Biosekuestrasi Karbon dan Peningkatan Kualitas Lahan Karst Menggunakan Rumput Setaria (setaria splendida)
Muhammad Dolly Yusufa Nasution, Ir. Agus Prasetya, M.Eng.Sc., Ph.D. ; Prof. Dr. Ir. Sarto, M.Sc., IPU.
2025 | Tesis | MAGISTER TEKNIK PENGENDALIAN PENCEMARAN INDUSTRIAL
Peningkatan konsentrasi CO? di atmosfer
akibat pembakaran bahan bakar fosil dan deforestasi telah memperburuk perubahan
iklim global. Salah satu ekosistem yang paling rentan terhadap perubahan ini
adalah lanskap karst, yang memiliki kesuburan tanah rendah, porositas tinggi,
dan degradasi yang cepat. Kondisi ini mengurangi kemampuan lahan untuk
menyimpan karbon dan menopang vegetasi, sehingga mempercepat pelepasan CO? dari
dekomposisi bahan organik tanah. Tanpa pengelolaan yang tepat, lahan karst
semakin tidak produktif, yang pada akhirnya memperburuk degradasi lingkungan. Penelitian
ini bertujuan untuk menganalisis peran Setaria splendida dalam biosekuestasi
karbon dan peningkatan kualitas tanah di ekosistem karst. Eksperimen selama dua
bulan dilakukan untuk mengukur kapasitas sekuestrasi karbon dalam biomassa dan
tanah, serta dampaknya terhadap aktivitas mikroba tanah dan peningkatan
nutrisi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Setaria splendida mampu mencapai
laju sekuestrasi karbon bersih sebesar 31,46 ton C/ha, yang setara dengan
115,46 ton CO?/ha, pada kondisi perlakuan optimal (3 ml/L pupuk organik cair
dan penyiraman 235 ml/hari). Biomassa bawah tanah (below-ground biomass, BGB)
mendominasi lebih dari 80% total biomassa, menegaskan potensinya sebagai penyimpanan
karbon jangka panjang. Kandungan karbon organik tanah (SOC) meningkat hingga
1,97% pada media tanam dan 0,44% pada substrat karst, menunjukkan peningkatan
cadangan karbon tanah. Selain kemampuannya dalam sekuestrasi karbon, Setaria
splendida juga beradaptasi dengan baik di lingkungan karst berkalsium tinggi
dengan menyimpan kelebihan kalsium dalam daun, meningkatkan kandungan kalsium
dari 2.056 mg/kg menjadi 5.406 mg/kg, yang berada dalam rentang ideal sebagai
pakan ternak. Selain itu, populasi mikroba dalam substrat karst meningkat
signifikan, mencapai 2,21 × 10? CFU/g, yang menandakan peningkatan aktivitas
biologis tanah. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Setaria splendida
merupakan strategi yang efektif dalam mitigasi emisi CO? sekaligus memperbaiki
ekosistem karst yang terdegradasi. Dengan mengintegrasikan sekuestrasi karbon
berbasis vegetasi dengan rehabilitasi tanah, penelitian ini memberikan wawasan
berharga bagi upaya mitigasi perubahan iklim dan pengelolaan lahan
berkelanjutan di lingkungan yang rentan. Penelitian jangka panjang lebih lanjut
direkomendasikan untuk menilai variasi musiman dan dampak berkelanjutan Setaria
splendida terhadap dinamika karbon.
The rising atmospheric CO? concentration due
to fossil fuel combustion and deforestation has intensified global climate
change. One of the most vulnerable ecosystems to this environmental shift is
karst landscapes, which suffer from low soil fertility, high porosity, and
rapid degradation. These conditions reduce the land’s ability to store carbon
and sustain vegetation, exacerbating CO? release from the decomposition of soil
organic matter. Without proper management, karst lands become increasingly
unproductive, leading to further environmental degradation. This study
investigates the role of Setaria splendida in CO? biosequestration and soil
quality improvement in karst environments. A controlled two-month experiment
evaluated its carbon sequestration capacity in biomass and soil and its impact
on soil microbial activity and nutrient enhancement. The results indicate that
Setaria splendida achieved a net carbon sequestration rate of 31.46 tons of
C/ha, equivalent to 115.46 tons of CO?/ha under optimal treatment conditions (3
ml/L organic liquid fertilizer and 235 ml/day irrigation). Below-ground biomass
(BGB) accounted for over 80% of the total biomass, highlighting its long-term
carbon storage potential. Soil organic carbon (SOC) content increased by up to
1.97% in the growth medium and 0.44% in karst substrate, demonstrating
enhancement of the soil carbon pool. In addition to its sequestration ability,
Setaria splendida adapted effectively to the high-calcium karst environment by
accumulating excess calcium in its leaves, raising its calcium content from
2,056 mg/kg to 5,406 mg/kg—placing it within the ideal range for livestock
feed. Furthermore, microbial populations in the karst substrate improved
significantly, reaching 2.21 × 10? CFU/g, indicating enhanced biological soil
activity. These findings demonstrate that Setaria splendida is a viable
strategy for mitigating CO? emissions while improving degraded karst
ecosystems. By integrating vegetation-based carbon sequestration with soil
rehabilitation, this study provides valuable insights for climate change
mitigation and sustainable land management in fragile environments. Further
long-term research is recommended to assess seasonal variations and the
sustained impact of Setaria splendida on carbon dynamics.
Kata Kunci : Bio-Sekuestrasi karbon, tanah karst, Setaria splendida, karbon organik tanah, peningkatan kualitas tanah, mitigasi CO?, biomassa bawah tanah, pengelolaan lahan berkelanjutan.