HASIL DAN PEMBAHASAN. Gambar 12. Dinamika unsur N pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan

Transkripsi

1 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Dinamika Unsur Hara pada Berbagai Sistem Pengelolaan Padi Sawah Dinamika unsur N Gambar 12 menunjukkan dinamika unsur nitrogen di dalam tanah pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah selama musim tanam. Selama penelitian pemupukan nitrogen hanya diberikan pada perlakuan Non-PTT, PTT, dan semi SRI, sedangkan pada perlakuan SRI tidak diberikan. Jadwal pemberian pupuk disajikan pada Lampiran 6. Pupuk N diberikan dalam bentuk pupuk urea. Dosis yang diberikan untuk setiap kali pemupukan adalah 267 kg/ha untuk perlakuan Non-PTT, 210 kg/ha untuk perlakuan PTT, dan 133 kg/ha untuk perlakuan Semi SRI intermittent. Gambar 12. Dinamika unsur N pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan Dinamika unsur nitrogen dari keenam perlakuan secara umum mempunyai pola yang hampir sama yaitu pola yang berfluktuasi dari awal tanam sampai selesai panen. Pada saat dilakukan pengeringan pada lahan yaitu pada periode HST kadar N pada semua perlakuan cenderung menurun terutama pada perlakuan Non-PTT tergenang dan PTT tergenang, 35

2 hal ini disebabkan oleh hilangnya unsur nitrogen ke atmosfer dalam bentuk gas. Selain itu tanaman padi benar-benar memanfaatkan unsur N yang diberikan pada 5 HST yang menyebabkan kadar N dalam tanah menurun. Garam-garam ammonium dalam tanah bereaksi agak basa dengan reaksi sebagai berikut : NH H 2 O + OH - NH 3 + 2H 2 O Begitu juga bila pupuk NH + 4 yang ditempatkan di permukaan tanah alkali, maka akan terjadi penguapan NH 3. Hakim et al. (1986), menjelaskan bahwa kehilangan nitrogen dalam bentuk gas lebih besar dibandingkan dengan kehilangan nitrogen akibat pencucian. Kehilangan ini akan diperbesar lagi bila jumlah pupuk N yang ditambahkan ke dalam tanah cukup besar dengan keadaan tanah yang reduksi. Nitrat dapat direduksi walaupun drainase tanah cukup baik. Volatilisasi merupakan konsekuensi yang penting dari cara-cara pemupukan. Gambar 13. Akumulasi unsur N pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan 36

3 Akumulasi unsur N selama penelitian terus mengalami peningkatan. Unsur N tertinggi terdapat pada perlakuan Non-PTT Tergenang yaitu sebesar 0.53 %, kemudian berturut-turut diikuti oleh perlakuan SRI Intermittent 0.48 %, PTT Intermittent 0.43 %. Untuk nilai PTT Tergenang, Non-PTT Intermittent, dan Semi SRI Intermittent memiliki nilai yang sama yaitu sebesar 0.42 %. Akumulasi unsur N selama penelitian dapat dilihat pada Gambar Dinamika unsur P Gambar 14 menunjukkan dinamika unsur P di dalam tanah pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah selama musim tanam. Grafik menunjukkan pola yang relatif stabil dari semua perlakuan. Selam musim tanam secara umum unsur P mengalami penurunan sampai akhir periode. Hal ini disebabkan oleh pemupukan P hanya diberikan satu kali yaitu pada masa sebelum tanam, sehingga tanaman padi benar-benar memanfaatkan pupuk P yang diberikan selain menyerap unsur P yang tersedia di tanah. Gambar 14. Dinamika unsur P pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan 37

