INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 4 Nomor 3 Tahun 2024 Page 16840-16854 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative
Pengaruh Biochar Cangkang Kelapa Sawit dan Pupuk NPK terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Jagung Manis
( Zea mays saccharata Sturt.)
Kevin Mardiyan 1 ✉ , Besri Nasrul 2 , Nelvia 3
Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Riau
Email: kevin.mardiyan@student.unri.ac.id 1 ✉

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari sifat kimia tanah, pengaruh interaksi dan faktor tunggal, serta kombinasi terbaik dari aplikasi biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK terhadap tanaman jagung manis. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap factorial (RALF). Faktor pertama adalah biochar cangkang kelapa sawit dengan 4 taraf, yaitu 0; 1,5; 3; dan 4,5 ton.ha -1 . Faktor kedua adalah pupuk NPK dengan 4 taraf, yaitu 0, 150, 200, dan 250 ton.ha -1 . Data dianalisis statistik ragam dan uji lanjut DNMRT taraf 5%. Hasil menunjukkan bahwa pemberian kombinasi biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK pada tanah marginal mampu memperbaiki sifat kimia tanah yaitu terjadi peningkatan P-tersedia, N-total, K-dd, dan KTK. Pemberian biochar cangkang kelapa sawit dosis 4,5 ton.ha -1 secara  tunggal,  nyata  meningkatkan  seluruh  parameter  pengamatan  tanaman.  Pemberian pupuk  NPK  dosis  250  kg.ha -1 secara  tunggal,  nyata  meningkatkan  seluruh  parameter  pengamatan tanaman. Biochar cangkang kelapa sawit dosis 4,5 ton. ha -1 dengan pupuk NPK dosis 200 kg.ha -1 nyata meningkatkan seluruh parameter pengamatan dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK. Kata Kunci: Biochar, pupuk NPK, jagung manis .
Abstract
This research aims to study the  soil chemical properties, the  influence of interactions and single factors, as well as the best combination of application of oil palm shell biochar and NPK fertilizer on sweet corn plants. The research utilized a factorial  completely randomized design (CRD). The first factor was oil palm shell biochar with four levels: 0, 1.5, 3, and 4.5 tons.ha -1 . The second factor was NPK fertilizer with four levels: 0, 150, 200, and 250 tons.ha -1 . Data were statistically analyzed using analysis of variance, and the Duncan New Multiple Range Test was performed at a 5% significance level. The results showed that the combination of oil palm shell biochar and NPK fertilizer on marginal soil  was  able  to  improve  soil  chemical  properties,  namely  an  increase  in  available  P,  total  N, exchangeable K, and CEC. The interaction between oil palm shell biochar and NPK fertilizer did not significantly affect all observed parameters. The application of oil palm shell biochar at dose of 4,5 ton.ha -1 individually, significantly enhances all observed parameters of the plant. The application of NPK fertilizer at dose of 250 kg.ha -1 individually significantly enhances all observed parameters of the plant. Oil palm shell biochar at dose of 4,5 ton.ha -1 combined with NPK fertilizer at dose of 200 kg.ha - 1 significantly enhances all observed parameters of the plant compared to without biochar and NPK fertilizer.
Keyword: Biochar, NPK fertilizer, sweet corn

## PENDAHULUAN
Tanah marginal atau sub optimal merupakan tanah yang memiliki tingkat kesuburan yang  rendah.  Hal  ini  ditunjukan  dengan  reaksi  tanah  yang  masam,  bahan  organik bervariasi,  serta  nilai  kapasitas  tukar  kation,  basa-basa  dapat  tukar,  kejenuhan  basa, cadangan hara, dan status hara P dan K rendah, tetapi memiliki kejenuhan aluminium (Al) tinggi (Suharta, 2010). Luas lahan marginal di Indonesia mencapai 157.246.565 ha menurut data dari Balai Penelitian Tanah Kementrian Pertanian tahun 2015. Hal ini tentu memiliki potensi terutama dalam pengembangan pertanian, salah satunya adalah tanaman pangan yaitu jagung manis.
Jagung manis ( Zea mays  saccharata Sturt.) merupakan komoditas  pertanian  yang digemari oleh masyarakat. Jagung manis juga mengandung gizi yang dibutuhkan manusia seperti karbohidrat, protein, lemak, mineral, dan beberapa vitamin. Permintaan pasar yang terus meningkat tidak dapat diimbangi dengan produktivitas jagung manis Indonesia saat ini. Produktivitas jagung manis di Indonesia rata-rata 8,31 ton.ha -1 sedangkan potensi hasil jagung manis dapat mencapai 14-18 ton.ha -1 (Meriati, 2019). Provinsi Riau sendiri, produksi jagung manis mengalami penurunan pada tahun 2016, 2017, dan 2018 berjumlah 32.850 ton,  30.768  ton,  dan  25.723  ton  24.950  ton  berturut-turut  (Dinas  Ketahanan  Pangan Provinsi Riau, 2019). Pembudidayaan tanaman jagung manis pada tanah marginal akan
memberikan  hasil  yang  rendah  bila  tidak  dikelola  dengan  baik.  Hal  ini  dikarenakan kesuburan tanah marginal yang rendah.
