Dra. Sri Komarayati Prof. Ris. Dr. Gustan Pari, M.Si Prof ... · PDF fileSketsa siklus karbon...

Penulis :

Dra. Gusmailina, M.Si

Dra. Sri Komarayati

Prof. Ris. Dr. Gustan Pari, M.Si

Editor :

Prof. Ris. Dr. Ir. Pratiwi, M.Sc

Dr. Ika Heriansyah, S.Hut., M.Agr

Penyunting :

Ir. Didik Purwito, M.Sc

Ir. Erna Rushernawati

Penerbit :

Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan

Jl. Gunung Batu No.5

Bogor – 161999

web: www.pustekolah.org

email: [email protected]

http://www.pustekolah.org/

mailto:[email protected]

i

KATA PENGANTAR

Di pasar dunia, Indonesia termasuk salah satu negara pengekspor

arang terbesar selain China, Malaysia, Afrika Selatan dan Argentina.

Produksi arang kualitas ekspor di Indonesia pada umumnya diperoleh dari

usaha kecil dan menengah (UMKM) dengan teknik dan proses yang

beragam sehingga mutu arang yang dihasilkan juga beragam.

Tak ada yang tak mengenal arang, karena keberadaannya di muka

bumi ini sudah ada sejak ribuan tahun silam, walaupun awal

penggunaannya masih ditujukan untuk keperluan rumah tangga seperti

memasak, memanggang makanan atau untuk seterika. Setelah banyak

hasil penelitian tentang arang, maka diketahui bahwa sifat dan karakteristik

arang yang unik dapat diaplikasikan pada berbagai kebutuhan hidup,

diantaranya sebagai bahan obat-obatan, kosmetik, peralatan mandi, bahan

kain asal serat arang, filter rokok, membangun kesuburan lahan, dan lain-

lain.

Mengingat banyaknya kegunaan yang dimiliki arang bagi

kehidupan manusia, pengkajian terhadap manfaatnya yang menakjubkan

pun telah banyak dilakukan. Di antara sifat dan keunikan arang yaitu

memiliki pori-pori kecil yang sangat banyak, sehingga satu gram arang

mempunyai luas permukaan sekitar 250 meter persegi. Pori-pori ini dapat

melekatkan zat-zat yang berlainan pada dindingnya, yang nantinya akan

dilepaskan. Dengan karakteristik tersebut, maka arang mampu menyerap

bau ruangan dan mengatur kelembaban suhu udara, di samping itu ion-

ion negatif yang dihasilkan dapat memberikan efek rileks dan santai.

Terkait dengan arang sebagai pembangun kesuburan lahan, Pusat

Litbang Hasil Hutan telah melakukan penelitian dan pengembangan, dan

teknologi yang dihasilkan telah diterapkan dan diaplikasikan oleh

kelompok tani di Kabupaten Cianjur.

Buku ”Membangun Kesuburan Tanah dengan Arang” menyajikan

hasil penelitian dan pengembangan berupa informasi teknologi pembuatan

dan pemanfaatan arang untuk kesuburan tanah.

Terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi hingga

diterbitkannya buku ini. Semoga apa yang disajikan dalam buku ini dapat

memberi manfaat kepada semua pihak yang berkepentingan.

Bogor, Juli 2015

Kepala Pusat

Dr. Ir. Dwi Sudharta, M.Si

iii

DAFTAR ISI

Hal.

KATA PENGANTAR ---------------------------------------------------------------------- i

DAFTAR ISI ---------------------------------------------------------------------------------- iii

DAFTAR TABEL ---------------------------------------------------------------------------- v

DAFTAR GAMBAR ----------------------------------------------------------------------- vii

DAFTAR LAMPIRAN --------------------------------------------------------------------- viii

I. PENDAHULUAN ------------------------------------------------------------------- 1

II. ARANG -------------------------------------------------------------------------------- 4

A. Sifat Arang ------------------------------------------------------------------------- 4

B. Manfaat Arang di Bidang Pertanian dan Peternakan --------------- 6

1. Arang untuk Soil Conditioning (membangun kesuburan

tanah) ------------------------------------------------------------------------- 9

2. Penemuan Terra Preta -------------------------------------------------- 12

3. International Biochar Initiatif ----------------------------------------- 13

4. Arang dan Karbon Offset ---------------------------------------------- 14

5. Siklus Carbon --------------------------------------------------------------- 17

6. Meningkatkan Aktivitas dan Populasi Mikroba Tanah -------- 18

C. Kualitas Arang ------------------------------------------------------------------ 20

1. Arang Serbuk Gergaji (ASG) ------------------------------------------- 21

2. Arang Sekam Padi (ASP) ------------------------------------------------ 28

D. Aplikasi Arang ------------------------------------------------------------------ 30

III. ARANG KOMPOS BIOAKTIF ------------------------------------------------ 33

A. Mengenal Arang Kompos Bioaktif (Arkoba) ------------------------ 33

1. Manfaat dan Keunggulan Arang Kompos Bioaktif

(Arkoba) ---------------------------------------------------------------------- 34

