Zuraida Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Fakultas Pasca Sarjana (S3) 2025

Dissertation

RINGKASAN ZURAIDA. Assessment Kualitas Tanah dan Diagnosis Hara serta Pengembangan Paket Pemupukan, Ameliorasi, dan Bioteknologi untuk meningkatkan Produksi Nilam Aceh (Pogostemon cablin Benth.) di bawah bimbingan Sufardi sebagai Promotor, Helmi sebagai Ko-Promotor I dan Yadi Jufri sebagai Ko-Promotor II. Nilam Aceh (Pogostemon .cablin Benth.) adalah tanaman penghasil produk unggulan minyak nilam (Patchouly oil) yang diperdagangkan di pasar internasional dengan harga yang tinggi. Indonesia adalah salah satu negara pemasok minyak nilam (Patchouly oil) terbesar di dunia yaitu berkisar 70-90% yang mencapai 2.220 ton per tahun (estimasi Ditjen Perkebunan). Beberapa wilayah yang menjadi sentra produksi nilam di Indonesia pada tahun 2022 adalah Sulawesi Tenggara, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Aceh, dan Jambi (Kementerian Pertanian Republik Indonesia, 2024). Wilayah Aceh memiliki potensi sebagai lokasi pengembangan nilam (P.cablin Benth) dan telah ditetapkan sebagai daerah sentra utama pengembangan Nilam di Indonesia (https:// Serambi.com, 25/8/2021). Minyak nilam yang berasal dari Aceh memiliki kualitas paling baik di pasar internasional, karena memiliki aroma yang spesifik dibandingkan dengan nilam dari daerah lain. Namun dari data produksi tiga tahun terakhir (2021-2024) produksi nilam di Aceh masih fluktuatif dan belum stabil, kondisi serupa juga dialami di beberapa daerah produksi nilam di Indonesia. Ketidakstabilan produksi nilam ini dipengaruhi berbagai faktor, antara lain rendahnya kesuburan tanah dan optimalisasi lahan untuk budidaya nilam, serta tidak dilakukannya pemupukan dan pengelolaan kesuburan tanah sehingga produksi nilam belum meningkat secara signifikan. Penelitian ini dilakukan untuk menetapkan indeks kualitas tanah di wilayah pengembangan nilam dan mengidentifikasi faktor pembatas hara terhadap pertumbuhan, serapan hara nilam Aceh (P. cablin Benth) dan status hara tanah, serta mengkaji bentuk pengelolaan hara untuk mengatasi faktor pembatas hara tersebut. Penetapan kualitas tanah telah dilakukan pada tanah Inceptisol dan tanah Ultisol di wilayah pengembangan nilam Aceh. Penelitian tersebut dilaksanakan menggunakan metode survai/ observasi lapangan yaitu pengamatan biofisik lahan serta pengambilan sampel tanah, kemudian dilanjutkan analisis di laboratorium dan perhitungan indeks kualitas tanah. Pengambilan contoh tanah dilakukan menurut satuan lahan yang ditetapkan dengan overlay beberapa peta dasar (peta administrasi, peta jenis tanah, peta penggunaan lahan, dan peta lereng) di wilayah penelitian. Tanah Inceptisol diambil di Kecamatan Lhoong, Kabupaten Aceh Besar sebanyak 16 titik dalam 6 satuan lahan (SL) dengan luas wilayah 1.325,26 Ha dan 14 titik dalam 2 SL pada tanah Ultisol di Kecamatan Panga, Kabupaten Aceh Jaya dengan luas daerah kajian 1.586,44 Ha. Sampel tanah diambil dari beberapa jenis penggunaan lahan dan masing-masing berada dalam dua kelas lereng yaitu 0-8% dan 8-15%. Sampel tanah diambil di kedalaman 0-20 cm untuk dianalisis sifat fisik, kimia dan biologi sebagai indikator dalam perhitungan indeks kualitas tanah. Penetapan kualitas tanah dilakukan berdasarkan kriteria Mausbach dan Seybold (1998). Secara umum tanah Inceptisol dari Lhoong, Aceh Besar memiliki fraksi liat lebih tinggi dari fraksi pasir dan debu dengan tekstur bervariasi liat hingga lempung berpasir. Bulk density (BD) tanah masih pada kisaran normal yaitu