## Putri et al.: Pengaruh sistem olah tanah terhadap emisi gas CO
J.  Agrotek    Tropika.    ISSN  2337-4993 Vol. 2,  No. 3: 465 – 469,   September 2014
PENGARUH SISTEM OLAH TANAH TERHADAP EMISI GAS CO 2 TANAH BEKAS LAHAN ALANG-ALANG (Imperata cylindrica) YANG DITANAMI KEDELAI (Glycine max L) PADA MUSIM KEDUA
Shela Tiara Putri, Henrie Buchari, M. A. Syamsul Arif & Dermiyati
Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Lampung Jl. Prof. Dr. Soemantri Brodjonegoro no. 1 Bandar Lampung 35145
Email: d’rhanchel@yahoo.com

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sistem olah pada lahan alang-alang (Imperata cylidrica) terhadap emisi CO 2 tanah yang ditanami kedelai ( Glycine max L) pada musim ke dua.Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan perlakuan 3 sistem olah tanah, TOT = Tanpa Olah Tanah, OTM = Olah Tanah Minimum, OTI = Olah Tanah Intensif, dengan 6 kali ulangan.Tanaman kedelai digunakan sebagai indikator respon perlakuan yang diterapkan. Data yang diperoleh diuji homogenitasnya, dengan uji Bartlett dan aditifitas diuji dengan uji Tukey. Data dianalisis dengan sidik ragam dan dilanjutkan dengan Uji BNT 5%. Dari hasil analisis ragam menunjukkan bahwa pengamatan hari ke-1, hari ke- 21, dan hari ke-47 tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap emisi CO 2 tanah.  Namun pengamatan hari ke-78, sistem olah  tanah  memberikan  pengaruh  yang sangat  nyata  terhadap  emisi  CO 2 tanah,  dan  berpengaruh  nyata  pada  hari  ke-114 setelah pengolahan tanah. Berdasarkan hasil uji BNT 5% emisi gas CO 2 tanah pada sistem TOT lebih rendah dibandingkan dengan sistem OTM dan sistem OTI serta terdapat korelasi antara emisi gas CO 2 tanah dengan kapasitas tukar kation (KTK).
Kata kunci : Alang-alang (Imperata cylidrica) , emisi gas CO 2 , kedelai ( Glycine max L), sistem olah tanah.

## PENDAHULUAN
Lahan  alang-alang  ( Imperata  cylindrica ) merupakan  salah  satu  lahan  yang  potensial  untuk peningkatan  produksi  pertanian  khususnya  tanaman pangan (Anny, 2005).Luas lahan alang-alang ( Imperata cylindrica ) di Indonesia pada awal 1990 adalah 8,6 juta hektar  (4,5%  dari  luas  daratan).    Lahan  alang-alang yang terluas terdapat di Sumatera dan Kalimantan, yaitu masing-masing 2,13 dan 2,19 juta hektar.  Luas lahan alang-alang di lampung sekitar 75.921 hektar (Abdul, 2006).
Menurut Fagi (2001), pemanfaatan lahan alang- alang untuk usaha pertanian relatif lebih baik, karena memiliki kemampuan sebagai penyimpan karbon yang berfungsi  dalam  mengurangi  pemanasan  global. Pemanasan global pada abad 21 ini menjadi salah satu isu  penting dunia karena  berdampak pada perubahan iklim  global  (FAO,  2007).  Pemanasan  gobal  sendiri terjadi  sebagai  akibat  dari  makin  meningkatnya  gas rumah  kaca  (GRK)  di  atmosfer  yaitu  CO 2 ,  CH 4 ,  dan N 2 O  (MAF,  2006).  Oleh  karena  itu  akan  terjadi peningkatan suhu di permukaan bumi yang menyebabkan pemanasan  global. Upaya  minimasi  emisi  gas  rumah
kaca menjadi salah satu upaya yang mendapat perhatian besar  dalam pengelolaan lingkungan.Emisi CO 2 tanah merupakan komponen penting dari siklus karbon global, yang pada dasarnya dikendalikan oleh dua proses, yaitu CO 2 produksi dalam tanah dan transportasi dari tanah ke atmosfer (Ball and pretty, 2002). Aktivitas mikroba dan respirasi akar merupakan sumber utama produksi CO 2 , dan transportasi gas diatur oleh difusi. Suhu tanah dan  kadar  air  tanah,  atau  interaksi  antara  keduanya, merupakan  faktor  utama  yang  mengendalikan variabilitas respirasi tanah (Syahrinuddin, 2005).