Masukkan  teknologi  budidaya  yang  dapat  memaksimalkan  produktivitas  jagung manis di tanah marginal adalah pemberian biochar. Biochar adalah bahan padatan karbon hasil konversi bahan organik yang melalui proses phirolisis. Biochar memiliki kemampuan mengurangi kemasaman tanah dan sebagai sumber pengikat atau penjerapkation-kation yang tercuci akibat aliran air. Biochar dapat digunakan sebagai bahan pembenah tanah ( ameliorant)  untuk  meningkatkan  kualitas  tanah  (Hunt  et  al.,  2010).  Biochar  memiliki kandungan unsur hara yang relatif sedikit, namun kemampuan dalam mengikat hara yang tinggi. Tanaman jagung manis memerlukan ketersediaan unsur hara yang cukup untuk dapat memaksimalkan produksinya, terutama unsur hara makro diantaranya N, P, dan K. Penambahan pupuk NPK sebagai sumber hara dapat melengkaspi kekurangan biochar, dengan begitu unsur hara tetap  tersedia bagi tanaman dan tidak mudah tercuci,  serta kualitas tanah juga meningkat. Memaksimalkan produktivitas jagung manis pada tanah marginal juga dapat diupayakan.
Menurut Sukmawati (2020), salah satu bahan  organik yang  berpotensi dan  dapat dijadikan biochar sebagai ameliorant adalah cangkang kelapa sawit (palm kernel shell). Cangkang  kelapa  sawit  merupakan  limbah  yang  dihasilkan  dari  pengolahan  industri minyak kelapa sawit. Setiap satu ton tandan buah segar diperoleh 21-23% minyak CPO dan 5% kernel (cangkang sawit). Keberadaan cangkang kelapa sawit khususnya di Riau sangat melimpah, Akan lebih baik bila sumber daya ini dapat dimanfaatkan. Berdasarkan permasalahan tersebut, penulis melakukan penelitian tentang pengaruh biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman jagung manis ( Zea mays saccharata Strurt.).

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan eksperimen faktorial yang disusun menurut rancangan acak lengkap  (RAL),  dengan  2  faktor  yaitu biochar  cangkang  kelapa  sawit  dan  pupuk  NPK. Faktor pertama yaitu biochar cangkang kelapa sawitterdiri dari 4 taraf (0; 1,5; 3; dan 4,5 ton.ha -1 ). Faktor kedua yaitu pupuk NPK terdiri dari 4 taraf (0, 150, 200, dan 250 kg.ha -1 ). Kedua faktor dikombinasikan, sehingga diperoleh 16 kombinasi perlakuan, masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga diperoleh 48 satuan percobaan.  Parameter pengamatan  pertumbuhan  tanaman  yang  diamati,  meliputi  tinggi  tanaman,  diameter batang,  waktu  muncul  bunga  jantan,  waktu  muncul  bunga  betina,  dan  umur  panen. Parameter  hasil  tanaman  yang  diamati,  meliputi,  berat  per  tongkol  berkelobot,  berat
tongkol tanpa kelobot, panjang tongkol, diameter tongkol, jumlah baris biji per tongkol, dan  jumlah  biji  per  baris  tongkol.  Sedangkan  parameter  sifat  kimia  tanah,  meliputi  P- tersedia,  N-total,  KTK,  dan  K-dd.  Data  yang  diperoleh  dianalisis  secara  statistik menggunakan sidik ragam dan  dilakukan uji lanjut Ducan Multiple  Range  Test (DMRT) pada taraf 5% menggunakan software SAS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil
Karakteristik Kimia Tanah Awal Penelitian
Tabel 1 menunjukkan bahwa tanah yang digunakan untuk penelitian ini memiliki kapasitas tukar kation (KTK) yang rendah serta N-total, P-tersedia, C- organik, dan K-tersedia yang tergolong sangat rendah. Kondisi ini membuat tanah tidak mendukung untuk pertumbuhan dan produksi tanaman yang optimal karena tingkat kesuburannya yang relatif rendah.

## Karakteristik Kimia Tanah Akhir Penelitian
N-total tanah

## Tabel 1.   Beberapa karakteristik kimia tanah sebelum penelitian (tanah awal)
Analisis Tanah Awal Nilai Kriteria N-total (%) 0,04 Sangat Rendah C-organik (%) 0,30 Sangat Rendah Nisbah C/N 7,50 Rendah P-tersedia (ppm) 4,73 Sangat Rendah K-tersedia (me.100g -1 ) 0,06 Sangat Rendah KTK (me.100g -1 ) 5,57 Rendah
*Kriteria berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2009).
