OPTIMALISASI DAN EVALUASI PENGGUNAAN ARAMG DAN ARANG KOMPOS

OPTIMALISASI DAN EVALUASI PENGGUNAAN ARAMG DAN ARANG KOMPOS

Oleh : Gusmailina

RINGKASAN

Beberapa tahun terakhir karena sifatnya arang tidak hanya dikenal sebagai sumber energi, namun juga digunakan untuk pembangun kesuburan tanah (PKT). Karena secara morfologis arang mempunyai pori yang efektif untuk mengikat dan menyimpan hara tanah dan selanjutnya dilepaskan secara perlahan sesuai dengan konsumsi dan kebutuhan tanaman (slow release) sehingga hara tanah tidak mudah tercuci dan lahan akan selalu berada dalam kondisi siap pakai. Keuntungan pemberian arang pada tanah sebagai soil conditioning (PKT) karena arang mempunyai kemampuan dalam memperbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah, meningkatkan pH tanah sehingga dapat merangsang dan memudahkan pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman.
Arang selain dapat digunakan langsung sebagai agent pembangun kesuburan tanah, juga digunakan sebagai campuran dalam proses pengomposan. Pembuatan arang kompos merupakan salah satu teknik yang relatif baru dikembangkan oleh P3THH dengan memanfaatkan arang pada proses pengomposan. Tujuan penambahan arang pada proses pengomposan adalah selain meningkatkan kualitas dari kompos tersebut, juga diharapkan dengan adanya arang pada pengomposan akan menambah jumlah dan aktivitas mikroorganisme yang berperan, sehingga proses dekomposisi dapat berlangsung lebih cepat.
Aplikasi arang yang menyatu dalam kompos (arang kompos) sangat bermanfaat untuk memacu perkembangan mikroorganisme (mikoriza) tanah, meningkatkan pH tanah pada tingkat yang lebih sesuai bagi pertumbuhan tanaman, sehingga cocok untuk reklamasi lahan yang mempunyai tingkat kesuburan tanah dan produktivitas yang rendah sehingga dapat diandalkan untuk mengatasi berbagai masalah lahan di Indonesia antara lain lahan kritis dengan kadar pH tanah yang rendah, menurunnya tingkat kesuburan tanah atau produktivitas lahan.
Hasil penelitian yang sudah diperoleh adalah: Pembuatan arang kompos dari campuran serasah daun tusam selama 3 bulan menghasilkan nisbah C/N 20,10; arang kompos dari campuran serasah daun tusam, arang kulit kayu tusam dan aktivator selama 3 bulan menghasilkan nisbah C/N 19,71; sedangkan arang kompos dari campuran serasah daun tusam, dengan aktivator EM4, arang kulit kayu tusam dan pupuk kandang selama 3 bulan menghasilkan nisbah C/N 18,89, serta berapa penelitian yang sudah dilakukan dengan menggunakan dana kerja sama luar antara lain JIFPRO yang telah memberi percontohan pada masyarakat tentang pemanfaatan limbah industri kehutanan (utamanya serbuk gergaji) menjadi suatu produk yang bernilai ekonomi yaitu arang kompos. Keunggulan arang kompos tidak lepas dari peranan arang yang kualitasnya berbeda dengan arang untuk keperluan energi. Karena arang yang diperuntukkan untuk perbaikan kondisi lahan atau sebagai bahan arang kompos tidak membutuhkan nilai kalor yang tinggi, serta tidak harus bersifat keras sehingga cara pembuatannyapun lebih mudah.


