ARANG DAN ARANG KOMPOS ALTERNATIF PILIHAN UNTUK MENGATASI DEGRADASI LAHAN DAN MITIGASI PERUBAHAN IKLIM

Oleh ; Gusmailina

RINGKASAN

Meningkatnya harga pupuk kimia serta tuntutan untuk memenuhi kebutuhan hara tanah baik pertanian, perkebunan ataupun kehutanan merupakan masalah yang perlu mendapat perhatian. Demikian juga dengan peningkatan kualitas lingkungan hidup sudah menjadi program pembangunan nasional lintas sektoral. Salah satu tindakan yang umum dilakukan untuk memenuhi dan memperbaiki sifat dan hara tanah yaitu dengan pemberian bahan organik, baik yang berasal dari tanaman maupun hewan.

Pemberian bahan organik utamanya yang berasal dari berbagai jenis limbah organik, seperti limbah serbuk gergaji yang apabila tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan masalah lingkungan, seperti pengotoran lingkungan, sumber penyakit, serta akan menjadi sumber pemicu kebakaran. Serbuk gergaji belum dapat digunakan langsung sebagai sumber bahan organik terutama pada tanaman, sehingga perlu perlakuan terlebih dahulu, antara lain dibuat arang serbuk gergaji (ASG), yang selanjutnya dapat digunakan langsung sebagai PKT (pembangun kesuburan tanah) atau sebagai bahan pembuat arang kompos atau arang kandang. Produk ini merupakan hasil pengembangan dari Puslitbang Hasil Hutan, Bogor yang dapat digunakan sebagai PKT atau soil conditioning. Dari beberapa hasil penelitian yang diperoleh sangat baik dan mempunyai prospek untuk dikembangkan dan disosialisasikan.

Pemberian arang pada tanah selain dapat membangun kesuburan tanah, juga dapat berfungsi sebagai pengikat, erat kaitannya dengan isu tentang peranan ekosistem hutan dan tanah sebagai potensi rosot dalam penyerapan karbondioksida udara.

Kata kunci : arang serbuk gergaji, pembangun kesuburan tanah

I. PENDAHULUAN

Kandungan bahan organik pada lahan yang dicadangkan untuk hutan tanaman umumnya

rendah. Pada pemanenan kayu telah terjadi proses pengeluaran hara secara besar-besaran akibat

penggunaan alat pemanenan hutan. Selain itu bahan organik pada lapisan permukaan tanah

semakin terancam akibat penyiapan lahan hutan tanaman secara mekanis. Rendahnya bahan

organik akan menurunkan produktivitas lahan hutan, terutama pada rotasi berikutnya.

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, terjadi penurunan produksi padi jenis IR 36 akibat pemberian pupuk

kimia/anorganik secara intensif selama 25 musim tanam (Martodiresi dan Suryanto, 2001). Hal

ini akibat menurunnya kandungan bahan organik tanah dari musim ke musim yang tak bisa

digantikan perannya oleh pupuk kimia NPK, sehingga kemampuan padi membentuk anakan

menurun. Keadaan ini menunjukkan betapa pentingnya pemeliharaan stabilitas bahan organik

tanah bagi kelestarian produktivitas baik pertanian, perkebunan maupun kehutanan. Bahan

organik tanah bukan hanya berfungsi sebagai pemasok hara, tetapi juga berguna untuk menjaga

kehidupan biologis di dalam tanah. Oleh sebab itu untuk membangun kembali kesuburan lahan

diperlukan suatu teknologi, salah satu teknologi yang dapat diterapkan adalah dengan

penambahan arang. Hal ini dimungkinkan karena arang mempunyai pori yang efektif untuk

mengikat dan menyimpan hara tanah yang akan dilepaskan secara perlahan sesuai konsumsi dan

kebutuhan tanaman (slow release). Selain itu arang bersifat higroskopis sehingga hara dalam

tanah tidak mudah tercuci dan lahan berada dalam keadaan siap pakai.

Serbuk gergaji merupakan limbah yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan

arang. Dengan demikian pemanfaatan serbuk gergaji sebagai arang dapat ditujukan untuk :

mencari peluang strategis dalam peningkatan pengelolaan hasil hutan melalui pemanfaatan kembali limbah serbuk gergaji. Arang serbuk gergaji (ASG) selain dapat digunakan sebagai

sumber energi juga dapat dimanfaatkan langsung sebagai pembangun kesuburan tanah (PKT),

untuk arang kompos, kompos arang kandang, atau arang kandang.