4 Pupuk P hanya diberikan pada perlakuan Non-PTT dan PTT. Unutk perlakuan SRI dan Semi SRI hanya menyerap unsur P yang tersedia di tanah. Bila dilihat dari grafik ketersedian unsur P untuk perlakuan SRI dan Semi SRI cukup tersuplai dari tanah jika dibandingkan dengan perlakuan Non-PTT dan PTT yang memang diberikan pupuk P. Gambar 15. Akumulasi unsur P pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan Akumulasi unsur P selama penelitian terus mengalami peningkatan. Unsur P tertinggi terdapat pada perlakuan Non-PTT Tergenang yaitu sebesar mg P 2 O 5 /100 gram, kemudian berturut-turut diikuti oleh perlakuan non-ptt Intermittent mg P 2 O 5 /100 gram, PTT Intermittent mg P 2 O 5 /100 gram, PTT Tergenang mg P 2 O 5 /100 gram, SRI Intermittent mg P 2 O 5 /100 gram, dan Semi SRI Intermittent mg P 2 O 5 /100 gram. Akumulasi unsur P selama penelitian dapat dilihat pada Gambar

5 Dinamika unsur K Gambar 16 menunjukkan dinamika unsur K di dalam tanah pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah selama musim tanam. Pada gambar secara umum menunjukkan pola yang hampir sama dari semua perlakuan yaitu pola yang berfluktuasi. Hal ini disebabkan oleh banyaknya faktor tanah yang mempengaruhi ketersediaan K dalam tanah seperti, temperatur tanah, ph tanah, dan jumlah relatif unsur hara lain (Tisdale et al., 1985, dalam Rosmarkam, 2002). Selain itu Hakim et al. (1986), menjelaskan bahwa berdasarkan ketersediannya bagi tanaman, maka kalium dalam tanah dapat digolongkan kedalam beberapa bentuk yaitu : (1) bentuk relatif tidak tersedia, (2) bentuk lambat tersedia, (3) dan bentuk segera tersedia. Dalam hal ini pola fluktuasi yang terjadi pada unsur K karena sebagian besar kalium termasuk yang tidak tersedia. Gambar 16. Dinamika unsur K pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan Pupuk kalium diberikan pada perlakuan Non-PTT, PTT, dan Semi SRI, sedangkan pada perlakuan SRI tidak diberikan pupuk kalium. Pada gambar juga memperlihatkan bahwa terjadinya peningkatan K yang signifikan dari keenam perlakuan pada periode HST. Hal ini 39

6 disebabkan oleh adanya pemupukan K pada 42 HST, sehingga konsentrasi K dalam tanah meningkat. Setelah itu kadar K cenderung menurun sampai akhir periode, karena pemupukan K tidak lagi dilakukan. Gambar 17. Akumulasi unsur K pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan Akumulasi unsur K selama penelitian terus mengalami peningkatan. Unsur K tertinggi terdapat pada perlakuan SRI Intermittent yaitu sebesar mg K 2 O/100 gram, kemudian berturut-turut diikuti oleh perlakuan Semi SRI Intermittent mg K 2 O/100 gram, PTT Tergenang mg K 2 O/100 gram, Non-PTT Tergenang mg K 2 O/100 gram, Non-PTT Intermittent mg K 2 O/100 gram, dan PTT Intermittent 35.7 mg K 2 O/100 gram. Akumulasi unsur K selama penelitian dapat dilihat pada Gambar Dinamika unsur C-organik Gambar 18 menunjukkan dinamika unsur C-organik di dalam tanah pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah selama musim tanam. Adanya 40

7 perbedaan kadar C-organik antara perlakuan Non-PTT, PTT, SRI, dan Semi SRI disebabkan oleh jumlah dosis bahan organik yang diberikan. Dosis takaran bahan organik untuk perlakuan SRI dan Semi SRI adalah setara 15 ton/ha sedangkan untuk perlakuan PTT dosis bahan organik yang diberikan adalah setara 2 ton/ha. Pada perlakuan Non-PTT tidak diberikan bahan organik. Bahan organik yang digunakan adalah pupuk kandang. Analisis pupuk kandang disajikan pada Lampiran 8. Gambar 18. Dinamika unsur C-organik pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan Hakim et al. (1986), menjelaskan bahwa pupuk kandang bila dibandingkan dengan pupuk buatan adalah : (1) lebih lambat bereaksi, karena sebagian besar zat-zat makanan harus mengalami berbagai perubahan terlebih dahulu sebelum diserap tanaman, (2) mempunyai efek residu, yaitu haranya dapat secara berangsur menjadi bebas dan tersedia bagi tanaman, dan (3) dapat memperbaiki struktur dan menambah bahan organik tanah. Secara umum grafik menunjukkan pola yang berfluktuasi pada perlakuan SRI dan Semi SRI yang pada akhirnya menurun pada akhir periode. Pada perlakuan Non-PTT mempunyai pola yang stabil dari awal 41