2. Pentingnya Arkoba sebagai Suplai Bahan Organik

Tanah -------------------------------------------------------------------------- 35

B. Potensi Bahan Baku Arkoba ----------------------------------------------- 37

C. Teknologi Pembuatan Arkoba -------------------------------------------- 40

1. Pembuatan Arang Kompos --------------------------------------------- 40

iv

DAFTAR ISI (Lanjutan)

D. Macam-macam Arang Kompos Bio Aktif (Arkoba) --------------- 43

1. Arkoba Sampah Kota ---------------------------------------------------- 43

2. Arkoba dari Gulma (Tumbuhan Pengganggu) ----------------- 46

3. Arkoba dari Limbah Industri Pulp dan Kertas ------------------- 48

4. Arkoba dari Limbah Penyulingan Nilam -------------------------- 51

IV. APLIKASI ARKOBA, PROSPEK, DAN PELUANG ----------------------- 53

A. Aplikasi Arkoba --------------------------------------------------------------- 53

1. Produksi dan Aplikasi Arkoba di Desa Karyasari -------------- 53

2. Produksi dan Aplikasi Arkoba dari Garut ------------------------- 54

3. Pembuatan dan Aplikasi Arkoba di Kabupaten Muaro

Jambi ------------------------------------------------------------------------- 57

4. Aplikasi Arkoba pada Tanaman Nilam --------------------------- 59

5. Aplikasi Arkoba pada Anakan/bibit Tanaman Jati ----------- 60

B. Prospek dan Peluang ------------------------------------------------------- 60

V. PENUTUP ---------------------------------------------------------------------------- 63

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

v

DAFTAR TABEL

Tabel Hal.

1. Beberapa sifat arang ------------------------------------------------------------ 5

2. Pemanfaatan arang di beberapa sektor ---------------------------------- 8

3. Pengaruh penambahan arang serbuk gergaji, arang kompos

dan cuka kayu terhadap anakan Sengon dan Jabon sampai

umur 10 bulan -------------------------------------------------------------------- 10

4. Peranan arang dalam pembuatan arang kompos ------------------- 32

5. Analisis unsur hara makro Arkoba dari limbah penyulingan

nilam --------------------------------------------------------------------------------- 52

6. Perbandingan kualitas aragh kompos bioaktif Garut dengan

standar yang diakui ------------------------------------------------------------- 56

7. Efek penggunaan arkoba pada tanaman tembakau ----------------- 57

8. Pengaruh penambahan arkoba terhadap rendemen minyak

nilam --------------------------------------------------------------------------------- 59

9. Pengaruh penambahan arkoba terhadap kualitas minyak

nilam --------------------------------------------------------------------------------- 60

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar Hal.

1. Macam-macam arang --------------------------------------------------------- 6

2. Mikroskopis pori arang ------------------------------------------------------- 6

3. Temuan tanah hitam atau Terra Preta di lembah Amazon ------ 13

4. Sketsa siklus karbon secara sederhana ----------------------------------- 18

5. Pengaruh aplikasi arang terhadap kondisi ph tanah (A) dan

pengaruhnya terhadap perkembangan mikroorganisme

tanah (B) --------------------------------------------------------------------------- 20

6. Manfaat arang ------------------------------------------------------------------- 20

7. Pengaruh pemberian beberapa jenis arang terhadap

pertumbuhan diameter batang tanaman Eucalyptus

urophylla -------------------------------------------------------------------------- 23

8. Potensi beberapa jenis limbah sebagai bahan baku arang -------- 24

9. Proses pembuatan arang serbuk gergaji dengan tungku semi

kontinyu model P3HH ------------------------------------------------------- 25

10. Sketsa tungku semi kontinyu model P3HH, 1997 ------------------- 25

11. Arang serbuk gergaji ----------------------------------------------------------- 26

12. Pembuatan arang dengan tungku drum -------------------------------- 27

13. Arang tempurung kelapa, arang sebetan/limbah kayu ------------- 28

14. Cara sederhana membuat arang sekam padi -------------------------- 30

15. Aplikasi arang pada lahan pertanian dan kehutanan --------------- 31

16. Pengaruh pemberian arang pada perkembangan akar

tanaman Acacia mangium --------------------------------------------------- 31

17. (A) Aplikasi arang pada semai dan anakan Eucalyptus

citriodora, (B) penampakan akar Gmelina arborea sampai 2

bulan, (C&D) Eucalyptus urophylla di lapangan sekitar

Pustekolah ------------------------------------------------------------------------- 32