Kata Kunci : limbah, arang, arang kompos, uji coba, tanaman, dampak, terpadu

PENDAHULUAN

Kajian penggunaan arang yang digunakan langsung sebagi campuran media semai telah dimulai sejak tiga tahun yang lalu. Arang yang digunakan sebagai bahan baku pencampur kompos diutamakan yang berasal dari serbuk gergaji, karena menggunakan arang serbuk gergaji (ASG) lebih efektif dan efisien, sebab dapat digunakan langsung. Jika arang yang digunakan mempunyai ukuran lebih besar dari ASG, maka arang tersebut harus ditumbuk dahulu sebelum digunakan. Penelitian yang menyangkut dengan arang kompos dimulai sejak dua tahun yang lalu pada skala laboratorium, serta dalam satuan luas kecil juga telah diujicobakan di lapangan. Dari beberapa uji coba pemberian arang kompos pada tanah selain dapat menambah ketersediaan unsur hara tanah, memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologis tanah, juga dapat meningkatkan pH tanah dan nilai KTK tanah, sehingga cocok digunakan untuk rehabilitasi/reklamasi lahan-lahan kritis, masam yang makin meluas di Indonesia.
Arang yang dipakai langsung untuk pembangun kesuburan tanah, atau sebagai campuran pembuatan arang kompos, berbeda dengan arang yang ditujukan sebagai sumber energi. Karena arang yang diperuntukkan untuk perbaikan kondisi lahan atau sebagai bahan arang kompos tidak membutuhkan nilai kalor yang tinggi, serta tidak harus bersifat keras, sehingga cara pembuatannyapun perlu dibedakan serta dikembangkan dengan cara yang lebih mudah dan murah. Bahan yang dapat dibuat arang sebagai pencampur arang kompos antara lain: serbuk gergaji sekam padi, kulit kayu, limbah pertanian dan perkebunan seperti tongkol jagung, tempurung kelapa/kelapa sawit. Bahan yang dapat dibuat untuk kompos antara lain: Serbuk gergaji, serasah tumbuhan hutan/dedaunan seperti, serasah tusam, serasah mangium, atau campuran limbah organik pertanian seperti, limbah sayuran, jerami, kulit atau tongkol jagung, limbah industri penyulingan nilam dan cengkeh, sampah organik pasar, atau kotoran hewan.
Sejak tahun 2000 Puslitbang Teknologi Hasil Hutan telah melakukan serangkaian kegiatan pengembangan dan percontohan pembuatan arang kompos di beberapa lokasi di Jawa Barat, Jambi, dan Jawa Tengah. Pengembangan dan percontohan pembuatan arang kompos bersama masyarakat terus dilakukan, sekaligus membina atau membimbing masyarakat jika menghadapi masalah dan kesulitan dalam hal membuat atau mengaplikasikannya.
Pentingnya arang dan arang kompos sebagai suplai bahan organik tanah
Kenyataan menunjukkan bahwa merosotnya kualitas dan kuantitas sumber daya akibat pemanfaatan yang melampaui batas mengakibatkan kerusakan sumberdaya yang tidak dapat dihindari. Kenyataan juga menunjukkan bahwa program rehabilitasi kerusakan lahan yang masih meninggalkan lahan kritis seluas 7.269.700 ha yang harus dihijaukan, serta hutan seluas 5.830.200 ha yang masih harus dihutankan kembali. Di sektor pertanian gejala penurunan produksi padi akibat pemberian pupuk kimia/anorganik secara intensif telah terbukti. Akibat pemberian pupuk kimia secara intensif selama 25 musim tanam ternyata diikuti oleh penurunan produksi padi jenis IR 36 (Martodiresi dan Suryanto, 2001). Keadaan ini ternyata diakibatkan oleh menurunnya kandungan bahan organik tanah dari musim ke musim yang tak bisa digantikan perannya oleh pupuk kimia NPK misalnya. Akibatnya kemampuan tanaman membentuk anakan menurun. Inilah yang menjadi penyebab utama menurunnya produksi padi. Keadaan ini menunjukkan betapa pentingnya pemeliharaan stabilitas bahan organik tanah bagi kelestarian produktivitas pertanian dan kehutanan. Sebab bahan organik tanah bukan hanya berfungsi sebagai penyuplai hara, tetapi juga berguna untuk menjaga kehidupan biologis di dalam tanah.
Kenyataan juga membuktikan bahwa efisiensi pupuk kimia lebih rendah. Tanaman di lahan kering di daerah tropis kehilangan sampai 40-50 % N yang diberikan, padi sawah kehilangan N kurang dari 60-70 %. Bila kondisi kurang mendukung, misalnya tingginya curah hujan, musim kemarau yang panjang, tingginya erosi tanah, serta rendahnya bahan organik tanah, maka efisiensinya bisa lebih rendah lagi (FAO, 1990 dalam Reijntjes dkk. 1999).
Kenyataan juga menunjukkan bahwa pupuk kimia ini bisa mengganggu kehidupan dan keseimbangan tanah, meningkatkan dekomposisi bahan organik, yang kemudian menyebabkan degradasi struktur tanah, kerentanan yang lebih tinggi terhadap kekeringan,sehingga produktivitas rendah. Aplikasi yang tidak seimbang dari pupuk mineral N yang menyebabkan pengasaman dan menurunkan pH tanah serta ketersediaan hara P bagi tanaman. Penggunaan pupuk kimia NPK yang terus menerus menyebabkan penipisan unsur-unsur mikro seperti seng, besi, tembaga, mangan, magnesium, molybdenum, boron, yang bisa mempengaruhi tanaman, hewan, dan kesehatan manusia. (Sharma, 1985; Tandon, 1990 dalam Reijntjes dkk. 1999).
Kenyataan lingkungan global menunjukkan bahwa penggunaan pupuk kimia di negara maju dan negara berkembang memberikan andil pada resiko global yang muncul dari pelepasan Nitrogen oksida (N2O) pada atmosfir dan lapisan di atasnya. Pada lapisan stratosfir, N2O akan menipiskan lapisan ozon dan dengan menyerap gelombang sinar infra merah tertentu, meningkatkan suhu global (efek rumah kaca) dan mengganggu kestabilan iklim. Hal ini bisa mengakibatkan perubahan pola, tingkat dan resiko produksi pertanian. Meningkatnya permukaan air laut akan membawa konsekuensi besar bagi daerah delta yang rendah dan muara. Mengingat bahaya ini, larangan penggunaan pupuk kimia di seluruh dunia tak bisa dikesampingkan lagi untuk masa datang (Conway dan Pretty, 1988, 1988 dalam Reijntjes dkk. 1999)
Berdasarkan kenyataan-kenyataan tersebut, perlu upaya yang lebih besar untuk mempromosikan penggunaan pupuk organik yang lebih efisien serta ramah lingkungan. Apalagi akhir-akhir ini meningkatnya kecenderungan masyarakat terhadap produk-produk yang berasal dari budidaya organik, karena produknya lebih bersih dan bebas dari bahan-bahan kimia anorganik, sehingga cukup aman dan sehat untuk dikonsumsi. Penggunaan sumber-sumber pengganti N seperti, limbah biomassa misalnya : sampah tanaman, pupuk hijau, pupuk kandang, penanaman leguminosa secara bergantian dan sebagai pohon pelindung, alga biru-hijau dan bakteri pengikat N pada sawah dan hutan seperti rhizobium dan mikoriza merupakan alternatif. Di sektor kehutanan limbah biomassa cukup potensial, misalnya limbah pemanenan, serasah tanaman (dedaunan segar atau kering), serta limbah industri pengolahan kayu diantaranya serbuk gergaji.
Arang kompos merupakan salah satu produk bahan organik yang lebih mengutamakan pada kelestarian lingkungan. Karena memanfaatkan limbah serbuk gergaji, serasah hutan, ranting, cabang/dahan yang tertinggal sewaktu pemanenan. Dengan sedikit input teknologi maka limbah-limbah tersebut dapat dibuat menjadi bahan organik yang banyak manfaatnya. Dampak yang akan diperoleh meningkatnya produksi dan produktivitas tanah, menambah pendapatan keluarga, dan akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan keluarga dan masyarakat