8 tanam sampai akhir periode, karena tanaman pada sistem ini hanya memanfaatkan bahan organik yang tersedia di dalam tanah. Secara umum adanya penurunan kadar C-organik selama musim tanam disebabkan karena bahan organik hanya diberikan satu kali di awal sebelum musim tanam, sehingga bahan organik benar-benar dimanfaatkan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Gambar 19. Akumulasi unsur C-organik pada berbagai sistem pengelolaan padi sawah tanah Inseptisol, Jakenan Akumulasi unsur C-organik selama penelitian terus mengalami peningkatan. Unsur C-organik tertinggi terdapat pada perlakuan Semi SRI Intermittent yaitu sebesar 6.19 %, kemudian berturut-turut diikuti oleh perlakuan SRI Intermittent 5.96 %, PTT Intermittent 5.33 %, PTT Tergenang 5.28 %, Non-PTT Tergenang 2.64 %, dan Non-PTT Intermittent 2.52 %. Akumulasi unsur C-organik selama penelitian dapat dilihat pada Gambar

9 4.2. Faktor-Faktor Pertumbuhan Tanaman yang Berpengaruh terhadap Emisi Gas CH 4 Tanaman padi memegang peranan penting dalam emisi gas metana dari lahan sawah. Banyak faktor yang berperan penting terhadap pembentukan gas metana. Beberapa studi yang telah dilakukan menyebutkan bahwa faktor-faktor yang memiliki kontribusi besar terhadap pembentukan gas metana adalah pemberian bahan organik dan teknik irigasi (Murdiyarso, 1997). Untuk mengetahui faktor pengelolaan tanaman padi yang paling berpengaruh dilakukan uji regresi berganda (Tabel 5). Pada uji yang dilakukan ditambahkan dua faktor pertumbuhan tanaman sebagai variabel yang berpengaruh terhadap pembentukan gas metana yaitu pemberian urea dan jarak tanam. Pada uji berganda tahap 1, faktor pengelolaan yang memiliki nilai taraf kepercayaan (p-value) < 0.05 adalah pemberian urea, irigasi, dan jarak tanam. Ketiga faktor tersebut diuji kembali untuk tahap 2 dan diperoleh faktor irigasi dan jarak tanam yang memiliki nilai taraf kepercayaan < Tabel 5. Uji regresi berganda antara faktor pengelolaan tanaman terhadap gas CH 4 Tahap 1 Variabel Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95.0% Upper 95.0% Intercept Urea Bahan Organik Irigasi Jarak tanam Tahap 2 Variabel Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95.0% Upper 95.0% Intercept Urea Irigasi Jarak Tanam Tahap 3 Variabel Coefficients Standard Error t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95.0% Upper 95.0% Intercept Irigasi Jarak Tanam

10 Pada uji selanjutnya antara faktor irigasi dan jarak tanam diperoleh faktor pengelolaan tanaman yang paling berpengaruh terhadap pembentukan emisi gas CH 4 adalah perlakuan irigasi (rejim air). Fenomena ini menunjukkan bahwa pemberian air secara intensif akan berpengaruh terhadap peningkatan emisi gas CH 4. Kondisi tergenang merupakan kondisi ideal dan penting untuk menciptakan ekosistem anaerobik sebagai sumber utama terbentuknya gas metana. Menurut Ciceron dan Oremland (1988), secara biogenik gas metana terbentuk dari hasil dekomposisi bahan organik yang dilakukan oleh bakteri metanogen. Bakteri ini berkembang pesat pada kondisi anaerobik Hubungan Antara Unsur Hara dengan Gas CH 4 pada Perlakuan Rejim Air Tergenang dan Intermittent Hubungan antara unsur N dengan gas CH 4 Nitrogen merupakan salah satu unsur hara yang penting bagi tanaman padi dan kekurangan N dapat membatasi produksi padi. Tanaman padi dapat menggunakan N mineral yang berasal dari N pupuk mineral dan bahan organik tetapi umumnya N pupuk mineral tidak digunakan secara efisien dan cenderung hilang dalam bentuk gas. HST Gambar 20. Hubungan unsur N dengan gas CH 4 pada perlakuan tergenang 44