18. Sampah organik sebagai bahan baku Arkoba ------------------------- 38

19. Limbah penyulingan minyak nilam, pala dan cengkeh

berpotensi sebagai bahan baku Arkoba --------------------------------- 38

20. Sludge limbah padat industri pulp sebagai bahan baku

potensial pembuatan Arkoba -----------------------------------------------

38

21. Demo masak (2 & 3) dengan menggunakan biogas sampah

kota yang dihasilkan dari teknologi Dranco (1) dan

pembangkit listrik (4) ---------------------------------------------------------- 39

22. Beberapa jenis wadah pengomposan ------------------------------------- 41

vii

DAFTAR GAMBAR (Lanjutan)

23. Tahap awal proses pem-buatan Arkoba --------------------------------- 42

24. Proses lanjutan pembuatan Arkoba ---------------------------------------- 42

25. Pembuatan Arkoba di bawah tegakan Acacia mangium ---------- 42

26. Skema pembuatan Arkoba --------------------------------------------------- 43

27. Gulma sebagai bahan baku Arkoba --------------------------------------- 47

28. Proses pembuatan Arkoba dari di Desa Karyasari, kecamatan

Leuwiliang, Kabupaten Bogor ----------------------------------------------- 47

29. Limbah padat industri pulp dan kertas ----------------------------------- 49

30. Limbah kulit kayu pada industri kertas ----------------------------------- 49

31. Limbah sludge yang memerlukan lahan luas untuk

pembuangan ---------------------------------------------------------------------- 50

32. Pile composting limbah kulit dan sludge -------------------------------- 50

33. Arkoba limbah penyulingan nilam ---------------------------------------- 52

34. Pola pengelolaan nilam sekaligus pemanfaatan limbah ------------ 52

35. Aplikasi Arkoba pada beberapa jenis tanaman pertanian

cabai gendot, brokoli dibawah tegakan Pinus, dan salderi (A)

Aplikasi Arkoba pada tanaman kehutanan jati (B) ------------------- 53

36. Transfer teknologi Arkoba kepada Kelompok Tani Rimba

Sejahtera di Desa Karyasari, Leuwi. Liang, Kabupaten Bogor,

serta aplikasi pada tanaman murbey (A), palawija, nilam dan

tanaman Kehutanan (B) ------------------------------------------------------- 54

37. Aplikasi Arkoba pada tanaman sayuran kol ---------------------------- 55

38. Aplikasi Arkoba pada tanaman bunga ---------------------------------- 55

39. Aplikasi Arkoba pada lahan Gerhan di lokasi Ranca Salak,

Kab. Garut (A); Arang kompos produksi Garut (B) ----------------- 56

40. Pelatihan produksi Arkoba di Kabupaten Garut 58

41. Sosialisasi pembuatan Arkoba di Jambi ---------------------------------- 58

42. Aplikasi Arkoba pada tanaman cabai dan selederi di Jambi

(A); Aplikasi Arkoba pada anakan bulian dan tanaman

penghasil gaharu di Jambi ---------------------------------------------------- 58

43. Pengaruh pemberian Arkoba terhaap pertambahan tinggi

anakn bulian (Eusyderoxylon zwageri dan gaharu (Aquilaria

malaccensis) selama 4 bulan di kebun bbit Dinas Kehutanan

Jambi -------------------------------------------------------------------------------- 59

44. Arkoba (Arang kompos Bioaktif) ------------------------------------------ 61

viii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Hal.

1. Kandungan hara arang dari beberapa jenis limbah kayu --------- 73

2. Kandungan hara kompos dan arang kompos ------------------------- 73

3. Komposisi dan kandungan unsur hara arang serbuk gergaji

dan arang sekam padi --------------------------------------------------------- 74

4. Kandungan unsur hara kompos dan arang kompos serasah

tusam -------------------------------------------------------------------------------- 74

5. Kandungan unsur hara kompos (K), arkoba serbuk gergaji,

dan arkoba serbuk gergaji+jerami padi sebagai campuran

media tumbuh anakan bulian (E. Zwageri) dan gaharu (A.

malaccensis) ----------------------------------------------------------------------- 75

6. Kandungan unsur hara arang kompos dari limbah padat

penyulingan bioetanol dar sagu ------------------------------------------- 75

7. Standar kompos menurut PERHUTANI, Jepang, dan WHO ---- 76

8. Kualitas dan kandungan unsur hara arang kompos hasil

ujicoba di laboratorium (GA) dibandingkan dengan

beberapa kualitas kompos lainnya ---------------------------------------- 76

9. Kualitas dan kandungan unsur hara arkoba kulit kayu dan

sludge ------------------------------------------------------------------------------- 77