Tabel 2 menunjukkan bahwa pemberian pupuk NPK seiring peningkatan dosisnya tanpa  atau  dengan biochar,  mampu  meningkatkan  kandungan  N-total  dari  berkriteria sangat  rendah  menjadi  rendah  hingga  sedang.  Hal  ini  disebabkan  oleh  pupuk  NPK majemuk 16:16:16 mengandung 16% nitrogen yang dapat meningkatkan kandungan N- total tanah. Sedangkan peran biochar mulai terlihat pada kombinasi perlakuan dengan dosis yang tinggi yaitu biochar dosis 4,5 ton.ha -1 dengan pupuk NPK dosis 200 kg.ha -1 dari berkriteria sangat rendah menjadi rendah hingga sedang. Hal ini karena biochar cangkang kelapa sawit mengandung 1,32% N, yang mana peningkatan N-total belum terlihat dalam dosis yang kecil. Selain itu biochar memiliki kapasitas menahan air yang baik, sehingga dapat menjaga unsur hara seperti N agar tidak mudah tercuci. Didukung oleh pernyataan DeLuca et al. (2009), permukaan oksida pada biochar efektif menjerap NH4 + dan NO3 - sehingga dapat berpotensi mengurangi kerugian N akibat pencucian.
Hal ini sejalan dengan pernyataan Nguyen et al. (2017) biochar meningkatkan N yang dibutuhkan  tanaman  dengan  meningkatkan  retensi  dan  mengurangi  dampak  dari pencucian  N.  Nguyen et  al.  (2017)  juga  menyatakan  bahwa  pemberian  biochar  juga mampu meningkatkan N-total. Selain itu dengan adanya biochar, nitrogen menjadi tidak mudah menguap dan tercuci karena terjerap oleh biochar. Akibatnya potensi kehilangan nitrogen di dalam tanah akan menurun.
Tabel 2.   Kandungan N-total tanah setelah pemberian biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK
Perlakuan N-total (%) Kriteria 0 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,04 Sangat Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,11 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,18 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,21 Sedang 1,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,07 Sangat Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,11 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,14 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,25 Sedang 3 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,07 Sangat Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,14 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,18 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,32 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,07 Sangat Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,18 Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,28 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,36 Sedang *Kriteria berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2009).
Tabel 3 menunjukkan bahwa pemberian pupuk NPK seiring peningkatan dosisnya tanpa atau dengan biochar, mampu meningkatkan nilai P-tersedia dari berkriteria sangat rendah  menjadi  rendah  hingga  sangat  tinggi.  Sedangkang  pemberian biochar  mulai terlihat pegaruhnya pada kombinasi perlakuan biochar dosis 3 dan 4,5 ton.ha -1 dengan pupuk NPK dosis 150, 200 dan 250 kg.ha -1 dari berkriteria sangat rendah menjadi rendah hingga sangat tinggi. Pemberian pupuk NPK mampu meningkatkan nilai P-tersedia tanah karena mengandung 16% P 2 O 5 . Menurut Kaya (2003), semakin tinggi pemberian pupuk fosfat maka semakin meningkat ketersediaan fosfat dalam menunjang produktivitas tanah. Seperti  hasil  penelitian  Kasno  (2006),  pemupukan    P    pada  tanah  masam    dapat meningkatkan   produktivitas   tanah.
Pemberian biochar  mampu  meningkatkan  pH  tanah.  Heryani  et  al.  (2018)  juga menyatakan bahwa biochar mampu meningkatkan pH tanah. Reaksi tanah (pH) memiliki kaitan  erat  dengan  ketersediaan  fosfor  (P)  bagi  tanaman  (P-tersedia).  Tanaman  hanya menyerap fosfor dalam bentuk terlarut berupa ion bervalensi satu (HPO 4 - ) yang banyak terdapat  pada  pH netral, bervalensi dua (H 2 PO 4 2- ) pada  pH masam dan bervalensi tiga (PO 4 3- )  pada  pH  basa.  Tanaman  banyak  menyerap  ion  bervalensi  satu,  serta  kurang menyerap dalam bentuk valensi dua dan tiga. Hal ini disebabkan ketika kondisi masam, P akan banyak difiksasi oleh Al dan Fe, sedangkan saat kondisi basa, P akan difiksasi oleh Ca. Kedua  kondisi  tersebut  mengakibatkan  P  tidak  terlarut  lagi  dan  sulit  diserap  tanaman
Tabel 3.  Nilai P-tersedia tanah setelah pemberian biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK
Perlakuan P-tersedia (ppm) Kriteria 0 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 4,57 Sangat Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 10,49 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 19,39 Tinggi 0 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 29,02 Sangat Tinggi 1,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 4,37 Sangat Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 10,80 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 19,72 Tinggi 1,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 29,51 Sangat Tinggi
3 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 4,80 Sangat Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 10,80 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 20,13 Sangat Tinggi 3 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 29,47 Sangat Tinggi
4,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 4,81 Sangat Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 11,05 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 20,07 Sangat Tinggi 4,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 29,74 Sangat Tinggi
*Kriteria berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2009).
(Soepardi, 1983).
