Raichan Izzati Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Fakultas Pasca Sarjana id Indonesia

Dissertation

RAICHAN IZZATI. Analisis penggunaan pupuk organik terhadap persistensi herbisida pada kebun kopi arabika rakyat di Dataran Tinggi Gayo, Provinsi Aceh dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Hasanuddin, M.S. selaku promotor, Prof. Dr. Ir. Abubakar Karim, M.S. selaku ko-promotor I, dan Dr. Ir. Hifnalisa, M.Si. selaku ko-promotor II. Dataran Tinggi Gayo (DTG) memiliki curah hujan yang tinggi sehingga gulma mudah tumbuh dan berkembang dengan cepat. Gulma merupakan salah satu faktor pembatas dalam peningkatan hasil tanaman kopi arabika karena gulma tumbuh pada tempat yang tidak dikehendaki oleh petani dan akan merugikan petani baik langsung maupun tidak langsung. Keberadaan gulma dengan jumlah populasi cukup tinggi mengakibatkan kerugian besar bagi petani sehingga perlu dikendalikan. Kondisi ini mendorong petani menggunakan herbisida secara luas, terutama pada kebun-kebun kopi muda, untuk mengendalikan pertumbuhan gulma. Herbisida dengan bahan aktif glifosat memperoleh posisi unggul karena tingkat efisiensi dan efektivitasnya yang tinggi. Namun, penggunaan herbisida secara terus-menerus dan tidak sesuai aturan dapat menyebabkan akumulasi residu, di mana bahan aktif glifosat ditemukan pada biji kopi dengan kadar yang melebihi ambang batas. Hal ini menjadi tantangan dalam mempertahankan sistem kopi organik yang pada akhirnya mengakibatkan penolakan pembelian kopi oleh buyer di pasar internasional. Studi literatur menunjukkan bahwa herbisida dapat mengubah ekosistem alami dengan mempengaruhi berbagai komponen komunitas mikroba tanah dan air yang mempertahankan keseimbangan ekosistem ini. Beberapa hasil penelitian menunjukkan, herbisida telah terdeteksi di tanah, produk tanaman, dan mahluk hidup lainnya yang memakan produk tanaman, manusia, air, dan organisme. Kekhawatiran yang paling signifikan antara lain; (1) efek terhadap kesehatan tanaman, (2) efek terhadap interaksi tanaman dengan nutrisi tanaman, dan (3) resisten di lingkungan. Hasil penelitian I mengungkapkan bahwa sebagian kebun kopi arabika mengendalikan gulma secara kimia melalui penggunaan herbisida. Pengendalian gulma menggunakan herbisida banyak diminati terutama pada lahan pertanian yang cukup luas dan pada kebun kopi arabika yang umurnya masih tergolong muda. Herbisida efektif membunuh dan mengendalikan gulma serta dapat menghemat biaya dan waktu yang dikeluarkan petani. Fakta di lapangan ditemukan hampir 50% modal yang harus dikeluarkan petani untuk mengendalikan gulma secara manual. Oleh karena itu, pilihan petani untuk menekan biaya pengendalian gulma digunakan herbisida yang relatif lebih murah dibandingkan pengendalian gulma dengan cara manual. Namun, penggunaan yang tidak terkendali menimbulkan permasalahan baru, yaitu ditemukannya residu bahan aktif glifosat pada kopi arabika Gayo dengan kadar yang melampaui ambang batas. Hasil penelitian I menunjukkan bahwa dari 170 responden petani, sebanyak 101 petani menggunakan herbisida. Bahan aktif herbisida yang paling banyak digunakan adalah glifosat sebanyak 11 merk dagang, sedangkan hanya terdapat 1 merk dagang berbahan aktif parakuat. Dosis penggunaan herbisida yang dominan adalah 0,48 dan 0,96 kg b.a ha⁻¹, dengan frekuensi penyemprotan 1 hingga 2 kali tahun-1. Menariknya, terdapat 13 responden yang melakukan penyemprotan hingga 3 kali tahun-1. Temuan dari penelitian pertama ini selanjutnya diuji dalam penelitian kedua yang dilakukan pada ketinggian 985 m dpl dan 1.300 m