PERAN BAHAN ORGANIK DAN TATA AIR MIKRO TERHADAP KELARUTAN BESI, EMISI CH4, EMISI CO2 DAN PRODUKTIVITAS PADI DI LAHAN SULFAT MASAM

WAHIDA ANNISA YUSUF, Prof. Dr. Ir. Azwar Maas, MSc

2014 | Disertasi | S3 Ilmu Tanah

Kemasaman tanah, kandungan Al dan Fe yang tinggi merupakan permasalahan yang dihadapi di lahan rawa. Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Mengetahui karakteristik tanah sulfat masam alami dan tanah sulfat masam intensif yang menjadi tapak penelitian serta bahan bahan organik lokal yang digunakan sebagai bahan penetral kemasaman, (2) mendapatkan jenis bahan organik dan sistem tata air yang tepat dalam memperbaiki watak tanah sulfat masam dan meningkatkan pertumbuhan tanaman padi, (3) mengkaji pengaruh bahan organik lokal dan pupuk N, P, K dalam meningkatkan produktivitas padi dan menekan emisi CH4 dan CO2 di lahan sulfat masam. Penelitian ini meliputi: tahap pertama adalah karakterisasi tanah sulfat masam serta bahan organik; tahap kedua merupakan percobaan inkubasi laboratorium untuk mengetahui pengaruh bahan organik terhadap sifat tanah sulfat masam dan emisi CH4, emisi CO2; tahap ketiga merupakan percobaan rumah kaca bertujuan mengetahui pengaruh bahan organik dan sistem tata air terhadap pertumbuhan tanaman padi dan emisi CH4 dan CO2; tahap keempat merupakan percobaan lapangan untuk melihat pengaruh bahan organik lokal dan pupuk N, P, K dalam meningkatkan produktivitas padi dan menekan emisi CH4 dan CO2 di lahan sulfat masam. Kedua jenis tanah sulfat masam yang menjadi tapak penelitian memiliki sifat yang khas yaitu pada tanah sulfat masam alami ditemukan kandungan pirit yang lebih tinggi dan masih reaktif mengakibatkan kadar Fe 2+ dan SO4 2- melampaui batas normal mencapai 1005 mg.kg -1 Fe 2+ dan 2082.8 mg.kg -1 SO4 -2 . Penggunaan bahan organik yang belum terdekomposisi (segar) berupa jerami padi segar pada kondisi tergenang di lahan intensif meningkatkan fluk kumulatif CH4 dan CO2 dengan konstanta laju pembentukan CH4 dan CO2 tertinggi terlihat pada pemberian bahan organik segar. Fluk CH4 kumulatif pada lahan alami dengan perlakuan tanpa bahan organik dengan pelindian menurun dari 0.22 menjadi 0.19 mg CH4.m -2 .menit -1 , sedangkan di lahan intensif menurun dari 0.19 menjadi 0.18 CH4.m -2 .menit -1 . Pemberian Kombinasi 30% kompos jerami padi + 30% kompos gulma purun + 40% kompos pupuk kandang sapi juga terbaik dalam menekan kelarutan Fe 2+ dari 861.36 mg.kg -1 menjadi 838.64 mg.kg -1 pada lahan alami dan dari 218.18 mg.kg -1 menjadi 142.05 mg.kg -1 di lahan intensif serta secara konsisten meningkatkan tinggi tanaman, jumlah anakan serta bobot kering total di rumah kaca. Berkaitan dengan emisi terlihat bahwa fluk CH4 dan CO2 kumulatif dengan perlakuan bahan organik dan pemupukan NPK pada aras 100% di lahan intensif sebesar 15.37 mg CH4.m -2 .menit -1 dan 995.6 mg CO2.m -2 .menit -1 lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan bahan organik dengan pemupukan NPK pada aras 75% hanya sebesar 9.73 mg CH4.m -2 .menit -1 dan 830.9 mg CO2.m -2 .menit -1 .

Soil acidity, high Al and Fe contents are the problems encountered in swampland. The study aimed to: (1) find out and identify the characteristics of natural acid sulphate soil and intensively developed acid sulphate soil, as well as the characteristics of local organic matter used a neutralizer of acidity, (2) find out the kind of organic matter and the system of water structure in improving the nature of acid sulphate soil and increasing the growth of rice, (3) examine the effect of local organic matter and NPK fertilizing on increasing the productivity of rice and reducing the emission of CH4 and CO2 in acid sulphate land The study was a series of experiments as follows: The first stage dealt with the characterization of acid sulphate soil and organic matter; the second stage was an incubation laboratory experiment which aimed at finding out the effect of organic matter to soil properties of acid sulphate soil, emission of CH4 and CO2; the third stage was a greenhouse experiment which aimed at finding out the effect of organic matter and system water structure in the growth of rice and emission of CH4 and CO2 in acid sulphate soil; the fourth stage was a field experiment to find out the effect of local organic matter and NPK fertilizing on increasing the productivity of rice with low CH4 and CO2 emission in acid sulphate soil. The two kinds of acid sulphate soil that were the sites of the study had distinct characteristics. It was found in natural acid sulphate soil that pyrite content was higher and its reactiveness caused the Fe 2+ and SO4 2- contents to exceed the normal limit and reach 1005 mg.kg -1 Fe 2+ dan 2082.8 mg.kg -1 SO4 -2 . Based kinds of organic matter, fresh organic matter in inundated condition increased the cumulative CH4 and CO2 fluxes in acid sulphate soil with a a constant of the highest CH4 and CO2 formation rate observed in the application of fresh organic matter. The cumulative flux of CH4 in natural acid sulphate soil with treatment without organic matter by leaching reduced the flux from 0.22 to 0.19 mg.m -2 minute -1 , while in intensive soil decreased from 0.19 to 0.18 mg.m -2 .minute -1 . The combination 30% of the composted rice straw and 30% of composted rush weed and 40% composted cattle manure was also the best in reducing Fe 2+ solubility from 861.36 mg.kg -1 to 838.64 mg.kg -1 in natural acid sulphate soil, and from 218.18 mg.kg -1 to 142.05 mg.kg -1 in intensive acid sulphate soil which also had the best effect consistently on crop height, number of buds and total dry weight in the greenhouse experiment. Concerning emissions, it was observed that the cumulative CH4 and CO2 fluxes with the treatment of organic matter and NPK fertilizing on the limit of 100% was about 15.37 mg CH4.m -2 .minute -1 and 995.6 mg CO2.m -2 .minute -1 higher than the cumulative CH4 and CO2 with the treatment of organic matter with NPK fertilizing on the limit of 75% was only 9.73 mg CH4.m -2 .minute -1 dan 830.9 mg CO2.m -2 .minute -1

Kata Kunci : Tanah sulfat masam, bahan organik, pelindian, pemupukan NPK