Usaha  untuk  meningkatkan  produksi  tanaman pangan  dapat  dilakukansalah  satunya  dengan  cara penerapan  sistem  olah  tanah  yang  benar  dan  tidak menimbulkan akibat yang buruk pada  jangka pendek maupun  pada  jangka  panjang.Pertanian  konservasi memperkenalkan olah tanah konservasi ( conservation tillage ) dalam bentuk olah tanah minimum (OTM), tanpa olah  tanah  (TOT)  dan  pemanfaatan  mulsa.  Peralihan dari praktik olah tanah konvensional menuju olah tanah konservasi secara meluas akan memberikan sumbangan yang besar dalam peningkatan deposit karbon di dalam tanah,  yang  secara  langsung  akan  meningkatkan kesuburan tanah, serta mengurangi emisi gas metana di
atmosfer. Hal ini dapat menjadi suatu kontribusi sektor pertanian  yang  sangat  berarti  dalam  upaya  mitigasi resiko dari perubahan iklim akibat pemanasan global (Johanis, 2008).

## BAHAN  DAN  METODE
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan juli 2012 sampai dengan bulan oktober 2012 di daerah Blora Indah kelurahan Segala Mider, Tanjung Karang Barat, Bandar Lampung.   Alat-alatyang  digunakan  adalah  cangkul, timbangan,  kantung  plastik, soil  moisture (mengukur kelembaban tanah), soil temperature (mengukur suhu tanah), spidol, toples plastik ukuran 1 kg, botol film, pH meter, labu ukur 1000 ml, stand buret, buret 50 ml, pipet tetes 10 ml, corong, timbangan, dan erlenmeyer 250 ml.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah aquades, KOH 0,1 N, HCl, phenolphtalein , metil orange , kertas tisu, pupuk kimia (Urea, SP-18 dan KCl), benih  kedelai  Tanggamus,  dan  herbisida  glifosat. Penetapan pengukuran produksi emisi gas CO2 tanah dengan menggunakan metode  Verstraete (Anas, 1989), C-organik  (Walkey  and  Black),  N-total  (metode Kjeldahl) dan pH tanah (metode elektrometrik).
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan rancangan  acak  kelompok (RAK)  yang terdiri  atas  3 (tiga)  perlakuan  dan  6  (enam)  ulangan,  sehingga diperoleh 18 (delapan belas) satuan petak percobaan. Perlakuan yang diterapkan dalam penelitian ini adalah : 1.   T 0 = Tanpa Olah Tanah (TOT) 2.   T 1 = Olah Tanah Minimum (OTM) 3.   T 2 = Olah Tanah Intensif (OTI)
Pengambilan  sampel  tanah  dilakukan  sebelum pengolahan  tanah,  setelah  olah  tanah,  masa  fase vegetatif maksimum dan sebelum panen tanaman kedelai ( Glycine  max L.)
Lahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini merupakan lahan alang-alang usia lebih dari 10 tahun yang diberakan dan dipotong setiap satu bulan serta sisa atau serasah tanaman dibiarkan sehingga menjadi bahan organik.    Lahan  tersebut  tidak  pernah  dilakukan pengolahan  tanah  dan  penanaman  tanaman,  hingga penelitian musim pertama pada tahun 2010.
