PENDUGAAN EMISI GAS RUMAH KACA (GRK) DARI LAHAN PADI GAMBUT SERTA ANALISIS SERAPAN KARBON OLEH TANAMAN ADI BUDI YULIANTO F14104065 2008 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PENDUGAAN EMISI GAS RUMAH KACA (GRK) DARI LAHAN PADI GAMBUT SERTA ANALISIS SERAPAN KARBON OLEH TANAMAN SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : ADI BUDI YULIANTO F14104065 2008 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR PENDUGAAN EMISI GAS RUMAH KACA (GRK) DARI LAHAN PADI GAMBUT SERTA ANALISIS SERAPAN KARBON OLEH TANAMAN SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : ADI BUDI YULIANTO F14104065 Dilahirkan di Mataram pada tanggal 13 Juli 1986 Tanggal Lulus :... Menyetujui, Bogor, September 2008 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Dr. Ir. Arief Sabdo Yuwono, MSc Dr. Ir. Prihasto Setyanto, MSc NIP : 131918660 NIP : 080119823 Mengetahui, Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Ketua Departemen Teknik Pertanian
Adi Budi Yulianto. F14104065. Pendugaan Emisi Gas Rumah Kaca (GRK) Dari Lahan Padi Gambut Serta Analisis Serapan Karbon Oleh Tanaman. Di bawah bimbingan: Dr. Ir. Arief Sabdo Yuwono, MSc dan Dr. Ir. Prihasto Setyanto, MSc. 2008. RINGKASAN Sekitar 85% penduduk Indonesia tergantung pada beras sebagai makanan utama. Beras sebagai bahan pangan utama terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Meningkatnya kebutuhan akan bahan pangan, tidak diikuti dengan adanya lahan pertanian yang subur. Untuk mengatasi masalah itu maka dilakukanlah intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian. Intensifikasi dan ekstensifikasi lahan pertanian harus dilakukan secara bijak dan terkendali. Banyak faktor lingkungan yang akan rusak bila dilakukan tanpa memperhatikan faktor lingkungan di sekitar.para pemerhati lingkungan, khususnya lingkungan atmosfer, melihat bahwa ekstensifikasi lahan pertanian pada tanah gambut akan meningkatkan emisi gas rumah kaca (GRK) akibat manipulasi lingkungan yang akan dilakukan pada ekosistem tersebut, dimana didalamnya terkandung bahan organik dalam jumlah besar yang saat ini secara alami berada pada kondisi stabil selama ratusan tahun bahkan ribuan tahun. Selain itu, kandungan karbon yang terlepas ke atmosfer dari tanah gambut cukup besar. Kandungan karbon yang terlepas ke atmosfer selain dapat diabsorbsi oleh tanah itu sendiri, juga dapat diabsorbsi oleh tanaman yang tumbuh di tanah itu. Berdasarkan hal inilah, maka penelitian tentang pendugaan emisi gas rumah kaca dari tanah gambut dan kemampuan tanaman dalam mengabsorbsi karbon dilakukan. Gas rumah kaca yang keluar dari lahan gambut dianalisis menggunakan gas kromatografi (GC), yang dilengkapi dengan FID (Flame Ionisation Detector). Sampel gas CH 4 diambil secara otomatis sedangkan sampel gas N 2 O dan CO 2 diambil secara manual menggunakan jarum suntik. Sampel gas CH 4 diambil sekali dalam satu minggu dan dilakukan selama satu hari penuh, sedangkan gas N 2 O dan CO 2 diambil saat pagi hari yang dilakukan sekali dalam seminggu. Analisis kandungan karbon yang diserap oleh tanaman dilakukan dengan metode pengabuan. Biomas dari tanaman dikeringkan kemudian dihancurkan dan diabukan dalam tanur pembakar. Hasil penelitian selama satu musim tanam menunjukkan bahwa emisi CH 4 terbesar dihasilkan oleh tanah gambut dengan pemberian perlakuan jerami kering dengan nilai total emisi sebesar 852.95 kg/ha, kemudian diikuti oleh perlakuan tanpa amelioran, dolomit dan pupuk kandang