K-tersedia
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  pemberian  pupuk  NPK  seiring  dengan  peningkatan dosisnya  tanpa  atau  dengan biochar  mampu  meningkatkan  nilai  K-dd  tanah  dari berkriteria  sangat  rendah  menjadi  rendah  hingga  sedang.  Hal  ini  disebabkan  oleh kandungan K 2 O sebanyak 16% yang terdapat pada pupuk NPK. Sutedjo (1995) menyatakan bahwa  salah  satu  cara  meningkatkan  K-tersedia  adalah  dengan  penambahan  pupuk anorganik. Sedangkan pengaruh biochar mulai terlihat pada dosis tinggi yaitu 4,5 ton.ha -1 yang  meningkatkan  nilai  K-dd  dari  berkriteria  sangat  rendah  menjadi  rendah.  Hal  ini diduga karena sifat biochar yang memiliki kapasitas penyerapan yang baik, maka unsur hara kalium dapat tertahan sehingga mengurangi kehilangan K oleh efek leaching. Jumlah K-dd hanya 1-2% dari K-total tanah (Foth dan Ellis, 1997), dengan terserapnya kalium pada biochar, maka meningkatkan potensi kehilangan K-dd lebih banyak.
Hasil penelitian Siregar et al. (2023) menunjukkan bahwa pemberian biochar secara independen  berpengaruh  terhadap  KTK  tanah.  KTK  mengacu  pada  kemampuan mepmpertukarkan  kation  tanah  salah  satunya  kation  K,  dengan  meningkatkan  KTK, biochar mampu meningkatkan penyimpanan dan pertukaran kation termasuk kalium yang juga  mempengaruhi  peningkatan  K-dd.  Hal  ini  didukung  dengan  penelitian  Widowati (2010)
dan Widowati et al. (2012) yang menyatakan bahwa pemberian biochar meningkatkan kadar K

## Tabel 4.  Nilai K-dd tanah setelah pemberian biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK
Perlakuan K-dd (me.100g -1 ) Kriteria
0 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,06 Sangat Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,25 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,36 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,47 Sedang 1,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,09 Sangat Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,23 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,34 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,47 Sedang 3 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,10 Sangat Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,26 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,39 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,55 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 0,10 Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 0,30 Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 0,40 Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 0,58 Sedang
*Kriteria berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2009).
tanah.
KTK
Tabel  5  menunjukkan  bahwa  pemberian biochar  dengan  dosis  tertinggi  yaitu  4,5 ton.ha -1 mampu meningkatkan nilai KTK dari berkriteria rendah menjadi sedang. Hal ini terjadi karena nilai KTK dapat dipengaruhi oleh penambahan bahan-bahan yang memiliki KTK tinggi atau memiliki muatan negative dalam jumlah tinggi. Menurut Solaiman dan Anwar (2015) biochar memiliki tingkat alkalinitas yang cukup tinggi, sehingga berpotensi dapat berkontribusi sebagai kapur. Hal ini membuat biochar mampu meningkatkan KTK tanah. Seperti pernyataan Heryani et al. (2018) bahwa biochar dapat meningkatkan KTK tanah.

## Tinggi Tanaman dan Diameter Batang
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa interaksi biochar cangkang kelapa  sawit dengan  pupuk  NPK  berpengaruh  tidak  nyata  terhadap  tinggi  tanaman  dan  diameter batang tanaman jagung manis. Sedangkan faktor tunggal biochar cangkang kelapa sawit dan  pupuk  NPK  berpengaruh  nyata  terhadap  tinggi  tanaman  dan  diameter  batang tanaman jagung manis. Hasil uji lanjut disajikan pada Tabel  6.
Tabel 5.  Nilai KTK tanah setelah diberikan perlakuan biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK
Perlakuan KTK (me.100g -1 ) Kriteria
0 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 6,06 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 8,59 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 7,58 Rendah 0 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 7,07 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 12,12 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 11,11 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 11,11 Rendah 1,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 12,63 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 16,16 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 15,66 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 15,15 Rendah 3 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 16,16 Rendah 4,5 ton.ha -1 biochar + 0 kg.ha -1 NPK 19,70 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 150 kg.ha -1 NPK 20,71 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 200 kg.ha -1 NPK 22,22 Sedang 4,5 ton.ha -1 biochar + 250 kg.ha -1 NPK 20,20 Sedang
*Kriteria berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2009).
Tabel  6  menunjukkan  bahwa  kombinasi biochar  cangkang  kelapa  sawit  dosis  4,5 ton.ha -1 dengan pupuk NPK dosis 250 kg.ha -1 meningkatkan tinggi tanaman dan diameter batang jagung manis secara nyata dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK, biochar dosis 1,5; 3; dan 4 ton.ha -1 tanpa pupuk NPK, pupuk NPK dosis 150 dan 200 kg.ha - 1 tanpa biochar,  serta  biochar  dosis  1,5  ton.ha -1 dengan  pupuk  NPK  dosis  150  kg.ha -1 , namun berbeda tidak nyata dengan kombinasi lainnya. Peningkatan tinggi tanaman dan diameter batang pada dosis tersebut erat kaitannya dengan peranan biochar dan pupuk NPK dalam meningkatkan ketersediaan unsur hara N, P, dan K. Peningkatan unsur tersebut didukung  dengan  hasil  analisis  N-total,  P-tersedia,  dan  K-dd  tanah  yang  awalnya berkriteria sangat rendah (Tabel 1) berturut-turut meningkat menjadi berkriteria sedang (Tabel  2),  sangat  tinggi  (Tabel  3),  dan  sedang  (Tabel  4)  setelah  pemberian biochar cangkang kelapa sawit dosis 4,5 ton.ha -1 dan pupuk NPK dosis  250 kg.ha -1 . Masing-masing unsur memiliki peranannya dalam meningkatkan tinggi tanaman dan diameter batang.