11 HST Gambar 21. Hubungan unsur N dengan gas CH 4 pada perlakuan intermittent Gambar 20 dan 21 menunjukkan hubungan antara unsur N dengan emisi gas CH 4 pada rejim air tergenang dan intermittent selama musim tanam. Kadar N dalam tanah selama penelitian cenderung berfluktuasi. Menurut Schultz et al. (1989) dalam Basir (1995), bahwa emisi CH 4 makin kecil dengan penambahan urea (N). Hal ini diduga karena penyerapan NH + 4 oleh tanaman akan diikuti oleh pelepasan H +, sehingga ph tanah disekitar perakaran tanaman turun. Turunnya ph tanah diduga berdampak negatif terhadap produksi CH 4, karena bakteri metanogen penghasil CH 4 baik berkembang pada ph netral. Hal ini sesuai pada kondisi sebelum pindah tanam sampai 19 HST, HST, dan HST pada perlakuan tergenang. Namun pada periode HST peningkatan N justru meningkatkan emisi gas metana, hal tersebut dikarenakan oleh tanaman padi mengalami fase pertumbuhan vegetatif yaitu dari perkecambahan biji sampai menjelang primordia. Pada fase ini, fotosintat tidak banyak digunakan oleh tanaman untuk pertumbuhannya sehingga banyak dikeluarkan dalam bentuk eksudat akar. Selain itu penurunan kadar N pada periode HST juga akan menurunkan emisi gas CH 4, hal ini disebabkan karena tanaman padi pada periode ini mengalami fase generatif. Pada fase ini tanaman padi efisien mengurangi fotosintat pada waktu pengisian malai, sehingga eksudat akar yang dilepaskan akar sedikit. Dalam 45

12 hal ini penurunan N tidak begitu berpengaruh terhadap peningkatan emisi gas metana. Watanabe dan Inubushi (1986) serta Witt et al. (2000), menyatakan bahwa setelah N-NH + 4 dalam tanah hasil mineralisasi N-organik tanah menjadi sangat berkurang karena diserap oleh tanaman, maka N dari biomassa jasad renik dapat menjadi sumber N yang penting bagi tanaman padi. Nitrogen juga diserap tanaman dalam bentuk NH + 4, akar diseimbangkan dengan pelepasan H + di sekitar perakaran padi yang menyebabkan turunnya kemasaman di daerah perakaran padi, sehingga dapat menghambat perkembangan bakteri metanogen penghasil CH 4. Untuk perlakuan intermittent penurunan unsur N cenderung diikuti dengan penurunan gas CH 4, hal ini disebabkan karena sistem pengairan berselang yang diberikan. Menurut Javellana et al. (1996) dalam Riza (2009), pada musim kemarau menunjukkan bahwa perlakuan pengeringan pada pertengahan masa anakan aktif mampu menekan emisi gas metana dan pola emisi yang terjadi juga diikuti oleh pola suhu udara. Pada kondisi pengeringan dapat merusak kelangsungan hidup bakteri metanogen yang berpotensi dalam memproduksi gas metana Hubungan unsur P dengan gas CH 4 Seperti juga unsur nitrogen maka unsur P merupakan hara makro dan esensial bagi pertumbuhan tanaman. Ketersediaan P dalam tanah ditentukan oleh bahan induk tanah serta faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan hara P seperti reaksi tanah (ph), kadar Al dan Fe oksida, kadar Ca, kadar bahan organik, tekstur dan pengelolaan lahan. 46

13 HST Gambar 22. Hubungan unsur P dengan gas CH 4 pada perlakuan tergenang HST Gambar 23. Hubungan unsur P dengan gas CH 4 pada perlakuan intermittent Gambar 22 dan 23 menunjukkan hubungan antara unsur P dengan emisi gas CH 4 pada rejim air tergenang dan intermittent selama musim tanam. Secara umum penurunan kadar P akan mampu menurunkan emisi gas CH 4. Hal ini disebabkan oleh pengaruh ketersedian P di dalam tanah yang semakin menurun. Semakin rendah kadar P yang diserap tanaman maka pertumbuhan akar tanaman akan semakin menurun begitu juga sebaliknya. Semakin banyak akar, maka eksudat akar yang dihasilkan juga semakin tinggi dan diikuti dengan tingginya emisi CH 4 (Setyanto dan Kartikawati, 2006). 47

