ABSTRAK PENELITIAN BERBASIS HIBAH UNGGULAN PERGURUAN TINGGI (U.P.T) TAHUN 2015
Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LP2M) Universitas Hasanuddin Kampus Unhas Tamalanrea Jln. Perintis Kemerdekaan KM. 10 Makassar Telp. : 0411 587032, , 582500, 588888 Fax.(0411) 587032, 584024 Website : http://www.unhas.ac.id/lppm email :
[email protected]
BIDANG ILMU AGROKOMPLEKS BIDANG KAJIAN ILMU PERTANIAN
COMBINATION OF BIO-Ameliorant LIQUID AND REDUCTION OF CHEMICAL FERTILIZER ON ECO-CYCLE PLANT MODEL FOR INCREASING PRODUCTIVITY ENVIRONMENTALLY FRIENDLY Burhanuddin Rasyid
ABSTRACT Environmentally friendly farming is a model in development of sustainable agriculture to prevent and mitigate land resource degradation due to agricultural activities. Decreasing utilization of chemical fertilizer and increasing application of organic matter have been developed to support this model. The purpose of this study for long term in general is to improve productivity of maize by utilizing environmental production resources with efficient and environmental friendly for agriculture sustainable development. Specific objective is to develop crop management technologies base on the environmentally friendly technologies, produce bio-ameliorant, reduction of nitrogen chemical fertilizer, and selection of plant adaptation to the sub-optimal environment. In addition, the study is expected to develop application of radioisotope technique in soil and water management and analysis of nutrient requirement. This study was designed in several stages consisting of (1) preparation and producing liquid-bio ameliorant (BAC), the isolation and propagation of microbes, (2) in-vitro test and greenhouse test, and (3) field experiment. For field experiment, the activities are grouped into 3 (three) components, namely (a) maize as the plant components, (b) nutrient management as the environmental management component, and (c) production media technology components. Field experiment was done using factorial design as the environmental design and completely randomized design was applied for treatment design. The first factor is liquid-bio ameliorant (BAC), which consists of three concentration treatments of the B0 (0 ml BAC/l); B1 (100 ml BAC/l); and B2 (300 ml BAC/l). The second factor is the reduction of chemical fertilizers (Urea) with three dosages which is that N0 (0 kg urea/ha); N1 (300 kg urea/ha); and N2 (240 kg urea/ha). Environmental management study is conducted by two types of spacing area: 75cm x 25 cm and 50 cm x 20 cm. All treatment was repeated 3 times so that there are 48 experimental plot trial. Plot experiment was prepared with size of 2 x 2 m. 15N-urea isotope is used as active fertilizer to determine fertilizer use efficiency. With isotope application, it used to distinguish nitrogen source from fertilizers and soil. Maize varieties Bisi-2 is used as indicator plant. Soil physical properties parameters is texture, bulk density, particle density, porosity, water retention, soil chemistry (pH, organic C, CEC, Base saturation, P-total and P-available, N-total, C / N ratio, and the efficiency of fertilizer), and biological properties of the soil (type and abundance of microbes). For plant parameters include phenotypic parameters (plant height, number of tillers, the total weight of biomass, and root characteristics), and the production parameters (weight of total production, nutrient uptake of N and P). Analysis of soil and plant tissue samples of non-isotope was carried out in the laboratory of Chemistry-Department of Soil Science Soil Fertility, Fac. of Agriculture, University of Hasanuddin. Analysis of soil and
plant tissue samples with isotope applications using 15N Analyzer at the Center for Isotopes and Radiation Technology Applications (PATIR-BATAN). Furthermore, statistical analysis is processed using MYSTAT12computer programs. The experiment results was found the highest yield of total plant height, leaf number, weight biomass, nutrient content of plants, and the number of microbial populations indicated in the treatment of 100 ml/l bio-ameliorant liquid, 300 kg / ha of urea, with spacing area type of 75 cm x 25 cm. However, in the parameter of total production was faound that treatment of 300 ml/l of liquid bio-ameliorant, 240 kg/ha of urea with planting space type of 50 cm x 20 cm had the highest yield. From the research it appears that application of 300 ml/l of liquid bioameliorant can reduce inorganic nitrogen fertilizers and plant production may be increased. This research can be concluded that the improvements and increasing of maize production in suboptimal soil can be done by integrating the use of liquid bio-ameliorant, nitrogen fertilizer, and accompanied by management of planting space. In addition to the improvement of environmental production due to the use of chemical fertilizers, particularly urea in order to sustain the productivity of land resources, can be reduced by replacing the use of chemical fertilizer with liquid-bio ameliorant. Further studies using isolates that have proven its effectiveness with the combination of other sources of bio-ameliorant, so that the eco-cycle model can be awakened in maize production systems. Keywords : Sustainable Agriculture, Radioisotope Techniques, Eco-Cycle Model, Bio-Ameliorant Liquid.