dengan nilai total emisi masingmasing sebesar 837.67, 593.69, dan 546.24 kg/ha. Total emisi N 2 O yang dihasilkan oleh tanah gambut tiap perlakuan berkisar antara 0.127-0.241 kg/ha. Sedangkan total emisi CO 2 yang dihasilkan tiap perlakuan pada lahan padi gambut berkisar antara 4784.32-5947.99 kg/ha. Pemberian amelioran pupuk kandang pada tanah gambut mampu menghasilkan total kandungan C-organik sebesar 5860.0 kg-c/ha, jerami kering 6231.9 kg-c/ha, tanpa amelioran 6240.9 kg-c/ha, dan dolomit 6412.3 kg-c/ha. Sedangkan emisi GRK setara karbon dari karbondioksida yang dihasilkan dari
pemberian amelioran pupuk kandang sebesar 10821.96 kg CO 2 -C/ha, diikuti dolomit, tanpa amelioran, dan jerami kering secara berturut-turut 11682.49, 15775.62, dan jerami kering 16347.53 kg CO 2 -C/ha. Net karbon terendah dihasilkan oleh tanah gambut dengan perlakuan pupuk kandang sebesar 4962.0 kg-c/ha, diikuti perlakuan dolomit sebesar 5270.2 kg-c/ha, tanpa amelioran 9534.7 kg-c/ha, dan tertinggi jerami kering 10115.6 kg-c/ha. Rasio perbandingan antara net kabon dengan hasil gabah pada tanah gambut dengan penambahan dolomit sebesar 933.58 kg gabah/ton CO2-C, disusul pupuk kandang, tanpa amelioran, dan jerami kering masing-masing sebesar 912.93, 491.92, dan 491.34 kg gabah/ton CO 2 -C. Artinya, setiap satu kg gabah menghasilkan satu ton emisi. Penambahan amelioran pada tanah gambut ternyata berpengaruh terhadap hasil produktivitas padi dan emisi GRK. Laju subsidensi atau laju penurunan permukaan tanah gambut dengan perlakuan pupuk kandang sebesar 1.7 cm/tahun. Sehingga penambahan pupuk kandang mampu menjaga tanah gambut (kedalaman 1 m) hingga 58 tahun, yang berarti tanah gambut dapat digunakan lagi untuk kegiatan pertanian selama 58 tahun. Pemberian dolomit mampu menjaga tanah gambut hingga 55 tahun, dengan laju penurunan gambut sebesar 1.8 cm/tahun. Laju subsiden tanah gambut dengan penambahan jerami kering dan tanah gambut tanpa amelioran tidak berbeda jauh, masing-masing sebesar 3.5 dan 3.4 cm/tahun.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis, Adi Budi Yulianto dilahirkan di Mataram pada tanggal 13 Juli 1986. Anak sulung dari dua bersaudara dari pasangan Sukidi S,Pd dan Yuni Kamsiyati S,Pd. Penulis menempuh jenjang pendidikan dasar di SD N 6 Mataram dan lulus pada tahun 1998. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan lanjutan tingkat pertama di SLTP N 1 Mataram. Pada tahun 2001, penulis pindah ke SLTP N 1 Magetan karena mengikuti orang tua yang pindah tugas dan lulus pada tahun yang sama. Penulis menamatkan pendidikan menengah umumnya di SMU N 1 Magetan pada tahun 2004. Di tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) dan tercatat sebagai mahasiswa Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan di Departemen Teknik Pertanian, penulis juga aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA) sebagai Kepala Biro Kewirausahan dari Departemen Ekonomi pada tahun 2006/2007. Penulis melakukan Praktek Lapang di Pusat Pelatihan Kewirausahaan Sampoerna (PPKS) dengan judul Mempelajari Aspek Keteknikan Dalam Bangunan Produksi Tanaman dan Produksi Ternak di Pusat Pelatihan Kewirausahaan Sampoerna. Penulis juga pernah menjadi Asisten Praktikum Mata Kuliah Menggambar Teknik pada tahun 2006/2007. Penulis juga aktif di Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) yaitu Ikatan Mahasiswa Pelajar dan Alumni Magetan (IMPATA) sebagai Sekretaris (2005/2006) dan Ketua (2006/2007).