14 Hubungan unsur K dengan gas CH 4 Unsur K diserap tanaman dalam jumlah besar dibandingkan dengan unsur yang lainnya, kecuali nitrogen. Walaupun jumlah total K dalam tanah biasanya beberapa kali lebih besar dibandingkan dengan jumlah K yang dibutuhkan tanaman dalam satu musim tanam, tetapi dalam beberapa hal hanya sedikit fraksi K yang tersedia bagi tanaman (Tisdale et al., 1985, dalam Rosmarkam, 2002). Penambahan K selain meningkatkan konsentrasi K dalam larutan tanah, juga diharapkan terjadi kondisi jenuh yang mempermudah penyerapan oleh akar tanaman (Mengel dan Kirkby, 1987, dalam Rosmarkam, 2002). Tisdale et al. (1985) dalam Rosmarkam (2002), menyatakan faktor tanah yang mempengaruhi ketersediaan K, yaitu (1) jenis mineral, (2) KTK, (3) jumlah K yang dapat dipertukarkan, (4) kapasitas fiksasi K, (5) K pada subsoil dan kedalaman akar, (6) lengas tanah, (7) aerasi, (8) temperatur tanah, (9) ph tanah, kalsium dan magnesium, dan (10) jumlah relatif unsur hara lain. HST Gambar 24. Hubungan unsur K dengan gas CH 4 pada perlakuan tergenang 48

15 HST Gambar 25. Hubungan unsur K dengan gas CH 4 pada perlakuan intermittent Gambar 24 dan 25 menunjukkan hubungan antara unsur K dengan emisi gas CH 4 pada rejim air tergenang dan intermittent selama musim tanam. Pada kondisi tergenang pola unsur K cenderung berfluktuasi dan mulai menurun secara signifikan dari HST. Pada kondisi tergenag peningkatan K cenderung menurunkan emisi gas metana. Hal ini disebabkan oleh kemampuan K menekan jumlah eksudat akar, sehingga mampu menekan terbentuknya emisi gas metana. Eksudat akar merupakan hasil samping metabolisme karbon yang berupa senyawa organik yang mengandung gula, asam amino dan asam organik yang akan digunakan sebagai bahan bagi bakteri metanogen dalam pembentukan gas metana (Kimura et al., 1991, dalam Basir, 1995). Kimura et al. (1991) dalam Basir (1995), melaporkan bahwa terbentuknya gas metana sangat ditentukan oleh jumlah eksudat akar dan kemampuan mikroorganisme melakukan dekomposisi bahan organik dalam tanah. Penurunan K yang signifikan terjadi mulai dari HST, hal ini desebabkan oleh penyerapan K oleh tanaman padi yang rata-rata digunakan untuk memperkuat tegaknya batang tanaman. Namun dengan penurunan K tersebut malah menurunkan emisi gas metana, hal ini desebabkan karena pada periode tersebut tanaman padi mengalami fase generatif. Dalam hal ini penurunan K secara signifikan tidak begitu berpengaruh terhadap peningkatan emisi gas metana. 49

16 Pada kondisi intermittent pola yang terjadi tidak jauh berbeda dengan perlakuan tergenang. Dimana peningkatan K cenderung akan menurunkan emisi gas metana. Namun pada periode sebelum sampai 5 HST penurunan K malah menurunkan emisi gas metana, hal ini disebabkan karena tanaman padi baru menjalani adaptasi fisiologi terhadap lingkungan Hubungan unsur C-organik dengan gas CH 4 Bahan organik tanah merupakan bahan ameliorant penting dalam menunjang kesuburan tanah baik secara fisik, kimia maupun biologi. Menurut Soepardi (1983) dalam Basir (1995), setengah dari kapasitas tukar kation tanah berasal dari bahan organik. Bahan organik juga merupakan salah satu sumber hara makro tanaman, selain sebagai sumber energi dari sebagian mikroorganisme tanah. Dalam memainkan peran tersebut, bahan organik sangat tergantung dari sumber bahan penyusunnya. Bahan organik yang mudah terdekomposisi merupakan bahan baku utama bagi bakteri metanogen dalam membentuk CH 4 di lahan sawah. HST Gambar 26. Hubungan unsur C-organik dengan gas CH 4 pada perlakuan tergenang 50