Penelitian musim pertama dengan menggunakan sistem pengelolaan lahan dengan penggunaan tiga sistem olah tanah, yaitu tanpa olah tanah, olah tanah minimum, dan olah tanah intensif.Kemudian pada penelitian ini dilakukan penelitian lanjutan musim tanam kedua dengan menggunakan tanaman kedelai.
Sampel tanah diambil dengan menggunakan bor tanah  dari  lokasi  penelitian.    Contoh  tanah  diambil sebanyak lima titik setiap ulangan, sampai kedalaman
20 cm disetiap titik pengambilan.Kemudian contoh tanah yang diambil pada setiap titik dikompositkan berdasarkan ulangan.Pengambilan sampel awal dilakukan sebelum pengolahan  lahan.Pengambilan  sampel  tanah  kedua, setelah pengolahan lahan, pengambilan sampel ketiga pada fase vegetatif maksimum dan pengambilan sampel keempat dilakukan satu hari sebelum panen.
Pada  saat  dua  minggu  sebelum  pelaksanaan penelitian dilakukan pengukuran lahan dan pembuatan plot percobaan.  Plot percobaandibuat secara kelompok, tiga perlakuan dan enam ulangan.Pada petak olah tanah intensif  (OTI),  pengolahan  tanah  dimulai  dengan pembabatan  alang-alang,  kemudian  tanah  diolah sebanyak 2 kali.  Mula-mula tanah dicangkul sedalam lebih kurang 20 cm secara merata, kemudian dilakukan penghancuran bongkahan pertama.  Tanah diratakan dan sisa  alang-alang  dibuang  dikeluarkan  dari  petak percobaan.
Pada  olah  tanah  minimum  (OTM)  lahan  tidak disemprot menggunakan herbisida tetapi hanya dilakukan pembabatan gulma, dan pengolahan tanah seperlunya yaitu  hanya  setebal  10  cm,    kemudian  sisa  tanaman gulma  (alang-alang)  digunakan  sebagai  mulsa. Sedangkan  pada  petak  tanpa  olah    tanah  (TOT), pengolahan  tanah  tidak  dilakukan,namun  dilakukan pembuatan  lubang  tanam  untuk  peletakan  benih. Selanjutnya gulma yang tumbuh, dikendalikan dengan menggunakan  herbisida,  kemudian  sisa  gulma dikembalikan ke lahan sebagai mulsa.
Emisi CO 2 diukur 1 hari sebelum olah tanah, setelah pengolahan tanah, pada saat masa vegetatif maksimum pada hari ke- 78 dan selanjutnya dilakukan saat masa panen tiba pada hari ke- 114.  Pengukuran emisi CO 2 dilakukan  dengan  menutup  permukaan  tanah menggunakan toples yang didalamnya telah diberikan botol film yang berisi 10 ml KOH 0,1 N.
Untuk  kontrol dilakukan hal  yang sama,  tetapi permukaan tanah ditutup dengan plastik sehingga KOH tidak  dapat  menangkap  CO 2 yang  keluar  dari  tanah. Pengukuran ini dilakukan selama 2 jam pada pukul 12.00- 14.00.  Pengukuran emisi CO 2 dilakukan secara duplo, yaitu dengan 4 buah toples pada setiap petak percobaan, dimana 2 toples sebagai kontrol dan 2 lainnya sebagai perlakuan.
Setelah pengukuran dilapangan selesai KOH hasil pengukuran dititrasi di laboratorium untuk menentukan kuantitas  C-CO 2 yang  dihasilkan.    Titrasi  dilakukan dengan  cara  memindahkan  KOH  hasil  pengukuran kedalam  gelas  beaker  dan  ditambahkan  2  tetes fenolptalin,  sehingga  warna  berubah  menjadi  merah muda dan kemudian dititrasi dengan HCl sampai warna merah muda hilang (larutan berwarna bening), volume
HCl yang diperlukan dicatat.  Kemudian ke dalam larutan ditambahkan  2  tetes  metil  orange  sehingga  larutan berwarna orange, dan larutan dititrasi kembali dengan HCl hingga warna orange berubah menjadi warna merah muda.    HCl  yang  digunakan  berhubungan  langsung dengan jumlah CO 2 yang difiksasi.