Arang kompos merupakan salah satu produk pupuk organik alternatif yang dapat diandalkan

untuk mengatasi berbagai masalah penurunan tingkat kesuburan tanah atau produktivitas lahan

di Indonesia. Hal ini sesuai dengan salah satu kebijakan Departemen Kehutanan yaituuntuk

memanfaatkan kayu seoptimal mungkin (Zero waste) yang berarti bahwa semua industri

pengolahan kayu baik besar maupun kecil harus mengusahakan tidak menghasilkan limbah

kayu. Namun demikian kenyataan di lapangan umumnya rendemen industri penggergajian kayu

masih berkisar antara 50 – 60 % yang di dalamnya sebanyak 15-20 % terdiri dari serbuk

gergajian. Untuk industri besar dan terpadu, limbah serbuk kayu gergajian sudah dimanfaatkan

menjadi bentuk briket arang dan arang aktif yang dijual secara komersial. Namun untuk industri

penggergajian kayu skala kecil yang jumlahnya mencapai ribuan unit dan tersebar di pedesaan,

limbah ini belum dimanfaatkan secara optimal. Tulisan ini merupakan tinjauan tentang prospek

ASG sebagai PKT yang didasari oleh beberapa hasil percobaan.

II. ARANG SEBAGAI PKT

A. Arang, fungsi dan manfaatnya

Arang merupakan hasil pembakaran dari bahan yang mengandung karbon yang berbentuk

padat dan berpori. Sebagian besar porinya masih tertutup dengan hidrokarbon, ter dan senyawa

organik lain yang komponennya terdiri dari abu, air, nitrogen dan sulfur. Proses pengarangan

akan menentukan dan berpengaruh terhadap kualitas arang yang dihasilkan (Sudradjat dan

Soleh, 1994).

Proses pembuatan arang dilakukan dengan cara memanaskan dalam suatu tempat tertutup

(kiln) tanpa kontak dengan udara langsung pada suhu 400 - 600 oC. Kiln dapat terbuat dari bata,

logam, atau tanah liat. Pembuatan arang pada prinsipnya hampir sama di beberapa negara (Pari

dan Nurhayati, 1997). Perbedaannya hanya pada disain dan model tungku yang digunakan,

namun tujuannya sama yaitu untuk mendapatkan arang yang berkualitas tinggi.

Menurut Ogawa (1989), keuntungan pemberian arang sebagai pembangun kesuburan tanah

(PKT), pada tanah yaitu karena arang mempunyai kemampuan dalam memperbaiki sirkulasi air

dan udara di dalam tanah, sehingga dapat merangsang pertumbuhan akar serta memberikan

habitat yang baik untuk pertumbuhan semai tanaman. Selain dapat meningkatkan pH tanah,

arang juga dapat memudahkan terjadinya pembentukan dan peningkatan jumlah spora dari ekto

mupun endomikoriza. Suhardi (1998), mengemukakan bahwa pemberian arang pada tanah

selain dapat membangun kesuburan tanah, berfungsi sebagai pengikat. Hal ini erat kaitannya

dengan isu tentang peranan ekosistem hutan (hutan dan tanah) sebagai potensi rosot dalam

penyerapan karbondioksida udara.

Di Jepang, penggunaan arang dapat meningkatkan produksi padi sampai 50 %. Selain itu

penggunaan arang dapat menambah jumlah daun serta memperluas tajuk pohon tanaman hutan

kota, sehingga efektif untuk mengurangi serta menurunkan polusi dan suhu udara melalui

penyerapan CO2 udara (Japan Domestic Fuel Dealers Association/JDFDA, 1994).

Hasil penelitian JDFDA (1994), menunjukkan bahwa pemberian arang dan kalsium posfat

secara bersamaan pada beberapa jenis tanaman kehutanan dapat meningkatkan populasi

mikoriza 4 kali lebih banyak dibanding tanpa pemberian arang. Pada tanaman Pinus, secara

nyata meningkatkan pembentukan cabang dan daun. Demikian juga pada tanaman bambu dapat

meningkatkan jumlah anakan. Di Indonesia, Faridah (1996), menyimpulkan bahwa pemberian

serbuk arang pada kadar 10 % volume media berpengaruh positif terhadap pertumbuhan awal

tinggi semai kapur (Dryobalanops sp). Sunarno dan Faiz (1997) menyarankan pemberian

arang sekam padi sebagai bahan utama media semai di dalam pot tray sebagai alternatif

pengganti gambut.