10. Analisi kandungan unsur hara makro beberapa jenis arkoba ---- 78

11. Daftar Glosari -------------------------------------------------------------------- 78

Pendahuluan

Membangun Kesuburan Lahan dengan Arang | 1

I. PENDAHULUAN

“Tak kenal maka tak sayang, tak sayang maka tak cinta” demikian

ungkapan yang cocok diberikan pada arang. Masyarakat Indonesia pada

umumnya telah menggunakan arang kayu sejak ribuan tahun yang lalu,

namun penggunaannya lebih ditujukan untuk konsumsi sendiri sebagai

bahan bakar memasak, padahal penggunaan dan manfaat arang telah

meluas ke berbagai segi kehidupan. Akibat kemajuan di bidang teknologi

tingkat konsumsi masyarakat terhadap arang semakin berkurang. Bahkan

volume permintaan arang kayu di pasaran dalam dan luar negeri semakin

menurun. Hal ini tidak terlepas dari beralihnya penggunaan bahan bakar

arang kepada bahan bakar migas dan energi listrik. Akan tetapi beberapa

tahun terakhir ini arang kayu mulai dilirik kembali setelah munculnya

berbagai penemuan baru yang menyatakan bahwa produk arang tersebut

mempunyai banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Kemajuan teknologi

modern kini telah menemukan berbagai manfaat arang bagi kepentingan

manusia dengan aneka kegunaannya. Hasil penelitian di Jepang menunjuk-

kan bahwa arang yang mengandung karbon tersebut dapat diolah menjadi

berbagai produk rumah tangga yang berkhasiat bagi kesehatan, kosmetik,

maupun produk kerajinan, bahkan untuk rehabilitasi lahan pertanian,

perkebunan maupun kehutanan.

Salah satu faktor yang sangat menentukan keberhasilan suatu sistem

pertanian adalah sumber daya lahan, karena hampir semua usaha

budidaya berbasis pada sumber daya lahan. Di Indonesia lahan marginal

banyak sekali dijumpai, baik pada lahan basah maupun lahan kering.

Lahan basah berupa lahan gambut, lahan sulfat masam dan rawa pasang

surut seluas 24 juta ha, sementara lahan kering berupa tanah ultisol 47,5

juta ha dan oxisol 18 juta ha. Indonesia memiliki panjang garis pantai

mencapai 106.000 km dengan potensi luas lahan 1.060.000 ha, secara

umum termasuk lahan marginal (Kurnia, dkk., 2006). Berjuta-juta hektar

lahan marginal tersebut tersebar di beberapa pulau, ber-prospek baik

untuk pengembangan pertanian namun sekarang ini belum dikelola

dengan baik. Lahan tersebut tingkat kesuburannya rendah, sehingga

diperlukan inovasi teknologi untuk memperbaiki dan meningkatkan

produktivitasnya.

Pendahuluan

2 | Membangun Kesuburan Lahan dengan Arang

Diantara faktor penyebab menurunnya kesuburan lahan adalah

penggunaan pupuk dan pestisida kimia selama puluhan tahun secara terus

menerus dan cenderung berlebihan. Hal ini menyebabkan penurunan

kualitas tanah yang berimbas pada produksi tanaman karena membuat

lahan menjadi bertambah masam dan keras. Selain itu harga pupuk kimia

yang semakin mahal serta sulit diperoleh, yang berakibat pada rendahnya

produksi pertanian, sehingga pemerintah terpaksa mengimpor beberapa

komoditi pertanian untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Hal ini sebe-

tulnya tidak perlu terjadi mengingat lahan potensial di Indonesia sangat

luas, hanya perlu perbaikan kondisi lahan agar bisa optimal kembali. Lahan

rusak belum tentu tidak ada unsur hara, hanya tidak tersedia bagi tanaman

sehingga tidak bisa diserap dan dimanfaatkan tanaman. Salah satu penye-

babnya adalah lahan dalam kondisi masam, akibatnya mikroorganisme

yang berperan sebagai penyedia unsur hara bagi tanaman tidak bisa hidup.

Membuat lahan rusak menjadi subur tidaklah sulit, hanya dibutuhkan

ketekunan untuk memper-baiki dan merawat tanah tersebut agar terus

subur.

Arang adalah solusi tepat yang dapat mengembalikan kondisi lahan

menjadi subur kembali. Arang dapat dibuat dengan mudah dan murah

karena memanfaatkan berbagai jenis limbah baik limbah pertanian, perke-

bunan maupun kehutanan. Arang bukanlah pupuk, tetapi dengan keber-

adaan arang di dalam tanah dapat membangun kembali kesuburan tanah

yang rusak, karena arang dapat menaikkan pH tanah dari masam ke

tingkat netral. Biasanya petani melakukan dengan menambahkan kapur

pertanian yang mengandung senyawa Ca (Calcium) dan Mg (Magnesium)