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-nya, serta salawat dan salam yang tak henti-hentinya dipanjatkan kepada junjungan besar Nabi Muhammad SAW, karena berkat suri tauladannya yang telah menerangi bumi ini sehingga penelitian berjudul PENDUGAAN EMISI GAS RUMAH KACA (GRK) DARI LAHAN PADI GAMBUT SERTA ANALISIS SERAPAN KARBON OLEH TANAMAN dapat selesai tepat pada waktunya. Penelitian ini akan digunakan penulis untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Arief Sabdo Yuwono, MSc selaku dosen pembimbing akademik sekaligus pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. 2. Dr. Ir. Prihasto Setyanto, MSc selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan, saran dan bimbingan kepada penulis selama pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini. 3. Seluruh dosen pengajar di Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor, atas bekal ilmu yang telah diberikan selama penulis menempuh pendidikan di IPB. 4. Keluarga besar Laboratorium GRK, Mbak Lina, Mbak Mira, Mbak Rina, Mbak Titi, Pak Yarpani, Pak Jumari, Pak Darmin, Pak Yoto, Mas Yanto, Mas Yono atas bantuannya selama penelitian. 5. Bapak, Ibu dan adikku yang selalu memberikan kasih sayang serta doanya. 6. Teman seperjuangan selama penelitian di Pati, yaitu Haris. 7. Teman-teman kosan yaitu, Indra, Andika, Siwi, Heru, Iboy, Salamun, Anami dan Busan atas doa dan bantuannya selama ini. 8. Seluruh teman-teman Teknik Pertanian angkatan 41 atas dukungan dan doanya. Tidak ada yang sempurna di dunia ini, maka dari itu penulis menyadari akan kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam menyusun skripsi ini. Penulis berharap adanya masukan dan kritikan untuk skripsi ini sehingga menjadi lebih i
baik. Akhir kata penulis berharap semoga penelitian yang telah dilakukan dan dibukukan dalam bentuk skripsi ini dapat bermanfaat. Terima kasih. Bogor, September 2008 Penulis ii
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN RINGKASAN DAFTAR RIWAYAT HIDUP KATA PENGANTAR......... i DAFTAR ISI...... iii DAFTAR GAMBAR...... v DAFTAR TABEL...... vi DAFTAR LAMPIRAN......... vii I. PENDAHULUAN...... 1 1.1. Latar Belakang...... 1 1.2. Tujuan Penelitian...... 2 II. TINJAUAN PUSTAKA...... 3 2.1. Pengertian dan Pembentukan Gambut...... 3 2.2. Pemanasan Global...... 5 2.3. Emisi Gas Rumah Kaca...... 6 2.4. Gas-Gas Rumah Kaca...... 8 2.4.1. Gas Metana...... 8 2.4.2. Gas Dinitro Oksida...... 11 2.4.3. Gas Karbondioksida...... 13 2.5. Serapan Karbon Oleh Tanaman......... 15 III. METODOLOGI PENELITIAN...... 18 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian...... 18 3.2. Bahan dan Alat...... 18 3.3. Pelaksanaan Penelitian...... 18 3.4. Analisis Serapan Karbon Tanaman......... 24 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN......... 26 4.1. Emisi Gas Rumah Kaca Pada Setiap Aplikasi Amelioran... 26 4.1.1. Emisi CH 4......... 26 4.1.2. Emisi N 2 O......... 31 iii
4.1.3. Emisi CO 2......... 34 4.2. Potensial Redoks (Eh) dan Kemasaman Tanah (ph)...... 35 4.2.1. Potensial Redoks (Eh)......... 35 4.2.2. Kemasaman Tanah (ph)......... 38 4.3. Parameter Tanaman dan Komponen Hasil......... 39 4.3.1. Tinggi Tanaman dan Jumlah Anakan......... 39 4.3.2. Total Emisi Gas Rumah Kaca......... 41 4.4. Global Warming Potential GWP)......... 42 4.5. Kandungan Karbon Organik Pada Tanaman......... 43 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan......... 49 5.2. Saran......... 50 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iv