17 HST Gambar 27. Hubungan unsur C-organik dengan gas CH 4 pada perlakuan intermittent Gambar 26 dan 27 menunjukkan hubungan antara unsur C-organik dengan emisi gas CH 4 pada rejim air tergenang dan intermittent selama musim tanam. Pada gambar diperlihatkan bahwa secara umum unsur C- organik tanah mengalami penurunan baik pada perlakuan tergenang maupun perlakuan intermittent. Hal ini disebabkan karena bahan organik hanya diberikan di awal dan selanjutnya tidak diberikan, oleh karena itu unsur C- organik akan berkurang karena diserap oleh tanaman untuk masa pertumbuhan. Selain itu dalam sistem pertanian berkelanjutan, bahan organik tanah memegang peranan penting khususnya dalam meningkatkan kualitas tanah. Kadar bahan organik tanah pada waktu tertentu ditentukan oleh keseimbangan antara penambahan bahan organik dan kehilangan melalui dekomposisi dan pencucian, yang selanjutnya dapat menunjukkan terjadi penurunan (degradation) atau peningkatan (aggredation) (Wander et al., 1994). Secara umum pada gambar menunjukkan bahwa penurunan unsur C- organik cenderung akan menurunkan emisi gas metana baik pada perlakuan tergenang maupun intermittent. Besarnya emisi gas CH 4 berkaitan dengan besarnya C-organik dan rasio C/N. Karbon merupakan bahan baku bagi bakteri metanogen untuk melakukan metanogenesis dalam hal pembentukan 51

18 gas CH 4. Laju emisi gas CH 4 pada lahan sawah berkorelasi positif dengan kandungan C di dalam tanah yag dirombak secara cepat (Yagi dan Minami, 1990, dalam Wihardjaka et al., 1997). Kenaikan dosis bahan organik dalam tanah menyebabkan meningkatnya pembentukan biomas seperti HCO 3 dan ATP tanah sehingga produksi gas metana juga akan naik yang secara langsung mempengaruhi jumlah emisi-ebolisi gas metana (Sakamoto dan Oba, 1991, dalam Basir, 1995). Hal ini juga mengarah ke pembentukan eksudat akar, dimana semakin banyak biomas akar yang terbentuk, maka semakin banyak pula gas CH 4 yang terbentuk (Setyanto, 2004). Eksudat dan pembusukan akar juga merupakan sumber energi dan karbon bagi bakteri metanogen. Dengan adanya energi tersebut maka bakteri metanogen memiliki kemampuan yang lebih besar dalam menghasilkan gas metana Hubungan rasio C/N dengan gas CH 4 Gambar 28 dan 29 menunjukkan hubungan antara rasio C/N dengan emisi gas CH 4 pada rejim air tergenang dan intermittent selama musim tanam. HST Gambar 28. Hubungan rasio C/N dengan gas CH 4 pada perlakuan tergenang 52

19 HST Gambar 29. Hubungan rasio C/N dengan gas CH 4 pada perlakuan intermittent Rasio C/N sangat tergantung dari keberadan kandungan C dan N di dalam tanah. Rasio C/N berbanding lurus terhadap keberadaan unsur C di dalam tanah dan berbanding terbalik terhadap unsur N. Semakin tinggi kandungan C di dalam tanah maka Rasio C/N juga akan semakin tinggi. Hal ini berpengaruh terhadap emisi gas metana. Semakin tinggi nilai C di dalam tanah maka emisi gas metana yang dihasilkan akan semakin tinggi. Pada kondisi tergenang terlihat bahwa penurunan rasio C/N pada periode sebelum-5 HST, HST, dan HST akan mampu menurukan emisi gas CH 4. Hal ini disebabkan oleh penurunan kadar C- organik yang menyebabkan turunnya rasio C/N, dimana hal ini akan berpengaruh terhadap penurunan emisi gas CH 4. Namun pada periode HST peningkatan rasio C/N justru menurunkan emisi gas CH 4. Hal ini disebabkan oleh tanaman mengalami fase reproduktif, dimana fotosintat banyak digunakan untuk pembentukan bakal bunga, sehingga eksudat akar yang dikeluarkan semakin sedikit. Pada kondisi intermittent terlihat bahwa penurunan rasio C/N pada periode sebelum-5 HST, HST, dan HST akan mampu menurunkan emisi gas CH 4. Namun pada periode HST penurunan rasio C/N justru menigkatkan emisi gas CH 4. Hal ini disebabkan oleh tanaman mengalami fase vegetatif dimana fotosintat pada fase ini tidak banyak digunakan sehingga dikeluarkan dalam bentuk eksudat akar, yang 53