ke dalam tanah, sehingga dapat mengurangi dan menetralkan sifat racun

dari Al (Alumunium) serta akibat buruk lainnya akibat kondisi tanah yang

masam. Karena sifat arang sebagai agen untuk meningkatkan pH tanah,

maka arang sangat cocok digunakan untuk lahan marginal yang tersebar

luas di Indonesia. Arang juga dapat memperbaiki struktur, serta aerasi dan

drainase tanah, sehingga dapat memacu perkembangan mikroorganisme

penting dalam tanah, oleh karena itu pemberian arang dapat memperbaiki

sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Jika struktur dan tekstur tanah baik,

maka kehidupan mikroorganisme tanah akan berkembang lebih baik,

sehingga memudahkan pembentukan dan peningkatan jumlah spora dari

ekto maupun endomikoriza serta mikroorganisme yang berperan dalam

mengikat N (Nitrogen) bebas dari udara.

Pendahuluan


Selain penggunaan arang pada lahan dapat memperbaiki dan

meningkatkan kondisi tanah, meningkatkan aliran air tanah, mendorong

pertumbuhan akar tanaman, arang juga dapat menyerap residu pestisida

dan kelebihan pupuk dalam tanah, meningkatkan bakteri tanah serta seba-

gai media mikroorganisme untuk simbiosis, mencegah penyakit tertentu,

serta meningkatkan rasa buah dan produksi. Demikian banyak manfaat

dan keuntungan penggu-naan arang untuk memperbaiki kondisi lahan di

Indonesia khususnya lahan pertanian, maka dirasa penting untuk menye-

barluaskan informasi ini dalam bentuk buku. Pada Bab II berisikan

informasi tentang sifat arang, kualitas arang, potensi bahan baku serta

teknologi pembuatan arang. Sementara Bab III lebih fokus pada arang

kompos bioaktif (Arkoba), mulai dari manfaat dan keunggulan, teknologi

pembuatannya, sampai pada ragam Arkoba sebagai altenatif pemanfaatan

limbah. Pada Bab IV, disajikan beragam bentuk aplikasi Arkoba serta

prospek dan peluangnya.

Arang


II. A R A N G

A. Sifat Arang

Secara umum arang adalah hasil pembakaran atau proses

karbonisasi dari bahan berlignoselulosa yang dikarbonisasi pada suhu 400-

500oC dan keaktifannya masih rendah, serta mengandung karbon yang

berbentuk padat dan berpori. Arang yang dihasilkan pada suhu 400-

5000C, sebagian besar porinya masih tertutup dengan hidrokarbon, ter

dan senyawa organik lain yang komponen-nya terdiri dari abu, air,

nitrogen dan sulfur. Jika arang ini diproses lebih lanjut pada suhu 700-

9000C akan menjadi arang aktif dan mempunyai pori lebih terbuka

dengan permukaan yang relatif bersih dari senyawa hidrokarbon.

Umumnya proses pembuatan arang dilakukan dengan cara memanaskan

bahan berlignoselulosa dalam suatu tempat tertutup (kiln) tanpa kontak

langsung dengan udara pada suhu. Kiln dapat terbuat dari bata, logam,

atau juga dapat dibuat dari tanah liat. Pembuatan arang pada prinsipnya

hampir sama di beberapa negara. Perbedaannya hanya pada disain dan

model tungku yang digunakan, namun tujuannya sama yaitu untuk

mendapatkan arang yang berkualitas tinggi.

Penggunaan arang sangat tergantung pada jenis dan kualitas arang.

Seperti nano karbon secara fisik berguna antara lain: untuk penyerap

radiasi sinar matahari, isolator gelombang elektromag-netik, elektrode,

filamen karbon, serta air batere. Morfologi arang aktif mempunyai

porositas yang berguna untuk penjernihan air, purifikasi udara, penghisap

gas, penyuburan tanah, filter, anti embun, penumbuh mikroorganisme dan

lain-lain. Secara kimia arang bersifat reaktivitas meliputi penyalaan api,

produksi karbon sulfat, gasifikasi, bahan farmasi dan pembuatan baja.

Arang juga sebagai sumber energi untuk rumah tangga, memasak, dan

power supply. Sebagai komponen non organik berguna sebagai glasir,

mikroelement, penggunaan untuk keramik serta pembangun kesuburan

tanah.