Variabel pendukung yang diamati pada akhir (±114 hari) adalah :
1. Analisis C-organik (metode Walkley dan Black ) 2. Reaksi tanah/pH (metode elektrometrik) 3. Suhu tanah  ( 0 C) (alat soil temperature ) 4. Kelembaban tanah (%) (alat soil moisture ) 5. Kapasitas tukar kation (me/100g)
Data yang diperoleh diuji dengan menggunakan analisis ragam.  Sebelum analisis ragam, homogenitas data diuji dengan uji Barlet dan aditifitas data dengan uji Tukey,  kemudian  dilakukan  juga  uji  korelasi  antara variabel utama dengan variabel pendukung.  Setelah itu dilakukan  uji  lanjut  dengan  uji  Beda  Nyata  Terkecil (BNT)  taraf 5 %.

## HASIL  DAN  PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil uji BNT5% emisi CO 2 tertinggi diperoleh  pada  sistem olah  tanah intensif, sedangkan emisi  CO 2 terendah  pada  sistem  tanpa  olah  tanah. Sistem  olah  tanah  berpengaruh  nyata  terhadap  emisi CO 2 tanah  pada  pengamatan  hari  ke-78  dan  hari  ke- 114.Pada sistem olah tanah intensif tanah dibajak dan sisa gulma serta tanaman tidak dikembalikan kelahan. Pengolahan tanah yang dilakukan secaraintensif kadar oksigen  dalam  tanah  akan  meningkat  dan  dapat memperbaiki  aerasi,  sehingga  oksigen  akan  mudah
masuk ke dalam tanah. Peningkatan kadar oksigen dalam tanah dapat meningkatkan aktivitas biota tanah untuk mendekomposisi  bahan  organik  organic  (Fernando, 2010). Hasil uji BNT 5% (Tabel 1) menunjukan bahwa pada  hari  ke-78,  dan  114  setelah  olah  tanah  secara konsisten  rata-rata  emisi  CO 2 tertinggi  terjadi  pada perlakuan sistem olah tanah intensif, dan rata-rata emisi CO 2 terendah terjadi pada perlakuan tanpa olah tanah. Dari hasil uji statistik menunjukkan bahwa emisi CO 2 tanah  padapengamatan  hari  ke-1,  21,  dan  47  tidak berbeda nyata dengan berbagai sistem olah tanah.Pada pengamatan  hari  ke-78  dan  114  CO 2 sangat  berbeda nyata dengan berbagai sistem olah tanah.  Berdasarkan hasil uji BNT 5% sistem pengolahan tanah berpengaruh terhadap emisi CO 2 pada pengamatan hari ke-78 dan 114 setelah pengolahan tanah.
Pada  sistem  olah  tanah  intensif  kondisi lingkungannya  mendukung  aktivitas  mikroba  dalam merombak  bahan  organik.    Semakin  tinggi  aktivitas mikroba tanah semakin cepat proses dekomposisi bahan organik  berlangsung,  sehingga  mineralisasi  unsur berlangsung cepat, termasuk pelepasan emisi CO 2 ke udara.    Selain  itu,  pengolahan  tanah  bukan  hanya membalik tanah dan membuka tanah sehingga memacu oksidasi  dan  aliran  gas  CO 2 ,  tetapi  juga  membuat permukaan  tanah  porus  sehingga  mempercepat pelepasan gas CO 2. Dengan meningkatnya aliran oksigen ( oxygen  flux ),  respirasi  dan  aktivitas  mikroba dekomposer  meningkat  yang  akan  menghasilkan  gas buangan CO 2 , yang pada akhirnya melalui tanah yang gembur akan dilepaskan ke udara berupa emisi gas CO 2 . Sebaliknya pada TOT, permukaan tanah tidak diganggu sama  sekali  kecuali  lubang  tugalan  mengakibatkan ekspose  tanah terhadap oksigen  tidak terlalu banyak, sehingga respirasi tanah tidak banyak terjadi (Reicosky, 2000).
