Peranan Biochar TKKS sebagai Amelioran dalam Menurunkan Pencucian Hara dan Emisi Gas CO2 pada Perkebunan Kelapa Sawit di Lahan Gambut

Abstract

The use of peatlands for oil palm plantations has been carried out quite a lot in Indonesia. But the development of oil palm in peatlands is actually faced with various problems such as low productivity and the issue of greenhouse gas emissions, this is caused by the marginal condition of peatlands low nutrient availability, so the use of inorganic fertilizers is quite high. The application of ameliorant in peat soil is one of the alternative solutions to increase the availability of nutrients in peat soil and palm oil productivity. This research was compiled in a series of studies with the aim to: 1). Evaluating the effect of OP-EFB biochar on nutrient washing in peat soil, 2). Evaluating the influence of OP-EFB biochar and N fertilizer on improving the chemical and nutrient properties of peat soil as a medium for planting palm oil seeds in main nursery, Evaluate the effect of OP-EFB biochar and N and K fertilizers on improving the chemical properties of peat soils and the growth of immature oil palm, 4). Evaluate CO2 emissions in peatland oil palm plantations managed with good water management with the application of several types of ameliorant. The first study used sapric peat soil from oil palm plantation area in South Labuhan Batu Regency, North Sumatra Province. This study aims to evaluate the effect of OP-EFB biochar on nutrient leaching in peat soils carried out in the laboratory using a pvc pipe filled with peat soil and dripped with distilled water. Leachate water dripping from the base of the pvc pipe is accommodated and analyzed for nutrient content to find out the purified nutrients. The study used a complete randomized factorial design with 3 replicates. The first factor is the administration of biochar with 3 dose levels, namely 0, 7.5 and 15 t ha-1. The second factor was the application of N fertilizer with 3 dose levels, namely 0, 30, 60 kg ha-1. The third factor is the application of K fertilizer with 3 dose levels, namely 0, 225, 450 kg K2O ha-1. The results showed that OP-EFB biochar was able to reduce the leaching of N nutrients in peat soils. The second study was conducted using the same peat soil as the first study that was used as a medium for planting of oil palm seedlings in the main nursery. This study aims to evaluate the OP-EFB biochar and the application of N fertilizer to improve the chemical characteristics of peat soils used as a medium for oil palm seedlings in main nursery. The study used a randomized design complete with 3 replicates. The first factor is biochar amelioration with 4 dose levels of 0, 5, 10, and 15 t ha-1. The second factor of giving N fertilizer with 3 dose levels is 30, 45, and 60 kg ha-1. The results showed that the amelioration of OP-EFB biochar in peat soil used as a medium of oil palm seedlings in main nursery can improve the chemical characteristics of peat (K-dd and pH) and increase the absorbing of elements P, K, Cu, and B by oil palm seeds. The third study was conducted in the field aimed at evaluating the influence of OP-EFB biochar and N and K fertilizers on improving the chemical properties of peat soils and the growth of immature oil palm. The study was conducted in oil palm plantations on immature oil palm age of 18 months in South Labuhan Batu Regency, North Sumatra Province. The study used a randomized design of factorial groups with 3 replicates. The first factor of biochar amelioration with 3 levels is 0, 7.5, and 15 t ha-1. The second factor is the fertilization of N and K with 2 levels, namely 0 kg ha-1 N + 0 kg ha-1 K2O, and 100 kg ha-1 N + 380 kg ha-1 K2O. The results showed that biochar amelioration in peatlands can improve the chemical properties of peat soils (pH, KTK, P-total, K-total, K-dd, Mg-dd) and can only increase vegetative growth of immature oil palm oil at 12 months after application. The fourth study was conducted in the same field as the third study. This study aims to evaluate CO2 emissions in peatlands oil palm plantations managed with good water management with the application of several types of ameliorant. The study used a randomized design of groups with 3 replicates, there were 9 treatments from 4 types of ameliorant evaluated. The measurement of CO2 flux is done by closed-door method using pvc pipes with a diameter of 21.7 cm with a length of 40 cm (short chamber). The pipe is immersed into the ground as deep as 20 cm and the remaining 20 cm is the top of the body for the measurement of CO2 flux. Chamber was installed among the oil palm in the rows of oil palm at a distance of about 400 cm from the oil palm. CO2 flux measurements were carried out every 2 weeks from April to June 2018 using an Infrared CO2 Gas Analyzer (IRGA) model Li-COR 820 connected to a chamber. The results showed that the application of ameliorant on peat caused an increase in CO2 emissions at the beginning after application.