Unsur  hara  N  merupakan  komponen  yang  terkandung  di  dalam  klorofil  (Lakitan, 2007). Klorofil merupakan komponen penting dalam fotosintesis yang berperan sebagai penyerap  energi  cahaya  matahari.  Fotosintesis  akan  menghasilkan  karbohidrat  yang kemudian  ditranslokasikan  ke  tubuh  tanaman  dan  mengakibatkan  pertambahan  tinggi tanaman  dan  diameter  batang.  Apabila  fotosintesis  tidak  berjalan  dengan  baik  maka peningkatan  tinggi  tanaman  dan  diameter  batang  akan  tidak  maksimal.  Unsur  hara  P merupakan komponen penyusun ATP (Adenosin Tifosfat) yang mana berperan sebagai sumber  energi  dalam  berbagai  metabolisme  tanaman  seperti  pembentukan  dan
Tabel 6.  Tinggi  tanaman  dan  diameter batang  jagung manis  dengan  pemberian biochar  cangkang  kelapa sawit dan pupuk NPK
Dosis Biochar
Cangkang Kelapa Sawit (ton.ha -1 )
Dosis Pupuk NPK (kg.ha -1 ) Rerata 0 150 200 250 Tinggi Tanaman (cm) 0 176,60 c 167,97 c 174,17 c 218,00 ab 184,18 c 1,5 172,43 c 178,00 c 202,70 abc 220,03 ab 193,29 bc 3 172,40 c 201,10 abc 223,33 ab 225,60 a 205,61 ab 4,5 190,10 bc 214,50 ab 215,40 ab 234,17 a 213,54 a Rerata 177,88 c 190,39 bc 203,90 b 224,45 a Diameter Batang (cm) 0 1,78 e 2,44 bcde 2,28 cde 2,84 abcd 2,34 b 1,5 1,88 e 2,28 cde 2,73 abcd 2,97 abc 2,47 b 3 2,10 de 2,28 cde 2,97 abc 3,10 ab 2,61 b 4,5 2,26 cde 2,97 abc 3,09 ab 3,48 a 2,95 a Rerata 2,00 c 2,49 b 2,77 ab 3,10 a
Keterangan: Angka-angka pada kolom dan baris yang diikuti dengan huruf kecil yang sama berbeda tidak nyata menurut uji jarak berganda Duncan taraf 5%.
pembelahan sel (Lakitan, 2007). Apabila proses pembentukan dan pembelahan sel berjalan baik maka pertumbuhan tinggi tanaman dan diameter batang akan berjalan baik juga. Unsur K berperan sebagai aktivator enzim, yang mana enzim  berperan  penting dalam berlangsungnya metabolisme tanaman seperti fotosintesis (Lakitan, 2007).
Semakin tinggi dosis NPK maka semakin besar perannya dalam menyediakan hara N, P, dan K. Sedangkan biochar berkontribusi meningkatkan kemampuan tanah dalam menjerap hara N, P, K dan juga air. Hal tersebut karena biochar memiliki nilai KTK yang tinggi  dan  pori  makro  yang  dapat  meningkatkan  porositas  tanah.  Didukung  dengan adanya peningkatan nilai KTK tanah yang awalnya berkriteria rendah (Tabel 1) meningkat menjadi  sedang  (Tabel  5)  setelah  pemberian biochar  dosis  4,5  ton.ha -1 .  Hal  ini  sejalan dengan hasil penelitian Oktavia et al. (2018) yang menyatakan bahwa pemberian biochar mampu meningkatkan KTK dan kadar air tanah. Nilai KTK menunjukkan kemampuan dalam menjerap  dan  mempertahankan  kation.  Semakin  banyak  yang  dapat  dijerap,  maka ketersediaannya bagi tumbuhan akan semakin banyak dan potensi tercuci akan menurun. Sedangkan air memiliki peran sebagai pelarut hara, yang mana tanaman menyerap dan mentranslokasikan hara dalam bentuk terlarut. Apabila ketersediaan unsur hara dan air yang dibutuhkan tanaman tidak terpenuhi, maka proses metabolisme tanaman tidak akan berjalan dengan baik sehingga peningkatan tinggi tanaman dan diameter batang tidak terwujud dengan baik.