20 menyebabkan emisi gas CH 4 meningkat. Disamping itu pada periode ini saat jumlah anakan tanaman padi mencapai maksimum. Selain itu pada periode HST peningkatan rasio C/N juga menurunkan emisi gas CH 4. Hal ini disebabkan tanaman padi memasuki fase pemasakan, dimana fotosintat banyak digunakan untuk pengisian malai, sehingga eksudat akar yang dikeluarkan semakin sedikit, yang akhirnya menyebabkan turunnya emisi gas CH Korelasi Antara Unsur Hara dengan Gas CH 4 Keberadaan unsur hara di dalam tanah berpengaruh terhadap pembentukan gas CH 4. Unsur hara tersebut diantaranya N-total, P, K, dan C-organik. Berdasarkan analisis regresi unsur yang menunjukkan pengaruh nyata terhadap pembentukan gas CH 4 adalah unsur P pada rejim air tergenang dan intermittent dan unsur C-organik. Hal ini dapat dilihat dari koefisien korelasi (r) pada taraf 1 % dan 5 %. Korelasi antara kadar P dengan fluks CH 4 ditunjukkan pada Gambar 30. Hubungan antara kadar P dengan fluks CH 4 menunjukkan korelasi yang positif dimana peningkatan kadar P diikuti dengan peningkatan fluks CH 4 baik pada perlakuan rejim air tergenang maupun intermittent. Hal ini dapat disebabkan oleh keberadaan unsur P dalam tanah. Peningkatan kadar P dalam tanah berpengaruh terhadap pertumbuhan akar tanaman. Korelasi antara bobot akar tanaman dengan kadar P di dalam tanah ditunjukkan pada Gambar 31. Pada gambar menunjukkan korelasi yang negatif antara bobot akar tanaman dengan kadar P di dalam tanah. Penurunan kadar P di dalam tanah disebabkan oleh penyerapan kadar P oleh akar tanaman, sehingga keberadaan unsur P di dalam tanah semakin menurun dan perkembangan bobot akar akan semakin baik. Pertumbuhan akar yang baik dengan bobot yang besar akan berpengaruh terhadap kenaikan emisi gas CH 4 yang dihasilkan. 54

21 a y = x R 2 = **, n=17 Fluks CH4 Fluks CH4 (mg/m 2 /hari) b. (mg/m 2 /hari) Kadar P dalam tanah (mg P2O5/100 gr) y = x R 2 = **, n= Kadar P dalam tanah (mg P2O5/100 gr) ** Nyata pada taraf 1 % Gambar 30. Hubungan antara kadar P dengan gas CH 4 (a) Tergenang (b) Intermittent Kadar P dalam tanah (mg P2O5/100 gram) y = x R 2 = **, n= Bobot akar tanaman (gram) ** Nyata pada taraf 1 % Gambar 31. Hubungan bobot akar tanaman dengan kadar P dalam tanah 55