Arang mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai penyerap

dan pelepas unsur hara (pupuk) dalam bidang kesuburan tanah karena

memiliki luas permukaan yang besar dan kurang lebih sama dengan koloid

Arang


tanah. Pohan (2002), menyatakan bahwa arang tempurung kelapa

mempunyai luas permukaan yang paling besar dibandingkan dengan jenis

arang lainnya. Arang tempurung kelapa umumnya mempunyai luas

permukaan dalam antara 500-1500 m2/g, sehingga sangat efektif dalam

menangkap partikel-partikel yang sangat halus. Begitu pula dengan arang

sekam padi, dapat memiliki luas permukaan dalam antara 300-2000m2/g

(Hsieh & Hsieh (1990); John (1989)). Sifat penting arang kayu memiliki

kerapatan total antara 1,38-1,46 g/cm3; porositas 70 %; permukaan dalam

50 m3/g; berat bagian terbesar antara 80-220 kg/m

2; kandungan karbon

80-90 %; kandungan abu 1-2 %; dan zat mudah menguap antara 10-18 %

(Angel, 1995). Oleh karena itu arang juga dapat berfungsi sebagai

penyedia unsur hara P dan K serta disebut juga sebagai pembenah tanah

(Soil amendment).

Penggunaan arang sebagai pembangun kesuburan lahan di bidang

pertanian, perkebunan maupun kehutanan lebih difokuskan kepada arang

yang bahan bakunya berasal dari limbah. 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.Komposisi beberapa jenis arang dapat dilihat pada Lampiran 1

dan 2. Sebagai contoh pada pertanian semua unsur sangat diperlukan,

namun di bidang industri kandungan air diharapkan seminimal mungkin.

Macam-macam arang dan mikroskopis pori arang disajikan pada Gambar 1

dan 2. Sedangkan sifat dan keunggulan arang disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Beberapa sifat arang

No Sifat arang

1 Karbon berwarna hitam hasil proses karbonisasi dari bahan berlignoselu-losa pada

suhu 400-500oC

2 Padat, porous dan berpori berguna untuk purifikasi udara, penyuburan tanah,

filter, anti embun, penumbuh mikroorganisme dan lain-lain.

3 Sebagian besar porinya masih tertutup dengan hidrokarbon, ter dan senyawa

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

4 Terdiri dari air, volatile matter tar dan cuka kayu, abu, dan karbon terikat

5 Secara kimia arang bersifat reaktivitas meliputi penyalaan api, produksi karbon

sulfat, gassifikasi, bahan farmasi dan pembuatan baja

6 Struktur arang sebagian besar amorf tetapi berisi beberapa struktur kristal lokal

senyawa aromatik yang terkonjugasi

7 Atom karbon yang terikat erat sehingga tahan terhadap serangan dan dekomposisi

mikroorganisme

8 Mengandung senyawa organik aromatik-alifatik struktur yang kompleks (termasuk

sisa volatil) , dan senyawa mineral (abu anorganik)

Catatan : Tabel diolah dari berbagai sumber

Arang


B. Manfaat Arang di Bidang Pertanian dan Peternakan

Bahan organik tanah bukan hanya berfungsi sebagai pemasok hara,

tetapi juga berguna untuk menjaga kehidupan biologis di dalam tanah.

Oleh sebab itu salah satu cara untuk membangun kembali kesuburan lahan

yaitu 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. Manfaat arang secara terpadu di bidang pertanian antara lain:

memperbaiki dan meningkatkan kondisi 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, mence-gah penyakit

tertentu, serta meningkatkan rasa buah dan produksi (Anonimus, 2002).

Di bidang pertanian arang dapat digunakan untuk menaikkan pH tanah

dari masam ke tingkat netral yang biasanya dilakukan dengan menambah-

kan kapur pertanian.

Gambar 1.

Macam-macam arang

(Foto dok. Gusmailina)

Gambar 2.

Mikroskopis pori arang

(Sumber : Pari, 2010)

Arang


Dewasa ini penggunaan arang untuk lahan baik itu pertanian,

perkebunan, maupun kehutanan secara Internasional menggunakan istilah

biochar. Di Indonesia sesungguhnya pemanfaatan arang telah lama diguna-

kan sebagai campuran dalam media tanam. Arang adalah supplement

tanah yang sangat potensial untuk meningkatkan kualitas tanah. Sebagai

arang yang mengandung bahan organik tinggi, dapat dibuat dari biomas

tanaman, limbah pertanian, kotoran hewan ataupun bahan organik lain

dengan proses pirolisis. Kuantitas dan kualitas arang biochar ditentukan

oleh bahan baku, suhu pirolisis dan lama waktu pirolisis.

Usaha untuk meningkatkan hasil pertanian sampai saat ini masih

dilakukan untuk memenuhi kebutuhan manusia yang semakin meningkat.

Di lain pihak, lahan pertanian semakin berkurang kapasitasnya dalam

mendukung pemenuhan hara bagi tanaman. Kemampuan tanah menyedia-

kan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman sangat terbatas sehingga

perlu masukan dari luar baik berupa pupuk anorganik maupun organik.

Selain itu, kondisi alam yang tidak menentu akibat dari pemanasan global

membuat usaha-usaha perta-nian perlu mencari suatu teknologi yang dapat

menghadapi hal tersebut. Salah satu teknologi tersebut adalah teknologi

arang yang merupakan teknologi kuno yang dimunculkan kembali.