antara 1,14 hingga 1,49 g cm-³. Bulk density berkorelasi negatif sangat kuat (r=-095**) dengan porositas. Nilai pH tanah berkisar antara 5,3 hingga 6,4, yang tergolong masam hingga agak masam. Kandungan C-organik bervariasi dari 0,95% hingga 4,4% dengan status sangat rendah hingga tinggi. N-total tanah berkisar rendah hingga tinggi yang berkorelasi positif sangat kuat dengan C-organik (r=0,93**). Kandungan P-tersedia berada dalam rentang 3,48 – 7,18 mg kg-1 tergolong sangat rendah hingga sedang. Status K-dd, Ca-dd, dan Mg-dd dalam tanah Inceptisol bervariasi, beberapa di antaranya menunjukkan tingkat yang sangat tinggi. Nilai Ca-dd dan Mg-dd yang tinggi pada beberapa sampel menunjukkan potensi kesuburan tanah yang tinggi. Respirasi tanah sebagai indikator aktivitas mikroba pada tanah Inceptisol berkisar antara 0,36-7,04 mg C-CO2 kg-1 hari-1 yang memiliki korelasi positif sedang dengan C-organik (r=0,55*) dan Nitrogen total (r=0,43*). Hal ini menunjukkan bahwa mikroorganisme sangat dipengaruhi oleh ketersediaan bahan organik dan nitrogen. Tanah Ultisol yang berasal dari Panga, Aceh Jaya bertekstur liat, umumnya memiliki kadar liat > 50%. Nilai bulk density bervariasi dari 1,34–1,54 g cm-³, yang berpotensi menghambat pertumbuhan akar. Bulk density berkorelasi negatif sangat kuat (r= -0,88**) dengan porositas yang berkisar antara 41,7– 49,4% dimana keduanya sangat mempengaruhi respirasi tanah. Respirasi tanah Ultisol Panga berkisar 1,23- 5,23 mg C-CO2 kg-1 hari-1 dengan nilai pH pada kisaran 3,8–4,8 (sangat masam hingga masam). Kandungan karbon organik rendah (1,0 -2,0%). Demikian juga Nitrogen total berkisar sangat rendah hingga sedang (0,08-0,26%). Fosfor tersedia di tanah Ultisol menunjukkan cukup bervariasi (3,57–7,35 mg kg-¹), yang umumnya tergolong rendah, hanya pada U8 dan U11 yang tergolong sedang. Status K-dd, Ca-dd, dan Mg-dd tanah Ultisol, Aceh Jaya lebih kecil dari Inceptisol, Lhoong. Nilai-nilai kation basa sangat rendah, terutama K-dd (rata-rata 0,27 cmol(+)kg-¹), sedangkan Mg-dd sangat bervariasi berkisar rendah hingga tinggi (U2,U5,U6, dan U12) dan Ca-dd umumnya rendah. Nilai Indeks Kualitas Tanah (IKT) Inceptisol dan Ultisol, berkisar antara 0,37 (rendah) hingga 0,64 (baik). Nilai IKT tanah Inceptisol yang baik dijumpai pada hutan lahan kering sekunder (0,62 dan 0,64), semak belukar mendapatkan nilai indeks kualitas tanah sedang (0,53 dan 0,59), dan IKT Inceptisol pada pertanian lahan kering memiliki Indeks kualitas tanah yang rendah (0,37) pada lereng 0-8% dan sedang (0,47) pada lereng 8-15%. Hal ini terjadi karena kegiatan budidaya lebih intensif dilakukan pada lahan yang datar, sehingga menurunkan kualitas tanah. Nilai IKT Ultisol adalah sedang pada kedua kelas lereng (0,42 dan 0,47). Meskipun Ultisol yang secara alami bersifat masam dan miskin hara, tetapi tetap mampu mencapai nilai IKT sedang dengan praktek pengelolaan tanah yang baik dan tidak merusak fungsi tanah. Dengan demikian tanah Inceptisol, Aceh Besar dan Ultisol, Aceh Jaya masih sangat potensial digunakan untuk lahan pengembangan nilam. Penelitian diagnosis hara juga telah dilakukan dengan perlakuan pemupukan metode omission trial. Dua perlakuan digunakan sebagai kontrol, yaitu tanpa aplikasi pupuk (Co) dan pupuk hara makro lengkap (C). Enam perlakuan lainnya adalah pemupukan hara makro lengkap tanpa -N (C-N), -P (C-P), -K (C-K), -Ca (C-Ca), -Mg (C-Mg), dan -S (C-S). Dosis pupuk yang digunakan adalah Urea 142 kg ha-1 (63,9 kg N ha-1), SP-36, 35 kg ha-1 (12,6 kg P2O5 ha-1=8,6 kg P ha-1), KCl 70 kg ha-1 (29 kg K ha-1), MgO 67,5 kg ha-1 (40,5 kg Mg ha-1), 82,2 kg CaO ha-1 (58,7 kg Ca ha-1) dan 30 kg S ha-1. Percobaan pemupukan omission pada tanaman nilam dibuat 2 seri yang dilakukan di kebun percobaan dan diamati pertumbuhannya (tinggi tanaman, karakteristik daun, berat berangkasan basah dan berat berangkasan kering tajuk dan akar), kadar hara tanaman (N,P,K,Ca,Mg), dan status hara tanah (N-total, P-tersedia, K-dd, Ca-dd dan Mg-dd). Dilakukan pengamatan terhadap parameter pertumbuhan pada 14, 28, 56, 84 dan 112 hari setelah pindah tanam (HSPT), kadar hara tanaman pada 84 HSPT dan status hara tanah pada 112 HSPT. Percobaan ini menggunakan rancangan acak kelompok dengan 3 ulangan yang menggunakan uji F dan uji lanjut Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan pemupukan omission berpengaruh tidak nyata terhadap semua parameter pertumbuhan dan produksi biomassa nilam pada Inceptisol. Menurut pola pertumbuhan dan produksi biomassa dengan perlakuan pemupukan omission, perlakuan tanpa hara (C0), tanpa pupuk-N (C-N), -K (C-K), -P (C-P), dan-Ca (C-Ca) cenderung memberikan respon pertumbuhan yang lebih rendah dari pemupukan lengkap. Berdasarkan ratio tajuk-akar kering, ditemukan Nitrogen sebagai hara yang menjadi faktor pembatas utama untuk tanaman nilam pada Inceptisol . Kadar hara N,P,K,Ca dan Mg daun nilam pada 84 HSPT akibat pemupukan omission di tanah Inceptisol berpengaruh secara signifikan. Kadar hara Nitrogen dan Kalium dengan pemupukan omission menunjukkan kriteria rendah hingga sedang, dan tidak meningkat dengan pemupukan lengkap. Pemupukan lengkap meningkatkan kadar hara P, Ca dan Mg, namun belum memenuhi kriteria cukup untuk kadar P dan Ca tanaman, sedangkan kadar Mg tergolong tinggi meskipun pada pemupukan omission-Mg. Oleh karena itu hara Mg tidak menjadi faktor pembatas hara bagi tanaman nilam di Inceptisol, Aceh Besar. Dengan pemupukan lengkap sudah mencukupi kebutuhan hara Ca bagi tanaman nilam (0,4 %), tetapi pemupukan omission Ca (C-Ca) menurunkan kadar Ca hingga status rendah (0,33%) sehingga Ca juga menjadi faktor pembatas pada tanaman nilam di Inceptisol. Status hara tanah mencerminkan kecukupan hara bagi tanaman. Status hara N-total dan K-dd tanah Inceptisol dengan pemupukan omission tergolong rendah hingga sedang, P-tersedia umumnya sangat rendah hingga rendah, Ca-dd tergolong rendah, sedangkan Mg-dd tinggi. Dengan demikian hara yang menjadi faktor pembatas terhadap pertumbuhan, dan produksi biomassa nilam pada tanah Inceptisol adalah Nitrogen, Fosfor, Kalium dan Kalsium. Berbeda halnya dengan Ultisol, perlakuan pemupukan omission berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman 84 dan 112 HSPT, karakteristik daun (jumlah daun, panjang dan lebar daun, serta luas daun) dan produksi biomassa nilam (berat tajuk segar, tajuk kering dan berat akar segar). Pemupukam omission menunjukkan respon pertumbuhan dan biomasssa yang rendah pada semua perlakuan, yaitu pemupukan lengkap tanpa- N (F-N), -P (F-P), -K (F-K), -Ca (F-Ca) dan -Mg (F-Mg), kecuali F-S. Gejala defisiensi hara muncul pada semua perlakuan. Berdasarkan rasio tajuk-akar, hara Nitrogen juga sebagai faktor pembatas utama pada tanaman nilam di Ultisol . Pemupukan omission hara pada tanaman nilam di tanah Ultisol juga berpengaruh sangat nyata terhadap kadar hara P, K, dan Mg tanaman nilam umur 84 HSPT, tetapi tidak nyata terhadap kadar hara N dan Ca. Kadar P daun nilam dengan pemupukan omission menunjukkan kriteria sangat rendah (0,01-0,03%). Pemupukan lengkap menurunkan kadar P tanaman, sehingga