Panjang Tongkol dan Diameter Tongkol
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa interaksi biochar cangkang kelapa  sawit dengan  pupuk  NPK  berpengaruh  tidak  nyata  terhadap  panjang  tongkol  dan  diameter tongkol tanaman jagung manis. Sedangkan faktor tunggal biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK berpengaruh nyata terhadap panjang tongkol dan diameter tongkol. Hasil uji lanjut disajikan pada Tabel 7.
Tabel  7  menunjukkan  bahwa  kombinasi biochar  cangkang  kelapa  sawit  dosis  4,5 ton.ha -1 dengan pupuk NPK dosis 250 kg.ha -1 meningkatkan panjang tongkol dan diameter tongkol jagung manis secara nyata dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK, biochar dosis 1,5; 3; dan 4,5 ton.ha -1 tanpa pupuk NPK, pupuk NPK dosis 150 kg.ha -1 tanpa biochar,  serta  biochar  dosis  1,5  ton.ha -1 dengan  pupuk  NPK  dosis  150  kg.ha -1 ,  namun berbeda  tidak  nyata  dengan  kombinasi  lainnya.  Peningkatan  panjang  tongkol  dan diameter tongkol pada dosis tersebut erat kaitannya dengan peranan biochar dan pupuk NPK dalam meningkatkan ketersediaan hara terutama N, P, dan K, serta ketersediaan air, sama halnya seperti parameter-parameter sebelumnya. Semakin tinggi dosis biochar dan dosis pupuk NPK maka semakin tinggi kemampuan jerapan dan ketersediaan hara N, P, dan  K  di  dalam  tanah.  Ketersediaan  hara  yang  terpenuhi  bagi  tanaman  maka  proses metabolisme tanaman akan berjalan baik. Tak lepas kaitannya dengan proses fotosintesis. Fotosintesis  dalam  prosesnya  akan  menghasilkan  karbohidrat  yang  sebagiannya  akan disimpan pada tongkol tanaman. Akibatnya terjadilah peningkatan panjang tongkol dan diameter tongkol. Tongkol jagung tersusun atas senyawa kompleks lignin, hemiselulosa, dan  selulosa  (Suprapto  dan  Rasyid,  2002),  yang  mana  hemiselulosa  dan  selulosa merupakan komponen penyusun karbohidrat.
Tabel 7.  Panjang tongkol dan diamter tongkol jagung manis dengan pemberian biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK
Dosis Biochar
Cangkang Kelapa Sawit (ton.ha -1 )
Dosis Pupuk NPK (kg.ha -1 )
Rerata 0 150 200 250 Panjang Tongkol (cm) 0 18,00 ef 18,17 ef 21,67 abcd 21,80 abcd 19,91 b 1,5 17,90 f 20,83 bcde 21,77 abcd 23,00 ab 20,87 ab 3 19,83 cdef 21,20 abcd 22,43 abc 22,97 ab 21,61 a 4,5 19,37 def 22,30 abcd 22,93 ab 23,87 a 22,12 a Rerata 18,77 c 20,62 b 22,20 a 22,91 a Diameter Tongkol (cm) 0 3,76 e 4,06 cde 4,07 cde 4,87 abc 4,19 c 1,5 3,95 de 4,11 cde 4,70 abcd 4,96 ab 4,43 bc 3 4,02 de 4,19 bcde 4,99 ab 5,04 a 4,56 ab 4,5 4,68 abcd 4,61 abcd 5,09 a 5,16 a 4,89 a Rerata 4,10 b 4,24 b 4,71 a 5,01 a
Keterangan: Angka-angka pada kolom dan baris yang diikuti dengan huruf kecil yang sama berbeda tidak nyata menurut uji jarak berganda Duncan taraf 5%.
Berat per Tongkol Berkelobot dan Berat per Tongkol Tanpa Kelobot
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa interaksi biochar cangkang kelapa  sawit dengan pupuk NPK berpengaruh tidak nyata terhadap berat per tongkol berkelobot dan berat  per  tongkol  tanpa  kelobot  jagung  manis.  Sedangkan  faktor  tunggal biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK berpengaruh nyata terhadap berat per tongkol berkelobot dan berat per tongkol tanpa kelobot. Hasil uji lanjut disajikan pada tabel 8.
Tabel  8  menunjukkan  bahwa  kombinasi  biochar  cangkang  kelapa  sawit  dosis  4,5 ton.ha-1 dan pupuk NPK dosis 250 kg.ha-1 menghasilkan peningkatan berat per tongkol berkelobot tertinggi dan nyata dibanding dengan tanpa biochar dan pupuk NPK sebesar 162,93 %. Sedangkan pada kombinasi lainnya peningkatan berkisar dari 35,99 - 139,62 % dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK. Kombinasi biochar cangkang kelapa sawit dosis 4,5 ton.ha -1 dan pupuk NPK dosis 250 kg.ha -1 juga menghasilkan peningkatan berat per tongkol tanpa kelobot tertinggi dan nyata dibanding dengan tanpa biochar dan pupuk NPK sebesar 207,66 %. Sedangkan pada kombinasi lainnya peningkatan berkisar dari 9,64 – 155,44 % dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK. Peningkatan berat per tongkol berkelobot dan berat per tongkol tanpa kelobot pada dosis tersebut erat  kaitannya  dengan  dengan  peranan biochar  dan  pupuk  NPK  dalam  meningkatkan ketersediaan  hara  terutama  N,  P,  dan  K,  serta  ketersediaan  air  seperti  parameter- parameter pengamatan sebelumnya.