Pemanfaatan lahan gambut untuk perkebunan kelapa sawit sudah cukup banyak dilakukan di Indonesia. Namun pengembangan kelapa sawit di lahan gambut sebenarnya dihadapkan pada berbagai permasalahan seperti produktifitas rendah dan adanya isu terjadi emisi gas rumah kaca, hal ini diakibatkan oleh kondisi tanah gambut yang marginal ketersediaan hara yang rendah, sehingga penggunaan pupuk anorganik yang cukup tinggi. Aplikasi amelioran pada tanah gambut merupakan salah satu solusi alternative untuk meningkatkan ketersediaan hara di tanah gambut dan produktifitas kelapa sawit. Penelitian ini disusun dalam suatu rangkaian penelitian dengan tujuan untuk: 1). Mengevaluasi pengaruh biochar TKKS terhadap pencucian hara di tanah gambut, 2). Mengevaluasi pengaruh biochar TKKS dan pupuk N terhadap peningkatan sifat kimia dan hara tanah gambut sebagai media tanam bibit kelapa sawit di main nursery, 3).mengevaluasi pengaruh biochar TKKS dan pupuk N dan K terhadap peningkatan sifat kimia tanah gambut dan pertumbuhan tanaman kelapa sawit TBM, 4). Mengevaluasi emisi CO2 pada perkebunan kelapa sawit lahan gambut yang dikelola dengan pengelolaan air yang baik dengan aplikasi beberapa jenis amelioran. Penelitian pertama menggunakan tanah gambut saprik dari areal kebun kelapa sawit di Kabupaten Labuhan Batu Selatan, Provinsi Sumatera Utara. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh biochar TKKS terhadap pencucian hara di tanah gambut dilakukan di laboratorium menggunakan pipa paralon yang diisi tanah gambut dan ditetesi dengan aquades. Air cucian (leachate water) yang menetes dari dasar pipa paralon ditampung dan dianalisa kandungan haranya untuk mengetahui unsur hara yang tercuci. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap factorial dengan 3 ulangan. Faktor pertama adalah pemberian biochar dengan 3 taraf dosis yaitu 0, 7.5 dan 15 t ha-1. Faktor kedua pemberian pupuk N dengan 3 taraf dosis yaitu 0, 30, 60 kg ha-1. Faktor ketiga adalah pemberian pupuk K dengan 3 taraf dosis yaitu 0, 225, 450 kg K2O ha-1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biochar TKKS mampu menurunkan pencucian unsur hara N di tanah gambut. Penelitian kedua dilakukan dengan menggunakan tanah gambut yang sama dengan penelitian pertama yang dijadikan sebagai media tanam bibit kelapa sawit di main nursery. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi biochar TKKS dan aplikasi pupuk N terhadap peningkatan karakteristik kimia tanah gambut yang digunakan sebagai media tanam bibit kelapa sawit di main nursery. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap dengan 3 ulangan. Faktor pertama adalah ameliorasi biochar dengan 4 taraf dosis yaitu 0, 5, 10, dan 15 t ha-1. Faktor kedua pemberian pupuk N dengan 3 taraf dosis yaitu 30, 45, dan 60 kg ha-1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ameliorasi biochar TKKS pada tanah gambut yang digunakan sebagai media bibit kelapa sawit di main nursery dapat meningkatkan karakteristik kimia gambut (K-dd dan PH) dan meningkatkan penyerapaan unsur P, K, Cu, dan B oleh bibit kelapa sawit. Penelitian ketiga dilakukan di lapangan bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh biochar TKKS dan pupuk N dan K terhadap peningkatan sifat kimia tanah gambut dan pertumbuhan tanaman kelapa sawit TBM. Penelitian dilakukan di areal perkebunan kelapa sawit pada tanaman belum menghasilkan umur 18 bulan (TBM-2) di Kabupaten Labuhan Batu Selatan, Sumatera Utara. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok factorial dengan 3 ulangan. Faktor pertama ameliorasi biochar dengan 3 taraf yaitu 0, 7.5, dan 15 t ha-1. Faktor kedua adalah pemupukan N dan K dengan 2 taraf yaitu 0 kg ha-1 N + 0 kg ha-1 K2O, dan 100 kg ha-1 N + 380 kg ha-1 K2O. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ameliorasi biochar di lahan gambut dapat meningkatkan sifat kimia tanah gambut (pH, KTK, P-total, K-total, K-dd, Mg-dd) dan baru dapat meningkatkan pertumbuhan vegetatif tanaman kelapa sawit pada 12 bulan setelah aplikasi. Penelitian keempat dilakukan di lapangan yang sama dengan penelitian ketiga. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi emisi CO2 pada perkebunan kelapa sawit lahan gambut yang dikelola dengan pengelolaan air yang baik dengan aplikasi beberapa jenis amelioran. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok dengan 3 ulangan, terdapat 9 treatment dari 4 jenis amelioran yang dievaluasi. Pengukuran flux CO2 dilakukan dengan metode sungkup tertutup menggunakan pipa pvc berdiameter 21,7 cm dengan panjang 40 cm (sungkup pendek). Pipa dibenamkan ke tanah sedalam 20 cm dan 20 cm sisanya merupakan bagian atas sungkup untuk pengukuran flux CO2. Sungkup dipasang di antara tanaman di dalam barisan tanaman pada jarak sekitar 400 cm dari tanaman kelapa sawit. Pengukuran flux CO2 dilakukan setiap 2 minggu dari bulan April sampai Juni 2018 menggunakan alat Infrared CO2 Gas Analyzer (IRGA) model LiCor 820 yang dihubungkan dengan sungkup. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi ameliorant di lahan gambut menyebabkan peningkatan emisi CO2 pada saat awal setelah aplikasi.