ANDI AGUS SUPRIANTO
Mahasiswa Magister Ilmu Pertanian, Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara
[email protected] Latar belakang
Tanah subur di Afrika Sub-Sahara dicirikan oleh toksisitas aluminium, potensi pencucian yang tinggi, tingkat bahan organik yang rendah, dan aktivitas mikroba yang rendah. Situasi ini diperburuk oleh praktik-praktik antropogenik seperti pembakaran hutan, penambangan, penambangan pasir, dan pengolahan tanah konvensional yang terus menerus. Praktek-praktek ini ditambah dengan rendahnya tingkat bahan organik menyebabkan tanah kehilangan nutrisi penting seperti N, P, K, Ca dan Mg, yang diperlukan untuk pertumbuhan dan hasil tanaman yang optimal. Toksisitas aluminium membatasi ketersediaan fosfor melalui reaksi presipitasi sementara pasokan dan ketersediaan nitrogen di tanah tersebut umumnya bermasalah karena kerentanannya terhadap kehilangan melalui pencucian, penguapan, dan limpasan. Produksi tanaman pangan, khususnya jagung di ekosistem tanah yang terbatas unsur hara akan mengalami penurunan. Perbedaan besar antara rata-rata hasil tahunan jagung (4300 kg/ha) dari lahan petani dan potensi hasil 6000 kg/ha telah dilaporkan di Ghana .
Hasil dan Pembahasan:
Penggunaan pupuk NPK anorganik telah berhasil meningkatkan kesuburan tanah dan hasil biji jagung meskipun terdapat tantangan fiksasi P anorganik. Penggabungan biochar dan bakteri pemacu pertumbuhan tanaman memberikan manfaat pelengkap yang menjanjikan seperti perbaikan keasaman tanah dan peningkatan penggunaan nutrisi sehingga meningkatkan pertumbuhan dan hasil jagung. Penelitian ini menyelidiki efek interaktif pupuk biochar dan NPK anorganik dengan spesies bakteri yang diinokulasi bersama pada sistem tanam jagung tropis yang masih belum sempurna. Kepadatan curah tanah telah disebutkan sebagai indikator yang sangat penting dalam pemadatan dan kualitas tanah namun tetap tidak berubah pada plot NPK. Namun, penerapan NPK + BC atau NPK + BC dengan bakteri pemacu pertumbuhan tanaman mengurangi kepadatan massal secara signifikan. Penurunan densitas curah dengan diperkenalkannya biochar berhubungan dengan sifat keropos dari biochar tersebut. Sebagian besar biochar, terutama dari bahan baku tanaman memiliki porositas yang tinggi, sehingga penerapannya berpotensi mengurangi volume pori tanah, sehingga mengurangi kepadatan isi tanah.
Peningkatan keasaman yang diamati pada satu-satunya plot NPK anorganik dalam penelitian ini serupa dengan temuan penelitian sebelumnya. Penurunan pH plot NPK kemungkinan disebabkan oleh pelepasan ion H+ selama hidrolisis urea oleh enzim urease. Namun, penerapan bersama NPK dan biochar dengan/tanpa bakteri pemacu pertumbuhan tanaman meniadakan efek keasaman pupuk NPK anorganik. Biochar yang diterapkan dalam penelitian ini mengandung total Mg, Ca, K yang tinggi yang kemungkinan besar akan terlepas sehingga meningkatkan KTK tanah yang telah diperbaiki. Peningkatan kation basa pada tanah percobaan menyebabkan penurunan jumlah kation asam pada kompleks pertukaran, sehingga meningkatkan nilai pH. Hubungan positif yang signifikan (r = 0,87, p <0,05) dianut antara pH tanah dan KTK. Penelitian sebelumnya menemukan peningkatan pH tanah pada aplikasi gabungan biochar dan pupuk NPK anorganik.
Dimasukkannya Bacillus dan Pseudomonas spp dalam perlakuan menunjukkan dampak positif yang unggul terhadap karbon organik, aktivitas dehidrogenase, dan kecerdasan metabolik dibandingkan dengan aplikasi NPK atau NPK-biochar saja. Penerapan perlakuan tersebut meningkatkan kesuburan tanah melalui penyediaan unsur hara tanaman, sehingga meningkatkan produksi biomassa tanaman, termasuk jagung. Penguraian serasah dari tanaman ini meningkatkan kandungan bahan organik dan hal ini dapat menjadi penjelasan yang masuk akal atas peningkatan persentase C.Unsur hara anorganik berkontribusi langsung terhadap produksi sisa tanaman kaya C yang berpotensi menambah simpanan karbon tanah pada saat dekomposisi. Selain itu, pelepasan karbon labil dari biochar yang ditambahkan, meskipun lambat, mungkin berkontribusi terhadap peningkatan C tanah. Masuknya Bacillus dan Pseudomonas mungkin telah meningkatkan dekomposisi serasah dari tanaman yang sedang tumbuh dan biochar untuk melepaskan C yang labil. Hasil bagi metabolik dan aktivitas dehidrogenase yang merupakan indikator penting kesehatan tanah dan aktivitas mikroba meningkat pada tanah yang telah diubah. Peningkatan aktivitas dehidrogenase dan laju metabolisme dapat dikaitkan dengan interaksi sinergis antara NPK + biochar atau NPK + biochar + bakteri pemacu pertumbuhan tanaman sehingga menciptakan lingkungan tanah yang sehat. Hasil penelitian kami menunjukkan adanya korelasi positif antara kecerdasan metabolik dan aktivitas enzim dehidrogenase dengan KTK, pH, karbon dan korelasi berbanding terbalik dengan kepadatan isi tanah. Penting juga untuk dicatat bahwa pupuk NPK yang diterapkan pada dosis penuh (120 kg N /ha, 60 kg /ha, 60 kg K /ha) dalam penelitian ini berdampak negatif terhadap aktivitas enzim dehidrogenase. Penerapan pupuk N anorganik pada tanaman komersial dengan takaran 40 dan/atau 80 kg N ha/tahun meningkatkan aktivitas enzim sebesar 10–26% dibandingkan ketika a tingkat 160 kg N ha/ tahun diterapkan.
Tingginya serapan dan efisiensi penggunaan N, P dan K ketika NPK + biochar diterapkan merupakan indikasi bahwa memasukkan biochar dapat menjadi strategi yang baik dalam mendorong efisiensi penggunaan pupuk NPK. Selain itu, penambahan Bacillus dan Pseudomonas ke dalam biochar memberikan efek positif yang unggul dengan membentuk interaksi sinergis dan mendorong pemanfaatan pupuk NPK secara efisien. Bacillus dan Pseudomonas spp memediasi kelarutan dan ketersediaan N, P dan K dalam tanah yang secara langsung meningkatkan serapan dan hasil hara. Peningkatan hasil gabah dalam penelitian ini secara signifikan dikaitkan dengan efisiensi serapan unsur hara, khususnya N, P dan K. Serapan unsur hara juga meningkat dan mungkin disebabkan oleh peningkatan kepadatan tanah, pH tanah, karbon, aktivitas dehidrogenase dan hasil bagi metabolisme. Hal ini pada gilirannya menciptakan lingkungan tanah yang kondusif.
Daftar Pustaka
Phares, C. A., Amoakwah, E., Danquah, A., Afrifa, A., Beyaw, L. R., & Frimpong, K. A. (2022). Biochar and NPK fertilizer co-applied with plant growth promoting bacteria (PGPB) enhanced maize grain yield and nutrient use efficiency of inorganic fertilizer. Journal of Agriculture and Food Research, 10, 100434.