Meningkatnya ketersediaan hara maka akan meningkatkan proses
Tabel 8.  Berat per tongkol berkelobot dan berat per tongkol tanpa kelobot jagung manis dengan pemberian biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK
Dosis Biochar
Cangkang Kelapa Sawit (ton.ha -1 )
Dosis Pupuk NPK (kg.ha -1 ) Rerata 0 150 200 250 Berat per Tongkol Berkelobot (g) 0 85,47 e 123,50 de 117,00 de 178,90 bc 126,22 c 1,5 84,67 e 127,60 d 174,70 bc 189,27 abc 144,06 bc 3 116,23 de 128,53 d 190,27 ab 204,80 ab 159,96 b 4,5 171,63 bc 147,63 cd 192,37 ab 224,73 a 184,09 a Rerata 114,50 c 131,82 c 168,58 b 199,42 a Berat per Tongkol Tanpa Kelobot (g) 0 54,27 g 72,47 efg 92,70 de 132,73 bc 88,04 c 1,5 59,50 fg 90,43 def 134,30 abc 136,07 abc 105,07 b 3 78,73 defg 92,00 de 142,07 ab 138,63 abc 112,86 b 4,5 107,43 cd 123,80 bc 136,53 abc 166,97 a 133,68 a Rerata 74,98 d 94,67 c 126,40 b 143,60 a
Keterangan: Angka-angka pada kolom dan baris yang diikuti dengan huruf kecil yang sama berbeda tidak nyata menurut uji jarak berganda Duncan taraf 5%.
metabolisme dan pertumbuhan tanaman, serta hasil tanaman, salah satunya berat tongkol tanaman.  Berat  tongkol  juga  dipengaruhi  oleh  ukuran  tongkol,  semakin  besar  ukuran tongkol,  maka  akan  semakin  meningkat  berat  tongkol.  Hal  ini  didukung  dengan  hasil pengamatan panjang tongkol dan diameter tongkol tanaman jagung manis (Tabel 7) yang sejalan dengan berat per tongkol berkelobot dan berat tongkol tanpa kelobot. Pemberian biochar dosis 4,5 ton.ha -1 dengan pupuk NPK dosis 250 kg.ha -1 sama-sama meningkatkan secara nyata panjang tongkol, diameter tongkol, berat per tongkol berkelobot dan berat per tongkol tanpa kelobot tanaman jagung manis dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK.
Hasil  penelitian  Nusa et  al.  (2016)  juga  menunjukkan  bahwa  pemberian  biochar meningkatkan  hasil  biji  jagung  dibandingkan  tanpa biochar.  Asghar  et  al.  (2010)  juga menyatakan bahwa hasil jagung meningkat dengan penggunaan pupuk NPK. Muhammad et  al.  (2020)  juga  menunjukan  hasil  yang  serupa,  bahwa  perlakuan  pupuk  NPK berpengaruh nyata terhadap berat tongkol berkelobot tanaman jagung.

## SIMPULAN
Pemberian kombinasi biochar cangkang kelapa sawit dan pupuk NPK pada tanah marginal  menunjukkan  adanya  perbaikan  sifat  kimia  tanah  yang  ditunjukkan  dengan adanya  peningkatan  P-tersedia,  N-total,  K-dd,  dan  KTK.  Pemberian biochar  cangkang kelapa  sawit  dosis  4,5  ton.ha -1 secara  tunggal,  nyata  meningkatkan  tinggi  tanaman, diameter batang, panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol berkelobot, dan berat tongkol tanpa kelobot dibandingkan dengan tanpa biochar. Pemberian pupuk NPK dosis 250 kg.ha -1 secara tunggal, nyata meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, panjang tongkol,  diameter  tongkol,  berat  tongkol  berkelobot,  dan  berat  tongkol  tanpa  kelobot dibandingkan dengan tanpa pupuk NPK. Kombinasi biochar cangkang kelapa sawit dosis 4,5 ton.ha -1 dan pupuk NPK dosis 200 kg.ha -1 secara nyata meningkatkan tinggi tanaman, diameter batang, panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol berkelobot, dan berat tongkol tanpa kelobot dibandingkan dengan tanpa biochar dan pupuk NPK.

## DAFTAR PUSTAKA
Asghar, A., A. Ali, W. H. Syed, M. Asif, T. Khaliq, dan A. A. Abid. 2010. Growth and yield of maize cultivars affected by NPK application in different proportion. Pakistan Journal of Science. 62(4): 211-216.
Badan  Penelitian  dan  Pengembangan  Pertanian.  2015.  Inovasi  Teknologi  Agroindustri: Inovasi  Teknologi  Membangun  Ketahanan  Pangan  dan  Kesejahteraan  Petani. https://litbang.pertanian.go.id/. Diakses 27 Juli 2022.