B. Komponen hara yang terkandung pada ASG

Komposisi arang umumnya terdiri dari air, volatile matter tar dan cuka kayu, abu, dan

karbon terikat. Komposisi tersebut tergantung dari jenis bahan baku, dan metode pengarangan,

namun tetap memiliki keunggulan komparatif pada setiap penggunaan. Misalnya pada

pertanian kesemua unsur sangat diperlukan, namun di bidang industri kandungan air diharapkan

seminimal mungkin (Anonimus, 2002). Kandungan hara yang terdapat pada arang serbuk

gergaji bergantung kepada bahan baku serbuk gergaji. Secara umum arang yang dihasilkan dari

serbuk gergaji campuran mempunyai kandungan hara N berkisar antara 0,3 sampai 0,6 %;

kandungan P total dan P tersedia berkisar antara 200 sampai 500 ppm dan 30 sampai 70 ppm ;

kandungan hara K berkisar antara 0,9 sampai 3 meq/100 gram; kandungan hara Ca berkisar

antara 1 sampai 15 meq/100 gram; dan kandungan hara Mg berkisar antara 0,9 sampai 12

meq/100 gram (Gusmailina dkk. 1999).

Komposisi dan kualitas ASG

No Karakteristik Jumlah

1 Rendemen, % 24,5 2 Kadar air, % 2,783 Kadar abu, % 5,744 Kadar zat terbang, % 20,105 Kadar karbon, % 74,166 Derajat keasaman (pH) 10,20

Kandungan unsur hara, ppm7 Nitrogen (N) 5397,608 Fosfor (P) 1476,09 Kalium (K) 783,1310 Natrium (Na) 313,6911 Kalsium (Ca) 1506,0312 Magnesium (Mg) 1234,013 Besi (Fe) 1617,614 Tembaga (Cu) 103,6415 Seng (Zn) 62,3216 Mangan (Mn) 112,9517 Belerang (S) 528,92

C. Meningkatkan aktivitas mikrorganisme tanah dan pH tanah

Pemberian arang pada tanah dapat meningkatkan aktivitas mikroorganisme tanah. Hal ini

dikarenakan arang dapat meningkatkan pH tanah hingga normal (netral). Kondisi lahan yang

rusak/kritis

Gambar 3. Kondisi pH media akibat penambahan arang (AKT = arang kulit tusam; AKM = arang kulit mangium)

0

5

10

15

20

25

30

kontrol charcoal

SB NFB

Pemberian arang sebagai campuran media semai tanaman secara nyata meningkatkan diameter

batang Eucalyptus urophylla (Gambar 1)

Gambar 1. Pengaruh pemberian beberapa jenis arang terhadap pertumbuhan diameter batang tanaman E urophylla (Sumber: Gusmailina, dkk. 1999)

Keterangan : ASP = arang sekam padiASG = arang serbuk gergaji AB = arang bambu K = control

Aplikasi arang memberikan respon positif, baik terhadap tinggi tanaman maupun diameter

batang tanaman Acacia mangium sampai umur 1,5 bulan (Gambar 2 ). Penambahan 20 %

beberapa jenis arang menunjukkan bahwa media yang dicampur dengan arang serasah

memberikan respon terbaik, kemudian diikuti oleh perlakuan penambahan arang sekam padi.

Demikian juga perlakuan penambahan 30 %, menunjukkan bahwa pertumbuhan anakan lebih

baik pada media yang dicampur dengan arang serasah. Hasil sementara aplikasi arang pada

tanaman Eucalyptus urophylla di lapangan sampai umur 15 bulan menunjukkan bahwa rata-rata

pertambahan tinggi pada perlakuan penambahan arang bambu memberikan hasil yang lebih baik

dibanding ASG. Gambaran hasil secara umum hingga saat ini menunjukkan bahwa pemberian

arang baik sebagai campuran media, ataupun di lapangan memiliki prospek untuk

dikembangkan. Pemberian arang berpengaruh baik terhadap pertumbuhan tanaman Acacia

mangium dan Eucalyptus urophylla. Serbuk gergaji dan serasah merupakan bahan baku yang

potensial dan mempunyai prospek yang baik serta dapat disarankan sebagai arang untuk PKT

Arang mempunyai pori yang jika diberikan ke dalam tanah sangat efektif untuk mengikat dan

menyimpan hara tanah. Kemudian akan dilepaskan secara perlahan sesuai konsumsi dan

Cm

kebutuhan tanaman (slow release). Selain itu arang bersifat higroskopis sehingga hara dalam

tanah tidak mudah tercuci dan lahan berada dalam keadaan siap pakai.