dpl. Hasil penelitian 2 menunjukkan bahwa glifosat menimbulkan tekanan selektif pada komunitas mikroba tanah, yaitu; (1) mikroba yang sensitif seperti Trichoderma mengalami tekanan akibat glifosat, sedangkan mikroba degrader seperti Pseudomonas dan Azotobacter menunjukkan adaptasi dan bahkan proliferasi; (2) pupuk organik sangat berperan dalam mempercepat pemulihan mikroba dan menyediakan substrat alternatif untuk pertumbuhan; (3) pada ketinggian 1.300 m dpl cenderung lebih mendukung keberlangsungan mikroba degrader, meskipun adaptasi terjadi lebih lambat; dan (4) pemanfaatan mikroba degrader sebagai agen bioremediasi menjanjikan solusi ekologis untuk memperbaiki tanah yang tercemar glifosat dan mendukung kesuburan tanah secara hayati. Lebih lanjut, setelah aplikasi herbisida glifosat berulang, hasil penelitian menunjukkan bahwa populasi mikroorganisme tanah bervariasi menurut ketinggian tempat dan kombinasi perlakuan. Pada ketinggian tempat 985 m dpl, populasi mikroba lebih tinggi pada dosis herbisida tinggi 0,96 kg b.a ha-1, sedangkan di 1.300 m dpl lebih tinggi pada perlakuan tanpa herbisida dengan pupuk organik 12 ton ha-1. Mikroba pelarut fosfat, Pseudomonas, dan Azotobacter umumnya menurun akibat herbisida, tetapi meningkat kembali dengan penambahan pupuk organik, khususnya pada dosis tinggi yaitu 12 ton ha-1. Aktivitas mikroba tanah pada ketinggian tempat 1.300 m dpl (8–10 mg C-CO₂ kg⁻¹ hari⁻¹) lebih tinggi dibandingkan pada ketinggian tempat 985 m dpl (5–6 mg C-CO₂ kg⁻¹ hari⁻¹), dengan respirasi tertinggi pada kombinasi pupuk organik dosis tinggi 12 ton ha-1. Residu glifosat di tanah tidak terdeteksi menggunakan metode LC-MSMS (Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry) setelah 290 hari, namun masih ditemukan pada biji kopi, terutama pada ketinggian tempat 985 m dpl dengan perlakuan herbisida 0,48 kg b.a ha-1 dan tanpa pupuk organik yaitu 1,1903 mg kg-1, sedangkan pemberian pupuk organik dosis tinggi 12 ton ha-1 terbukti menekan akumulasi residu baik pada ketinggian tempat 985 m dpl maupun pada ketinggian tempat 1.300 m dpl. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan C-organik tanah meningkat pada semua perlakuan baik pada ketinggian tempat 985 m dpl maupun pada ketinggian tempat 1.300 m dpl, dengan kenaikan tertinggi pada kombinasi herbisida dosis tinggi dan pupuk organik maksimum yaitu 5,50% (naik 1,46%) pada ketinggian tempat 985 m dpl dan 8,66% (naik 3,35%) pada ketinggian tempat 1.300 m dpl. Produksi kopi arabika menunjukkan variasi antar ketinggian. Di ketinggian 985 m dpl, produksi tertinggi dicapai pada perlakuan herbisida 0,96 kg b.a ha-1 dan dosis pupuk organik 4 ton ha-1 yaitu 1.549,37 kg ha-1, sedangkan di ketinggian 1.300 m dpl produksi tertinggi terdapat pada herbisida 0,48 kg b.a ha-1 dan tanpa pemberian pupuk organik yaitu 1.388,10 kg ha-1. Produksi terendah pada kedua lokasi terjadi pada perlakuan herbisida dosis tinggi tanpa pupuk organik (herbisida 0,96 kg b.a ha-1 dan tanpa pemberian pupuk organik). Mutu fisik biji kopi menunjukkan variasi antar perlakuan; pada ketinggian tempat 985 m dpl mutu biji normal kering terdapat pada perlakuan herbisida 0,96 kg b.a ha-1 dan pupuk organik 4 ton ha-1 yaitu 54,6 g, sedangkan pada ketinggian tempat 1.300 m dpl tertinggi pada perlakuan herbisida 0,48 kg b.a ha-1 dan pupuk organik dosis 12 ton ha-1 yaitu 191,8 g. Biji spesial seperti peaberry, longberry, dan kuping gajah hanya muncul dalam jumlah kecil, namun tertinggi masing-masing ditemukan pada perlakuan tanpa herbisida dengan dosis pupuk organik 12 ton ha-1 untuk peaberry