Pada Tabel 2 pengaruh sistem olah tanah terhadap emisi CO 2 yang dihasilkan tidak memberikan pengaruh yang nyata pada hari ke-1, hari ke-21, hari ke-47, namun pada pengamatan hari ke-78, dan hari ke-114 setelah olah  tanah  memberikan  pengaruh  yang  sangat  nyata terhadap CO 2 tanah.  Menurut Anas (1989), pengolahan tanah dangkal tidak besar pengaruhnya terhadap aktifitas mikroorganisme, hal ini yang menyebabkan pada sistem olah tanah minimum emisi CO 2 tanah yang diukur dari respirasi mikroorganisme tanah tidak begitu tinggi pada hari pertama.  Sedangkan pada saat tanaman memasuki masa fase vegetatif maksimum respirasi yang dihasilkan tinggi.Hal ini diduga karena pengaruh vegetasi tanaman yang  berada  pada  fase  vegetatif  maksimum  juga mempengaruhi  meningkatnya  emisi  CO 2 tanah  yang berasal  dari  eksudat  akar  yang  meningkat.  Semakin
Tabel 1. Pengaruh sistem olah tanah terhadap emisi CO 2 (kg CO 2 ha -1 hari -1 )
Perlakuan
Emisi CO 2 (kg CO 2 ha -1 hari -1 ) Waktu Penga matan (HSP) 78 114 OTI 115,4 a 114,1 a OTM 67,7 ab 101,3 b TOT 54,8 b 77,9 b BNT 5% 24,5 26,9 Keterangan :  Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata dengan uji BNT pada taraf  nyata  5%,  TOT  =  Tanpa  Olah Tanah;  OTM  =  Olah  TanahMinimum; OTI = Olah Tanah Intensif.
tinggi  jumlah  biomassa  mikroorganisme  tanah  maka jumlah bahan organik yang disintesis semakin tinggi juga, sehingga  dapat  menghasilkan  unsur  hara  yang  dapat digunakan untuk tanaman (Hakim dkk., 1986).
Tabel  3  hasil  uji  korelasi  menunjukkan  bahwa kapasitas  tukar  kation  (KTK)  berpengaruh  nyata terhadap  emisi  CO 2 .Hal  ini  diduga  karena  pada pengolahan  tanah  secara  konservasi  maupun  secara konvensional terdapat bahan organikyangmempengaruhi kapasitas tukar kation didalam tanah.  Kapasitas tukar kation  merupakan  sifat  kimia  yang  sangat  erat hubungannya dengan kesuburan tanah.Pengaruh bahan organik terhadap KTK tanah juga berpengaruh sangat nyata, karena terdapat daya jerap bahan organik.  Bahan organik  juga  dapat  menghasilkan  humus  yang mempunyai KTK jauh lebih tinggi daripada mineral liat. Oleh karena itu semakin tinggi kandungan bahan organik tanah semakin tinggi pula nilai KTK-nya (Arifin, 2013).

## KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa emisi gas CO 2 tanah pada sistem Olah Tanah Intensif (OTI) lebih tinggi  dibandingkan dengan  sistem Olah Tanah Minimum (OTM) dan sistem Tanpa Olah Tanah (TOT) dan terdapat korelasi negatif antara emisi gas CO 2 tanah dengan kapasitas tukar kation (KTK) tanah.

## DAFTAR  PUSTAKA
Abdul, H.M. 2006. Motif Pembakaran Lahan Alang- Alang  (Imperata  cylindrica)  Di  daerah Tapanuli  Selatan. Institut  Pertanian  Bogor. Bogor. 10 hlm.
Anas,  I.  1989. Biologi  Tanah  dalam  Praktek .
Departemen  Pendidikan  dan  Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat antar Universitas Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. 161 hlm.
Arifin,  R.  2013. Kapasitas  Tukar  Kation. http/ blogspot.com. Diakses pada tanggal : 15 Agustus 2013.