Takehiko Hoshi dari Tokai University, Jepang, meneliti efek arang

terhadap tanah perkebunan teh selama 10 tahun di bagian timur Shizuoka,

Jepang. Arang yang ditaburkan di sekeliling tanam-an teh masing-masing

sebanyak 100 g, ternyata memberikan efek pertumbuhan tinggi dan

volume produksi meningkat 40 % diban-ding tanaman yang tak ditaburi

arang. Penyebabnya, arang mengu-bah air yang terperangkap dalam tanah

menjadi air mineral karena berikatan dengan mineral-mineral arang. Arang

juga mengikat nutrisi di udara seperti nitrogen sehingga pH di dalam tanah

tetap netral. Selain kaya mineral arang juga bersifat antibakteri dan

beberapa jenis asam penyubur tanaman. Konsep itulah yang diterapkan

Korea Selatan untuk menjaga kesuburan rumput lapangan golf. Minimal

satu ton arang batok kelapa dipakai untuk lapangan golf pada lapisan

ketiga. Manfaatnya, menyerap kelembapan berlebih sehing-ga cendawan

tidak berkembang dan menghalau hama perusak rumput.

Di sektor kehutanan 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

Arang


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 & 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 menun-jukkan betapa

pentingnya pemeliharaan stabilitas bahan organik tanah bagi kelestarian

produktivitas baik pertanian, perkebunan maupun kehutanan.

Arang juga digunakan sebagai pencampur pakan ternak. Hasil

riset Do Thi Thanh Vana dari Goat and Rabbit Research Centre, Hatay,

Vietnam terhadap 42 kambing di National Institute of Animal Husbandry,

Hanoi, menunjukkan bahwa pertumbuhan bobot kambing yang diberi

pakan 10 g arang per kg bobot tubuh selama 12 minggu lebih cepat. Pada

Tabel 2 dapat dilihat beberapa penggunaan dan pemanfaatan arang.

Tabel 2. Pemanfaatan arang di beberapa sektor

No.

Pemanfaatan arang

Pertanian, perkebunan &

kehutanan Peternakan Keperluan sehari-hari

1 Memperbaiki kondisi tanah

(struktur, pH tanah), sehing-ga

memacu pertumbuhan akar

tanaman

Bahan pembuat

silase

Menghilangkan bau

limbah/MCK, bau lemari es,

& penjernihan air minum

2 Meningkatkan perkembang-an

mikroorganisme tanah (arang

sebagai rumah mikroba);

Membantu proses

pe-nguraian serta

mem-bantu

pencernaan ternak

Menjaga stabilitas kelem-

baban ruangan, gudang,

tempat makanan, produksi

pertanian, dll.

3 Meningkatkan kemampuan tanah

menahan air/menjaga kelembaban

tanah

Mengurangi dan meng-hilangkan bau kotoran

ternak (dapat dipakai sebagai alas lapisan tempat

pembuangan kotoran ternak unggas)

4 Menyerap residu pestisida serta

kelebihan pupuk di dalam tanah

Mencegah diare

5 Meningkatkan rasa buah dan

produksi

Meningkatkan produksi dan kualitas daging dan

telur

6 Pori arang mempunyai sifat memegang air dengan kapasitas tinggi, sehing-ga baik

untuk pembenah tanah dan penyerapan kelebihan bahan kimia.

Catatan : Diolah berdasarkan data yang ada

Arang


1. Arang untuk Soil Conditioning (membangun kesuburan tanah)

Arang memiliki pori-pori kecil yang sangat banyak, sehingga satu

gram arang mempunyai luas permukaan sekitar 250 meter persegi. Pori-

pori ini sangat efektif untuk mengikat dan menyimpan hara tanah serta

dapat melekatkan zat-zat yang berlainan pada dindingnya, yang nantinya

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.

Keuntungan pemberian arang pada tanah sebagai pembangun kesuburan

tanah (PKT) karena arang mempunyai kemampuan dalam memperbaiki

sirkulasi air dan udara di dalam tanah, meningkatkan pH tanah sehingga

pada akhirnya dapat merangsang dan memudahkan pertumbuhan dan

perkembangan akar tanaman.