Aplikasi arang dan arang kompos dalam menunjang program CDM forestry

CDM (Clean Development Mechanism) adalah salah satu mekanisme di bawah Kyoto Protocol sebagai bagian dari UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change/Konvensi Perubahan Iklim) yang maksudnya untuk membantu negara berkembang menuju pembangunan berkelanjutan dan kontribusinya terhadap pencapaian tujuan konvensi perubahan iklim, serta membantu negara maju/industri memenuhi kewajibannya untuk menurunkan emisi gas rumah kaca. Salah satu butir dari hasil rumusan lokakarya LULUCF November tahun 2000, adalah aspek saintifik yang berkaitan dengan CDM perlu dikembangkan dan ditindak lanjuti (Anonimus, 2000).
Kaitan pembuatan dan aplikasi arang kompos dalam menunjang program CDM adalah, karena : (1) dengan memanfaatkan arang sebagai sumber karbon, artinya dapat mencegah peningkatan pelepasan jumlah karbon ke atmosfir atau karbon akan tersimpan dalam batas waktu tertentu dalam arang di dalam tanah; (2) arang sebagai sumber karbon di dalam tanah dapat merangsang perkembangan mikroorganisme tanah, sehingga dapat membangun kondisi biologis tanah, meningkatkan pH tanah, memperbaiki kondisi fisik dan kimia tanah, sehingga meningkatkan produktivitas tanah dan tanaman. Meningkatnya pertumbuhan tanaman hutan memperbesar jumlah sink atau rosot CO2 dan selanjutnya akan dicapai net-source penyerapan > dari emisi.