yaitu 1,4 g dan longberry sebanyak 2,2 g pada ketinggian 985 m dpl, serta pada perlakuan tanpa herbisida dan pupuk organik dosis 4 ton ha-1 yaitu sebanyak 10,6 g peaberry. Perlakuan herbisida 0,48 kg b.a ha-1 dan pupuk organik dosis 4 ton ha-1 yaitu sebanyak 7,0 g longberry, dan perlakuan tanpa herbisida dan tanpa pupuk organik yaitu sebanyak 42,8 g kuping gajah pada ketinggian tempat 1.300 m dpl. Simpulan utama penelitian ini adalah bahwa aplikasi pupuk organik dan herbisida glifosat berpengaruh nyata terhadap komunitas mikroba degrader, akumulasi residu, serta produksi dan mutu fisik biji kopi arabika. Respons berbeda pada ketinggian tempat 985 m dpl dan ketinggian tempat 1.300 m dpl menegaskan bahwa strategi pengelolaan harus disesuaikan dengan karakteristik agroekosistem setempat. Residu glifosat cenderung menumpuk ketika herbisida diaplikasikan tanpa pupuk organik, seperti pada perlakuan herbisida 0,48 kg b.a ha-1 di ketinggian tempat 985 m dpl yang meninggalkan residu 1,19 mg kg-1, sedangkan pemberian pupuk organik dosis tinggi 12 ton ha-1 terbukti efektif menurunkan residu hingga 0 mg kg-1 pada banyak kombinasi perlakuan. Pupuk organik berperan ganda sebagai sumber hara dan biostimulan mikroba degrader, sehingga mendukung proses bioremediasi alami. Komunitas mikroba tanah, terutama Pseudomonas, Azotobacter, dan mikroba pelarut fosfat, menunjukkan respons positif terhadap pemberian pupuk organik, dengan populasi dan aktivitas respirasi lebih tinggi pada ketinggian tempat 1.300 m dpl dibandingkan pada ketinggian tempat 985 m dpl. Perlakuan kombinasi herbisida dosis rendah hingga sedang dengan pupuk organik dosis sedang 8 ton ha-1 atau dosis tinggi 12 ton ha-1 mampu menjaga populasi degrader tetap stabil sambil menekan residu. Sebaliknya, perlakuan tanpa pupuk organik (herbisida 0,48 kg b.a ha-1 tanpa pupuk organik dan herbisda 0,96 kg b.a ha-1 tanpa pupuk organik) konsisten menurunkan kualitas ekosistem tanah dan meninggalkan residu berbahaya. Berdasarkan keseluruhan hasil, rekomendasi operasional untuk perkebunan kopi arabika di Dataran Tinggi Gayo adalah; (1) pada ketinggian 1.300 m dpl: kombinasi perlakuan 0,96 kg b.a ha-1 herbisida glifosat + 8 ton ha-1 pupuk organik) menjadi pilihan paling seimbang, sedangkan kombinasi perlakuan 0,48 kg b.a ha-1 herbisida glifosat + 12 ton ha-1 pupuk organik optimal untuk menekan residu; (2) pada ketinggian 985 m dpl: kombinasi perlakuan 0,48 kg b.a ha-1 herbisida glifosat + 8 ton ha-1 pupuk organik efektif memulihkan populasi mikroba dan menekan residu. Dalam kondisi tekanan gulma berat, kombinasi perlakuan herbisida glifosat 0,96 kg b.a ha-1 dan pupuk organik 12 ton ha-1 dapat digunakan dengan monitoring residu ketat; (3) Pilihan terbaik untuk keberlanjutan: tanpa herbisida + 12 ton ha-1 pupuk organik, meskipun memerlukan pengendalian gulma mekanis atau mulsa tambahan; (4) Perlakuan yang harus dihindari: herbisida glifosat 0,48 kg b.a ha-1 tanpa pupuk organik dan herbisida glifosat 0,96 kg b.a ha-1 tanpa pupuk organik karena terbukti meninggalkan residu tinggi sekaligus menekan mikroba degrader tanah. Implementasi praktis di lapangan meliputi aplikasi pupuk organik matang berkualitas sebelum musim hujan, penggunaan herbisida dalam dosis minimum efektif dan rotasi antar blok, serta integrasi dengan teknik non-kimia seperti mulsa organik, bioherbisida, dan penyiangan selektif. Monitoring berkala residu ( COFFEE- AGRICULTURE FERTILIZERS - USE 631.8 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 1715543 2026-04-23 16:31:43 2026-04-24 11:32:30 machine generated