22 Fluks CH4 (mg/m2/hari) y = 10588x x R 2 = **, n= Kadar C-Organik (% ) ** Nyata pada taraf 1 % Gambar 32. Hubungan antara kadar C-organik dengan gas CH 4 Korelasi antara kadar C-organik dengan fluks CH 4 ditunjukkan pada Gambar 32. Pola yang ditunjukkan pada grafik yaitu pola polynomial, dimana di awal peningkatan kadar C-organik terjadi penurunan gas CH 4 dan setelah mencapai kadar tertentu peningkatan kadar C-organik akan meningkatkan gas CH 4. Penurunan gas CH 4 diawal diduga disebabkan oleh faktor pengeringan yang dilakukan pada perlakuan intermittent, dimana seberapapun besarnya penambahan atau peningkatan kadar C-organik di dalam tanah tidak akan mampu meningkatkan gas CH 4, karena kondisi lahan yang aerobik. Pada kondisi aerobik bakteri metanogen tidak dapat berkembang dengan baik. Pada kondisi ini akan mampu menghambat turunnya potensial redoks tanah, dimana difusi oksigen ke tanah berjalan dengan baik. Hal ini menyebabkan kondisi optimal tidak terbentuk bagi bakteri metanogen untuk menghasilkan gas CH 4. 56

23 4.5. Komponen Hasil dari Berbagai Sistem Pengelolaan Padi Sawah Data komponen hasil panen dianalisis menggunakan program analysis of varian (ANOVA) dan untuk melihat perbedaan antar perlakuan dengan program SAS versi Pengujian untuk melihat sejauh mana perbedaan antar perlakuan dilakukan dengan menguji Uji Duncan Multiple Range Test (DMRT). Komponen hasil panen yang dilakukan selama penelitian disajikan pada Tabel 6. Berdasarkan uji statistik yang dilakukan semua komponen hasil yang diamati untuk semua perlakuan adalah berbeda nyata kecuali ratarata jumlah anakan produktif tidak berbeda nyata. Hal ini disebabkan kondisi yang berbeda dari masing-masing perlakuan. Tabel 6. Komponen hasil berbagai sistem pengelolaan padi sawah Perlakuan Bobot jerami kering/ubinan (kg) Bobot akar kering/ubinan (kg) Rata-rata Anakan Produktif Berat 1000 butir (g) gabah hampa/rumpun gabah isi/rumpun % gabah isi GKG Kotor 14 % (t/ha) Non PTT Tergenang 4.2 ab 0.83 a 10 a a 224 b 671 ab a Non PTT Intermittent 4.6 a 0.75 a 10 a a 321 b 729 ab ab PTT Tergenang 4.3 ab 0.62 a 8 a ab 294 b 541 b b PTT Intermittent 4.1 ab 0.61 a 8 a a 286 b 509 b b SRI Intermittent 2.6 c 0.19 b 10 a c 478 b 655 ab d Semi-SRI Intermittent 3.6 b 0.24 b 13 a bc 725 a 910 ab c Angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata 0.05 Bobot jerami kering/ubinan terbesar adalah Non-PTT Intermittent (4.6 kg), bobot akar kering/ubinan terbesar adalah Non-PTT Tergenang (0.83 kg), berat 1000 butir, persentase gabah isi, dan GKG kotor terbesar adalah Non-PTT Tergenang yaitu sebesar gram, %, dan 4.66 t/ha, jumlah gabah hampa/rumpun dan jumlah gabah isi/rumpun terbesar adalah Semi SRI Intermittent yaitu 725 dan 910. Data komponen hasil disajikan pada Lampiran 7. Pada perlakuan SRI Intermittent memiliki nilai GKG kotor jauh lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan PTT, Non-PTT dan Semi SRI Intermittent. Hal ini disebabkan karena pada perlakuan SRI Intermittent 57

24 tidak diberikan pupuk anorganik, sehingga tanaman padi hanya menyerap unsur hara yang terkandung di dalam tanah. Bila dilihat dari kandungan unsur hara N-total, P, K, dan C-organik di dalam tanah dan dari bahan organik yang diberikan, kadar unsur hara pada perlakuan SRI Intermittent tidak terlalu rendah bila dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Walaupun kandungan unsur hara di dalam tanah tinggi, namun unsur hara tersebut tidak langsung dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Hal ini berkaitan dengan beberapa sifat unsur hara yang lambat tersedia untuk tanaman. Faktor lain yang mempengaruhi rendahnya hasil pada perlakuan SRI Intermittent adalah lambatnya proses dekomposisi bahan organik menjadi unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman seperti unsur N, P, C, dan S pada kondisi lembab dan ph masam. 58