EVALUASI PENGGUNAAN ARANG DAN ARANG KOMPOS



A. Teknik Penggunaan Arang Dan Arang Aktif Sebagai PKT (Pembangun Kesuburan Tanah (Soil Conditioning) Pada Tanaman

Penelitian diawali dengan menggunakan dua jenis arang dan arang aktif bambu dengan hasil terbaik terutama arang aktif bambu. Namun untuk penerapan penggunaan arang aktif sebagai soil conditioning di lapangan dalam skala luas, perlu dikaji kelayakan ekonomisnya. Namun untuk selanjutnya perlu dicari teknologi yang praktis, seperti pembuatan arang aktif teknis yang mudah dan murah untuk diterapkan sehingga masyarakat desa dan sekitar hutanpun dapat melakukannya.
Pengamatan pertumbuhan beberapa tanaman Eucalyptus urophylla setelah dipindah ke lapangan (sekitar Gedung FORDA), P3THH, Bogor, dengan menggunakan limbah serbuk gergaji, sekam padi, arang bambu, dan arang serasah campuran. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semua perlakuan media yang dicampur dengan arang lebih baik dibanding kontrol. Respon terbaik terhadap pertumbuhan anakan Acacia mangium adalah pada media yang dicampur dengan arang serasah dan arang sekam padi.
dan perkecambahan Acacia mangium. Jenis arang yang digunakan berasal dari limbah serbuk gergaji, sekam padi, arang bambu, dan arang serasah campuran. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semua perlakuan media yang dicampur dengan arang lebih baik dibanding kontrol. Respon terbaik terhadap pertumbuhan anakan Acacia mangium adalah pada media yang dicampur dengan arang serasah dan arang sekam padi.



A B C D

Gambar 1. Pengaruh penambahan arang pada media terhadap perkembangan akar
E.urophylla (A), E. citriodora (B) dan A. mangium (C) dan E.urophylla di
sekitar Gd. Forda (foto dok. Lina)

Pada tahun ke tiga th.2001 dengan waktu yang terbatas (3 bulan), hanya dapat mencoba mengaplikasikan 2 jenis arang kulit kayu sebagai media tumbuh pada jenis E. urophylla dan Acacia mangium. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa penggunaan arang kulit kayu tusam dan mangium sebagai campuran media semai pada anakan E.urophylla dan A. mangium berpengaruh positif terhadap pertumbuhan akar maupun pertumbuhan tanaman secara keseluruhan. Oleh sebab itu limbah kulit kayu dapat disarankan untuk dibuat arang yang kemudian digunakan sebagi PKT (Pembangun Kesuburan tanah)
Aplikasi arang sebagai PKT (pembangun kesuburan tanah) atau soil conditioning adalah salah satu upaya untuk membangun dan memperbaiki kondisi tanah sekaligus meningkatkan kesuburan tanah. Karena secara morfologis arang mempunyai pori yang efektif untuk mengikat dan menyimpan hara tanah. Hara yang dikonsumsi tanaman sesuai dengan kebutuhan, sehingga hara tanah tidak mudah tercuci. Penelitian ini bertujuan mencari alternatif pemanfaatan arang selain sebagai sumber energi yaitu sebagai PKT/soil conditioning dengan memanfaatkan limbah eksploitasi atau limbah industri pengolahan kayu sebagai bahan baku. Dengan pemberian arang sebagai PKT diharapkan dapat meningkatkan dan membangun kesuburan tanah terutama tanah yang miskin hara.
Dari tiga tahun penelitian (dari rencana lima tahunan), target penelitian yang telah dicapai sekitar 60 %. Yang belum diperoleh adalah : teknik pembuatan arang aktif teknis untuk PKT sekaligus aplikasinya, mekanisme arang dan arang aktif sebagai PKT/soil conditioning, serta petunjuk praktis teknis pembuatan dan aplikasi di lapangan, baik untuk tanaman kehutanan maupun tanaman pertanian khusus untuk agroforestry.


B. Penyempurnaan Teknologi dan Aplikasi Arang Kompos

Tahun pertama (2000)

Tabel 1. Kualitas kompos dan arang kompos
No PARAMETER KOMPOS ARANG KOMPOS 1 ARANG KOMPOS 2)

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Carbon (C), %
Nitrogen (N), %
P2O5, %
CaO, %
MgO, %
K2O, %
C/N
PH
Kadar Air, %
Berat Jenis, kg/liter
Asam Humik, %
Asam Fulfik, %
KTK, meq/100 gram