KOMBINASI BIO-AMELIORAN CAIR DAN REDUKSI PUPUK KIMIA PADA ECOSIKLUS MODEL UNTUK PENINGKATAN PRODUKTIVITAS TANAMAN RAMAH LINGKUNGAN Burhanuddin Rasyid
ABSTRAK Pertanian ramah lingkungan (environmentaly friendly farming) menjadi salah satu prioritas didalam pengembangan pertanian berkelanjutan, untuk mencegah dan mengurangi kerusakan sumberdaya lahan akibat kegiatan produksi pertanian. Penggunaan pupuk kimia yang tidak terkendali memberikan dampak negatif terhadap tanah, yang berakibat pada penurunan kualitas tanah dan produksi merupakan contoh praktek pertanian yang buruk. Dengan demikian dibutuhkan teknologi terbarukan guna mencegah terus berlangsungnya penggunaan pupuk kimia dengan dosis sangat tinggi melalui penyediaan produk ramah lingkungan dan model pengelolaan tanaman yang berinteraksi dengan faktor produksi lainnya. Tujuan penelitian ini untuk jangka panjang adalah untuk : meningkatkan produktivitas tanaman jagung dengan memanfaatkan sumberdaya lingkungan produksi secara efisien dan ramah lingkungan bagi pengembangan pertanian berkelanjuan. Secara spesifik bertujuan mengembangkan teknologi pengelolaan tanaman dengan basis teknologi ramah lingkungan, menghasilkan bio-amelioran, penurunan/ reduksi pemupukan nitrogen, dan seleksi adaptasi tanaman terhadap lingkungan sub-optimal. Selain itu diharapkan pengembangan aplikasi teknik radioisotop dalam metode analisis kebutuhan hara dan pengelolaan tanah dan air. Penelitian ini didesain dalam beberapa tahap yang terdiri dari : (1) proses penyiapan dan pembuatan bioamelioran cair (BAC), isolasi dan perbanyakan mikroba; (2) uji skala in-vitro dan uji pada rumah kaca; serta (3) aplikasi lapang. Khusus pada skema aplikasi lapang, seluruh kegiatan dikelompokkan atas 3 (tiga) komponen, yakni: (a) komponen tanaman, yakni jagung; (b) komponen pengelolaan lingkungan, yakni pengelolaan hara; dan (c) komponen teknologi media produksi, yakni bioamlioran cair dan lahan produksi. Metode penelitian lapang menggunakan rancangan faktorial sebagai rancangan lingkungan dan rancangan acak lengkap sebagai rancangan perlakuan. Faktor pertama adalah bio-amelioran cair (BAC) yang terdiri dari 3 (tiga) taraf perlakuan yakni B0 (0 ml BAC/L); B1 (100 ml BAC/L); dan B2 (300 ml BAC/L). Faktor kedua adalah reduksi pupuk kimia (Urea) juga dengan 3 (tiga) taraf perakuan yaitu N0 (0 kg urea/ha); N1 (300 kg urea/ha, dosis rekomendasi); dan N2 (240 kg urea/ha-----80% dari dosis rekomendasi). Kajian pengelolaan lingkungan dilakukan dengan dua pola jarak tanam yakni: 75cm x 25 cm dan 50 cm x 20 cm. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga terdapat 48 petak percobaan percobaan. Petak percobaan disiapkan dengan ukuran 2 x 2 m. Khusus pada perlakuan nitrogen digunakan 15N- Urea sebagai sumber pupuk nitrogen aktif. Pupuk nitrogen isotop digunakan sebagai pelacak (tracer) untuk menentukan efisiensi pemupukan dengan membedakan sumber nitrogen dari pupuk dan dari dalam tanah. Sebagai tanaman indikator digunakan tanaman jagung varietas Bisi-2. Parameter yang diamati pada tanah adalah sifat fisik tanah (tekstur, bulk density, particle density, porositas, retensi air), kimia tanah (pH, C-organik, KTK, Kejenuhan Basa, P-total dan P- tersedia, N-total, rasio C/N, dan efisiensi pupuk), dan sifat biologi tanah (jenis dan kelimpahan mikroba). Untuk parameter tanaman meliputi parameter fenotipe (tinggi tanaman, jumlah anakan, berat total biomas, dan karakteristik perakaran), dan
parameter produksi (berat total produksi, serapan hara N, dan P). Analisis sampel tanah dan jaringan tanaman non-isotop akan dilakukan di laboratorium Kimia-Kesuburan Tanah Jurusan Ilmu Tanah Fak. Pertanian Universitas Hasanuddin. Analisis sampel tanah dan jaringan tanaman dengan aplikasi isotop masing-masing 15N menggunakan 15N-Analyzer di Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PATIR-BATAN) Selanjutnya data yang dihasilkan akan diolah dengan menggunakan program computer MYSTAT12. Hasil tertinggi dari aspek biologi yang berkaitan dengan penampilan tanaman yakni total tinggi tanaman, jumlah daun, berat biomas, kandungan hara tanaman, dan jumlah populasi mikroba ditunjukkan pada perlakuan 100 ml/L bio-amelioran cair, 300 kg/ha urea, dengan jarak tanam 75 cm x 25 cm. Akan tetapi pada analisis produksi total ternyata perlakuan pemberian 300 ml/L bioamelioran cair, 240 kg/ha urea dengan jarak tanaman 50 cm x 20 cm memberikan hasil tertinggi. Dari hasil penelitian terlihat bahwa pemberian 300 ml/L bio-amelioran cair dapat menurunkan penggunaan pupuk nitrogen an-organik dan jumlah pertanaman dapat ditingkatkan. Dari capaian penelitian ini dapat disimpulkan bahwa perbaikan dan peningkatan produksi tanaman jagung pada tanah sub-optimal dapat dilakukan dengan mengintegrasikan penggunaan bio-ameliran cair, penggunaan pupuk nitrogen, disertai dengan pengatuaran jarak tanam. Selain itu perbaikan lingkungan produksi akibat penggunaan pupuk kimia, khususnya urea guna menjaga keberlanjutan produktivitas sumberdaya lahan, dapat dikurangi dengan mengganti penggunaan pupuk kimia dengan bio-ameliran cair. Penelitian lanjutan perlu dilakukan dengan menggunakan jenis isolat yang telah teruji efektifitasnya dengan kombinasi sumber-sumber bio-amelioran lain, sehingga eco-siklus model dapat terbangun didalam sistem produksi tanaman jagung.
Kata kunci : Pertanian Ramah Lingkungan, Teknik Radioisotope, Eco-Siklus Model, Bio-Amelioran Cair.