tanaman nilam mengalami defisiensi P dengan gejala daun terlihat berwarna hijau gelap keunguan. Defisiensi berat dijumpai pada perlakuan omission -Ca dan -K. Kadar K dalam tanaman nilam juga masih belum memenuhi kriteria cukup (1,5-3,0%), meskipun dengan pemupukan lengkap, kecuali pada perlakuan omission-N dengan kategori sedang. Pemupukan omission menurunkan kadar hara K yaitu pada perlakuan F-Mg karena ketidakseimbangan unsur hara atau efek antagonis dengan Ca dan Mg dalam tanah. Penambahan pupuk lengkap menurunkan kadar hara K kecuali tanpa hara N. Hal ini karena Nitrogen berperan dalam keseimbangan antar kation K, Ca dan Mg. Kadar hara Mg tanaman nilam tergolong cukup (> 0,25%). Pemupukan tanpa Ca dan K menyebabkan kadar hara Mg meningkat. Kadar Mg tanaman pada perlakuan pupuk lengkap (F1) berbeda nyata dengan kontrol (F0). Pemupukan lengkap belum mencukupi kebutuhan hara Mg bagi tanaman nilam (0,47 %). Status N-total, dan P-tersedia tanah Ultisol dengan pemupukan omission tergolong rendah. Status Mg-dd tanah Ultisol berkisar sedang hingga tinggi. Status tertinggi dijumpai pada F-K (pemupukan lengkap tanpa-K), karena unsur K dan Ca berinteraksi antagonis terhadap Mg. Konsentrasi K, dan Ca yang tinggi menyebabkan defisiensi Mg. Sedangkan status Ca-dd tanah secara umum rendah. Dengan demikian yang menjadi pembatas hara terhadap pertumbuhan tanaman nilam pada tanah Ultisol adalah hara N, P, K, Ca, dan Mg. Upaya menyelesaikan persoalan hara pada tanaman nilam telah dicobakan dengan penggunaan pupuk organik (kompos, pupuk kandang), pupuk hayati (mikoriza) serta biochar karena ketiganya berperan meningkatkan kesuburan dan kesehatan tanah, memperbaiki kualitas tanah serta mendorong pertanian berkelanjutan. Kompos dan biochar berperan sebagai bahan pembenah tanah, sehingga aplikasi kompos dan biochar yang ditambahkan pupuk hayati diharapkan mampu mengatasi permasalahan hara pada tanaman nilam. Penelitian ini disusun dalam rancangan acak kelompok dalam 4 ulangan dengan 7 perlakuan yaitu: (1) kontrol, (2) pupuk kandang, (3) pupuk kandang+biochar, (4) pupuk kandang+biochar+ mikoriza, (5) kompos, (6) kompos+biochar, (7) Kompos+biochar+ mikoriza. Dosis pupuk kandang dan kompos yang digunakan 5 dan 10 ton ha-1, biochar 10 ton ha-1 dan mikoriza 20 g pot-1. Parameter yang diamati adalah pertumbuhan (tinggi tanaman, jumlah daun, berat segar tajuk dan akar, berat kering tajuk dan akar), kadar hara tanaman (N,P,K,Ca,Mg), dan status hara tanah (N-total, P-tersedia, K-dd, Ca-dd, Mg-dd). Hasil penelitian menunjukkan perlakuan pupuk dan biochar berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman 84 HSPT, jumlah daun, berat tajuk segar, tajuk kering, dan berat akar segar serta nyata meningkatkan kadar N, K, Ca dan Mg tanaman dan status P-tersedia, K-dd, Ca-dd dan Mg-dd tanah. Kombinasi kompos+biochar+mikoriza merupakan perlakuan yang terbaik dengan kadar hara tanaman dan ketersediaan hara tanah yang lebih tinggi dari kombinasi perlakuan lainnya. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa strategi peningkatan produktivitas nilam di tanah Inceptisol dan Ultisol memerlukan pendekatan terpadu yang mencakup pemanfaatan kompos dan biochar, untuk meningkatkan kualitas tanah dan penerapan agen hayati mikoriza, guna meningkatkan efisiensi serapan hara dan ketahanan tanaman di lahan marginal. Kata Kunci: Nilam Aceh, Kualitas Tanah, Pupuk organik, Biochar, Mikoriza   0 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 160453 2025-07-12 15:33:33 2025-07-14 22:11:05 machine generated