48,04
2,39
1,17
0,97
0,93
1,54
20,10
6,80
56,23
0,78
1,83
0,08
37,21

46,31
2,35
1,12
0,93
0,67
1,47
19,71
7,20
55,81
0,74
2,06
0,09
36,29
53,27
2,82
1,24
1,28
0,87
1,39
18,89
7,10
56,21
0,72
2,19
0,11
33,58
Keterangan : 1) Arang kompos dengan pemacu proses OrgaDec
2) Arang kompos dengan pemacu proses EM4 + kotoran sapi
Sumber : Komarayati, dkk. (2001)


Kompos dan arang kompos yang berkualitas baik harus memenuhi persyaratan sebagai penyedia unsur hara bagi tanaman. Kualitas tersebut ditentukan oleh unsur hara yang terkandung di dalamnya, terutama unsur hara makro.
Dari hasil analisis, kompos dan arang kompos serasah tusam sebagian besar telah memenuhi kriteria yang ditentukan, antara lain unsur hara makro seperti kandungan P, K dan Mg, sementara Ca masih rendah. Begitu pula kadar air, pH dan nisbah C/N serta warna kompos dan arang kompos. Dilihat dari hasil yang diperoleh, maka kompos dan arang kompos ini sudah layak untuk diaplikasikan pada tanaman, baik tanaman kehutanan maupun tanaman pertanian.

Tahun ke dua (2001)
Pada tahun ke dua dilakukan pembuatan kompos dan arang kompos di lapangan yaitu diantara tegakan tusam. Hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2. Selain itu juga dilakukan aplikasi kompos dan arang kompos hasil penelitian tahun 2000 pada media pertumbuhan tanaman tusam di rumah kaca.


Tabel 2. Kualitas kompos dan arang kompos serasah tusam
No Parameter Kompos Arang kompos

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Carbon ( C ) , %
Nitrogen (N), %
P2O5, %
CaO, %
MgO, %
K2O, %
C/N
Kadar air, %
pH

18,29
0,83
1,27
0,97
1,08
1,84
22,00
42,13
6,40
48,59
0,94
1,76
1,28
1,28
2,37
51,70
51,69
6,40
Sumber : Komarayati, dkk. (2001)

Bila dibandingkan dengan hasil penelitian tahun pertama, maka kualitas kompos dan arang kompos terutama kandungan unsur hara tidak jauh berbeda, akan tetapi nisbah C/N sangat berbeda yaitu terutama nisbah C/N arang kompos pada penelitian tahun ke dua sangat tinggi, hal ini disebabkan karena penambahan arang sangat besar hampir 60 %. Begitu pula kadar air sangat tinggi yaitu berkisar 42,13 % - 51,69 %, ini disebabkan pada saat penelitian hujan turun setiap hari sehingga keadaan tanah disekitarnya menjadi basah dan lembab.



Gambar 2. Aplikasi kompos dan arang kompos pada media pertumbuhan anakan Pinus

Rata-rata pertumbuhan anakan tusam setelah diberi kompos dan arang kompos dengan aktivator A, pada pemberian dosis kompos 30 %, pertumbuhan tinggi 1 kali lebih tinggi disbanding control, diameter 7 kali, panjang akar 1,5 kali dan berat kering 1,5 kali lebih besar. Sedangkan pada pemberian dosis arang kompos 30 %, pertumbuhan tinggi 1 kali, diameter 2 kali, panjang akar 1,5 kali dan berat kering 4,6 kali lebih besar. Tanaman tusam yang diberi arang kompos, daun lebih banyak dan berwarna hijau.
Rata-rata pertumbuhan anakan tusam setelah diberi arang kompos dengan activator B, pada pemberian dosis 30 %, pertumbuhan tinggi 1 kali lebih besar dari control, diameter 2 kali, panjang akar 2,6 kali dan berat kering 6 kali lebih besar.
Dari hasil pengamatan ini terbukti bahwa arang kompos lebih baik dari pada kompos karena adanya penambahan arang. Arang dapat memperbaiki kondisi lingkungan perakaran dan dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah sehingga pertumbuhan tanaman menjadi lebih baik.

Tahun ke tiga (2002)
Karena waktu yang terlalu singkat penelitian ditunda ke tahun 2003

C. Sosialisasi pembuatan arang dan arang kompos di beberapa daerah

Sejak tahun 2000, Puslitbang Teknologi Hasil Hutan telah melakukan serangkaian kegiatan sosialisasi pembuatan arang dan arang kompos di beberapa daerah di Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jambi. Namun dari beberapa daerah tersebut belum diperoleh informasi tentang kelanjutannya baik pembuatan maupun aplikasi arang dan arang kompos untuk meningkatkan produktivitas tanaman.