Ball,  A.  S.  dan  J.  N.  Pretty.  2002. Agricultural Influences  on  Carbon  Emissions  and Sequestration. University of Essex. Wivenpark, Colchester, UK.
Fagi, A. 2008. Laporan tahunan, Konsorsium penelitian dan pengembangan perubahan iklim pada sektor pertanian.  Balai  Pesar  Penelitian  dan Pengembangan  Sumberdaya  Lahan  Pertanian, Bogor. Sequestration  in  Soil, Lal,  R.,  Kimble, J.,  and  Follet,  R.  (eds). Penyerapan  dalam Tanah, R. Lal, Kimble, J., dan Follett,, R. (eds).
Tabel 2. Ringkasan signifikasi analisis ragam pengaruh sistem olah tanah terhadap emisi CO 2 tanah (kg C-CO 2 ha -1 hari -1 )  bekas lahan alang-alang ( Imperata cylindrica ) yang ditanami kedelai ( Glycine max L.) pada pengamatan sesudah pengolahan tanah akibat pengaruh sistem olah tanah.
Tabel 3. Ringkasan uji korelasi antara emisi CO 2 tanah dengan pH tanah, C-organik tanah, N-total tanah, suhu tanah dan kelembaban tanah pada saat panentanaman kedelai ( Glycine max L.).
Korelasi Koefisien korelasi (r) pH ta nah C-organik Suhu Kelembaban KTK Emisi CO 2 tanah -0,15 tn -0,11 tn 0,03 tn -0,14 tn -0,58 **
Keterangan : tn = tidak berbeda nyata; * = berbeda nyata pada taraf 5%.
Variabel Penga matan Emisi CO 2 (kg C-CO 2 ha -1 har i -1 ) Waktu Pengamatan (HSP) 1 21 47 78 114 S istem Olah Tanah (SOT) tn tn tn ** *
Keterangan : tn= tidak berpengaruh nyata; *= berpengaruh nyata; **= berpengaruh sangat nyata pada taraf 5%; HSP = hari setelah pengolahan tanah.

## Putri et al.: Pengaruh sistem olah tanah terhadap emisi gas CO
2 469
CRC Press, Boca Raton, Florida, pp. CRC Press, Boca Raton, Florida.
FAO. 2007. Carbon  Sequestration  in  Dry  Land  Soil. Natural Resources Management and Environment Departement.
Fernando, L. K. 2010. Pengaruh Olah Tanah Konservasi Jangka  Panjang  Terhadap  Penyerapan  Karbon Dan  Emisi  Gas  CO 2 Pada  Lahan  Pertanaman Jagung Di Tanah Ultisol. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung. Hal. 23.
Hakim, N., M.Y. Nyakpa, A.M. Lubis, S.G. Nugroho,
R. Saul, A. Diha, B.H.Go, dan H.H. Bailey. 1986.
Dasar-Dasar  Ilmu  Tanah. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 488 hlm.
Johannis,  M.  L.  2008. Pemanasan  Global  Dan Pertanian  Konservasi . http://sinarharapan. go.id. Diakses pada tanggal : 9 September 2012.
MAF.  2006. Suistainable  Land  Management  and Climate Change. Option for Plan of Action.New Zealand Government Initiative on Suistainability.
Mulyani, A. 2005. Teknologi Untuk Menyulap Lahan Alang-Alang  Menjadi  Lahan  Pertanian. http:/ /novakusuma.wordpress.com. Diakses  pada tanggal : 24 September 2013
Reicosky, D. 2000. Conservation Tillage and Carbon Cycling : Soil as a Source or Sink for Carbon. USDA-Agricultural  Research  Service,  North Central Soil Conservation Research Laboratory, USA.
Syahrinuddin.  2005. The  potential  of  oil  palm  and forest  plantations  for  carbon  sequestration  on degraded  land  in  Indonesia. Ecology  and Development  Series   No.  28.  Cuvillier  Verlag Göttingen.