Balai Penelitian Tanah. 2009. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah. Bogor.
DeLuca, T. H., M. D. MacKenzie and M. J. Gundale. 2009. Biochar Effects on Soil Nutrient Transformation.  In  Lehmann,  J  and  S.  Joseph,  editor.  Biochar  for  Enviromental Management: Science and Technology. Sterling. Va Earthscan. 251 – 265.
Dinas  Ketahanan  Pangan  Provinsi  Riau.  2019.  Buku  Statistik  Pangan. https://diskepang.riau.go.id/ . Diakses 28 Juli 2022.
Foth, Henry D. dan Ellis, Boyd G. Soil Fertilit 2 nd Edition. CRC Press. Boca Ratons.
Hammes, K and M. W. I. Schmidt. 2009. Changes of Biochar in Soil. In Lehmann, J and S. Joseph,  editor. Biochar  for  Enviromental  Management:  Science  and  Technology. Sterling. Va Earthscan. 169-181.
Hardman and Gunsolus. 1998. Corn Growth and Development Extension Service. University of Minesota. Minesota.
Heryani,  U.,  B.  Hidayat,  dan  Mukhlis.  2018.  Pemanfaatan  beberapa  jenis  biochar  untuk mempertahankan N- total tanah inceptisol. Jurnal Pertanian Tropik. 5(3): 374-381.
Hunt,  J., M. Duponte, D. Sato, and A. Kawabata, 2010. The Basics of Biochar A Natural Soil Amandment. Colengge of Tropical Agriculture and Human Resources: Soil and Crop Management  The  Basics  of  Biochar. University  of  Hawai’I Manao. 1-6.
Kasno,  A.,  D.  Setyorini,  dan  E.  Tuberkih.  2006.  Pengaruh  pemupukan  fosfat  terhadap produktivitastanah inceptisol dan ultisol. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia. 8(2):
91-98.
Kaya,  E.  2003.  Perilaku  Fosfat  Dalam  tanah,  Serapan  Fosfat,  dan  Hasil  Jagung (Zea  mays  L.)  Akibat  Pemberian  Pupuk  Fosfat  dengan  Amelioran  Pada  Typic Dystrudepts. Disertasi (Tidak dipublikasikan). Universitas Padjadjaran. Bandung.
Lakitan. 2007. Dasar-Dasar Fisologi Tumbuhan. Rajawali Press. Jakarta.
Meriati. 2019. Pertumbuhan dan hasil jagung manis ( Zea mays sacharata) pada pertanian organik. Jurnal Embrio. 11(1): 24-35.
Muhammad, W., Surachman Surachman, dan Dwi Zulfita. 2020. Pengaruh biochar sekam padi dan pupuk npk terhadap pertumbuhan dan hasil jagung manis di lahan gambut. Jurnal Sains Pertanian Equator. 9(2): 1-10.
Nusa,  K.  P.,  W.  Widowati,  dan  A.  Astutik.  2016.  Penggunaan  biochar  kayu  terhadap pertumbuhan  dan  hasil  tanaman  jagung  (Zea  mays  L.)  di  tanah  terdegradasi. Publikasi Unitri. 4(1): 1-10.
Oktaviani,  L., A.  Aspan, R. W. Nusantara. 2018.  Pengaruh biochar  dan kompos terhadap retensi kalium pada tanah bekas penambangan emas tanpa izin (peti) Kecamatan Singkawang Tengah Kota Singkawan. Jurnal Sains Pertanian Equator. 7(3): 14-19.
Siregar, R. S., Khusrizal, Yusra, Ismadi, dan H. Akbar. 2023. Pemanfaatan biochar dan tanah liat untuk meningkatkan kualitas tanah sub-optimal dan hasil bawang merah. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Agroekoteknologi. 2(1): 12-17.
Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. IPB. Bogor.
Solaiman, Z. M and H. M. Anawar. 2015. Aplication of biochars for soil constraints challenges and solution. Pedosphere. 25(5): 631- 638.
Suharta, Nata. 2010. Karakteristik dan permasalahan tanah marginal dari batuan sedimen masam di Kalimantan. Jurnal Litbang Pertanian. 29(4): 139-146.
Sukmawati. 2020. Bahan organik menjanjikan dari biochar tonsgkol jagung, cangkang dan tandan kosong kelapa sawit berdasarkan sifat kimia. Jurnal Agroplantae. 9(2): 82- 94.
Sutedjo, M. M. 1995. Pupuk dan Cara Pemupukan. Rineka Cipta. Jakarta.
Widowati, W., Asnah, A., dan Sutoyo, S. 2012. Pengaruh penggunaan biochar dan pupuk kalium terhadap pencucian dan serapan kalium pada tanaman jagung. Buana Sains. 12(1): 83-90.
Widowati. 2010. Produksi dan Aplikasi Biochar atau Arang dalam Mempengaruhi Tanah dan Tanaman. Disertasi (Tidak dipublikasikan). Universitas Brawijaya. Malang.