Karena sifatnya juga arang dapat digunakan sebagai agen untuk meningkatkan pH tanah, oleh

sebab itu arang baik digunakan untuk lahan-lahan marginal yang tersebar luas di Indonesia.

Selain itu arang dapat memperbaiki struktur, tekstur, serta aerasi dan drainase tanah, sehingga

dapat memacu perkembangan mikroorganisme penting dalam tanah. Dengan demikian

pemberian arang pada tanah dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Jika struktur

dan tekstur tanah baik, maka kehidupan mikroorganisme tanah yang berperan juga akan

berkembang lebih baik, sehingga memudahkan pembentukan dan peningkatan jumlah spora dari

ekto mupun endomikoriza.

JDFDA (1994), melaporkan bahwa pemberian arang dan kalsium posfat secara bersamaan pada

beberapa jenis tanaman kehutanan dapat meningkatkan populasi mikoriza 4 kali lebih banyak

dibanding tanpa pemberian arang.

Di Jepang arang kayu dibedakan dalam 2 kategori yaitu, arang keras dan arang lunak. Arang

keras dibuat pada temperatur 1000oC. dengan sifat keras karena mengalami suatu masa

karbonisasi sama. Sedangkan arang tidak keras terbentuk dari proses pembakaran 400 – 700 oC,

lebih lembut dari arang keras dengan masa karbonisasi yang tidak sama. Untuk penggunaan di

bidang pertanian, adalah arang yang tidak keras. Untuk itu bahan yang ddigunakan sebagai

bahan baku biasanya berasal dari limbah.

MANFAAT ARANG

Manfaat arang secara terpadu di bidang pertanian antara lain: mem-perbaiki dan meningkatkan

kondisii tanah, meningkatkan aliran air tanah, mendorong pertumbuhan akar tanaman, menyerap

residu pestisida dan kelebihan pupuk dalam tanah, meningkatkan bakteri tanah serta sebagai

media mikro-organisme untuk simbiosis, mencegah penyakit tertentu, serta meningkatkan rasa

buah dan produksi (Anonimus, 2002).

Di bidang pertanian arang dapat digunakan untuk menaikkan pH tanah dari asam ke tingkat

netral biasanya dilakukan dengan menambahkan kapur pertanian yang mengandung senyawa Ca

dan Mg ke dalam tanah, sehingga dapat mengurangi dan menetralkan sifat racun dari Al serta

akibat buruk lainnya akibat kondisi tanah yang asam

PENUTUP

Penggunaan arang tidak hanya sebagai bahan bakar alternatif, namun secara inovatif dapat

diaplikasikan di bidang pertanian, peternakan, maupun pada kehidupan sehari-hari. Walaupun

bukan sebagai pupuk, arang dapat membangun kualitas kondisi tanah baik secara fisik, kimia dan

biologi tanah.

Aplikasi arang pada tanah yang berasal dari limbah sangat sesuai dengan pola pembangunan

berkelanjutan dan berwawasan lingkungan, karena dapat menbantu menyelesaikan masalah

limbah sekaligus memperbaiki lahan-lahan masam dan kritis, serta membuat tanah dalam

keadaan stabil. Karakteristik arang berguna sebagai agent bagi pembangun, penyubur sekaligus

menjaga stabilitas tanah, sehingga arang mempunyai peran sebagai pembberi kehidupan

berjangka panjang pada tanah dan tanaman yang tumbuh di atasnya.

Arang yang bersifat alkalis dapat meningkatkan pH tanah yang masam, mempunyai daya

serap yang tinggi terhadap residu pestisida dan sisa pupuk kimia yang berada di dalam tanah,

mengandung mineral yang berguna bagi pertumbuhan tanaman, serta mempunyai pori-pori yang

luas, sehingga memberikan kondisi yang baik bagi perkembangan mikroorganisme tanah yang

diperlukan oleh tanaman.

Aplikasi arang pada tanah sangat diperlukan di masa datang, mengingat sifat dan perannya

yang cukup penting. Oleh sebab itu arang jangan dipandang sebagai komoditi energi dan

ekonomi saja, namun memiliki nilai ekologis yang tinggi. Dengan demikian perlu

dikembangkan model pertanian/peternakan dan kehutanan berbasis teknologi arang secara

terpadu.