaan yang nyata terhadap pH sehingga dapat disimpulkan

pemberian pupuk kandang sapi dan azolla maupun perbedaan varietas tidak

menyebabkan perubahan yang nyata terhadap pH tanah pada 38 hari setelah

tanam. pH tanah sawah pada umumnya hampir mendekati netral dan netral

karena penggenangan secara terus menerus yang diberikan. pH tanah

mempengaruhi dalam proses penyerapan unsur hara oleh tanaman dan

pertumbuhan mikrobia di dalam tanah. Penyerapan unsur hara nitrogen akan

mengalami penurunan pada pH kurang dari 5 dan lebih dari 9. Hal tersebut

diakibatkan karena pengaruh aktivitas ion H+ maupun OH

- sangat reaktif

sehingga menyebabkan pengikatan terhadap ion-ion yang lain. Pengaruh

perlakuan pada pH 66 hst disajikan pada (Gambar 4.12), perlakuan yang

diberikan tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap pH tanah pada 66

hst. Pada 66 hst menunjukkan kondisi reaksi tanah yang mengalami

peningkatan dari awal tanam hingga pada 66 hari setelah tanam, perubahan

pH tersebut dapat dipengaruhi oleh faktor dari luar yang berasal dari

penambahan. Sedangkan pengaruh perlakuan pada pH 90 hst disajikan pada

(Gambar 4.12). Perlakuan azolla yang diberikan memberikan pengaruh yang

tidak nyata terhadap pH tanah pada 90 hst. pH tanah pada pengambilan 90

hari setelah tanam mengalami peningkatan nilai pH hingga hampir mencapai

pH 6, hal tersebut menunjukkan tanah tersebut telah mengalami perubahan

reaksi tanahnya yang semula amat sangat masam menjadi masam. Pada

kondisi tanah awal pH 5,0 menunjukkan tanah masih amat sangat masam,

kondisi tersebut apabila reaksi tanah mengalami perubahan menjadi lebih

rendah (lebih masam lagi) maka akan terjadi penurunan unsur-unsur hara

yang diperlukan tanaman. Unsur hara seperti Nitrogen, Pottasium, Phospor,

Sulfur, Kalsium dan Magnesium akan mengalami penurunan pada kondisi pH

<5,0 terhadap ketersediaan unsur hara. Sedangkan unsur Fe mengalami

penurunan pada pH <7,5. Penurunan pH tanah menyebabkan penurunan


commit to user

26

26

ketersediaan terhadap unsur-unsur yang diperlukan tanaman (Hazelton dan

Murphy, 2007).


commit to user

47

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari berbagai hal yang telah dibahas diatas dapat diperoleh simpulan

sebagai berikut :

1. Pemberian azolla, pupuk kandang sapi maupun beberapa varietas padi

tidak mempengaruhi emisi gas CO2 yang dihasilkan dari sawah.

2. Adanya interaksi yang nyata antara azolla dan pupuk kandang terhadap

berat Gabah Kering Giling (GKG).

3. Varietas Mira 1 memberikan hasil tinggi dibandingkan varietas Mentik

Wangi dan Merah Putih.

B. Saran

Sebaiknya dilakukan pengamatan lanjutan terhadap populasi bakteri

perombak bahan organik yang berada pada lahan sawah, karena dengan

mengetahui populasi bakteri di dalam tanah maka dapat menaksir banyaknya

karbondioksida yang dihasilkan oleh mikroorganisme–mikroorganisme

tersebut. Sumber utama emisi CO2 dari tanah berasal dari proses perombakan

bahan organik oleh bakteri yang ada dalam tanah maka perlu dilakukan

pegukuran laju emisi CO2 pada lahan sawah organik, selain itu juga

diperlukan pengukuran emisi dari tanaman padi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac/pengaruh...pengaruh azolla, pupuk kandang dan varietas padi...

Documents