Karena sifatnya sebagai agen untuk meningkatkan pH tanah, maka

arang sangat baik digunakan untuk lahan-lahan marginal yang tersebar luas

di Indonesia. Selain arang dapat memperbaiki struktur, serta aerasi dan

drainase tanah, juga dapat memacu perkembangan mikroorganisme

penting dalam tanah. Pemberian arang pada tanah dapat memperbaiki

sifat fisik, kimia dan biologi tanah, karena pemberian arang pada media

tanam dapat mengurangi pencucian unsur N secara signifikan (Steiner,

2007). Jika struktur dan tekstur tanah baik, maka kehidupan mikroorga-

nisme tanah yang berperan juga akan berkembang lebih baik, sehingga

memudahkan pemben-tukan dan peningkatan jumlah spora dari ektomi-

koriza mupun endomikoriza. Ogawa (1989) dan Japan Domestic Fuel

Dealers Association/JDFDA (1994), melaporkan bahwa pemberian arang

dan kalsium posfat secara bersamaan pada beberapa jenis tanaman kehu-

tanan dapat meningkatkan populasi mikoriza empat kali lebih banyak

dibanding tanpa pemberian arang, sehingga dapat merangsang

pertumbuhan akar tanaman serta memberikan habitat yang baik untuk

pertumbuhan semai tanaman. Arang memiliki keunggulan dalam hal total

ruang pori dan kapasitas air tersedia yang lebih tinggi sampai 12 bulan

masa simpan (Santi dan Goenadi, 2010).

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

Arang


CO2 udara (JDFDA, 1994). Pada tanaman pinus, secara nyata meningkat-

kan pembentukan cabang dan daun. Demikian juga pada tanaman bambu

dapat meningkatkan jumlah anakan. Di Indonesia, Faridah (1996), me-

nyimpulkan bahwa pemberian serbuk arang pada kadar 10 % volume

media berpenga-ruh positif terhadap pertumbuhan awal tinggi semai kapur

(Dryobalanops sp). Sunarno & Faiz (1997) menyarankan pemberian arang

sekam padi sebagai bahan utama media semai di dalam pottray sebagai

alternatif pengganti gambut.

Hasil penelitian Komarayati dan Pari (2012), menyimpulkan bahwa

penambahan arang serbuk gergaji, arang kompos dan campuran arang

kompos dan cuka kayu dapat meningkatkan pertumbuhan tinggi dan

diamater anakan jabon dan sengon. Konsentrasi arang serbuk gergaji sebe-

sar 5 %, campuran arang serbuk gergaji 5 % dan cuka kayu 2 %; arang

kompos 10 %, merupakan konsentrasi yang sesuai dan merupakan konsen-

trasi terbaik untuk meningkatkan pertumbuhan anakan Jabon dan Sengon.

Pada Tabel 3 dapat dilihat pengaruh penambahan arang, arang kompos

pada tanaman jabon dan sengon.

Tabel 3. Pengaruh penambahan arang serbuk gergaji, arang kompos dan cuka kayu

terhadap anakan Sengon dan Jabon sampai umur 10 bulan

Perlakuan Sengon Jabon

Tinggi (cm) Diameter (cm) Tinggi (cm) Diameter (cm)

A 2,06 0,25 0,39 0,34

B 4,64 0,17 6,39 0,59

C 3,48 0,19 3,20 0,47

D 4,33 0,22 8,21 0,54

E 6,89 0,26 13,02 0,47

F 6,64 0,22 3,34 0,50

G 7,60 0,22 9,20 0,49

H 8,40 * 0,34 * 24,47 * 1,06 *

I 7,66 0,33 22,67 0,94

J 6,34 0,19 25,83 * 1,03 *

K 9,85 * 0,25 30,59 * 1,12 *

L 12,14 * 0,34 * 24,93 * 0,83 *

Sumber : Komarayati & Pari (2012)

Keterangan : A= kontrol; B= arang serbuk gergaji 5%; C= arang serbuk gergaji 5% + cuka kayu

1%; D=arang serbuk gergaji 5% + cuka kayu 2%; E=arang serbuk gergaji 10%; F=

serbuk gergaji 10% + cuka kayu 1%; G= arang serbuk gergaji 10% + cuka kayu 2%;

H= arang kompos 10%; I= arang kompos 10% + cuka kayu 1%; J= arang kompos

10% + cuka kayu 2%; K= arang kompos 20%; L= arang kompos 20% + cuka kayu

1%.

*) : signifikan

Hasil penelitian Santi dan Goenadi (2012), menyimpulkan bahwa

arang cangkang kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan pembawa

Arang


mikroba pemantap agregat. Selanjutnya Dariah dan Nurida (2012), me-

nyimpulkan bahwa arang/biochar dapat dimanfaatkan untuk meningkat-

kan produktivitas lahan kering beriklim kering. Lebih lanjut dikemukakan

bahwa pemberian pembenah tanah berbahan baku arang/biochar dengan

dosis 2,5 ton/ha cenderung meningkatkan persentase agregasi tanah. Selain

itu aplikasi mulsa vertikal dan pembenah tanah berbahan dasar arang/

biochar berpengaruh terhadap peningkatan pertumbuhan dan produksi

jagung. Kemampuan arang/biochar memegang air pada tanah bertekstur

pasir juga telah diteliti oleh Sutono dan Nurida (2012), yang menyim-

pulkan bahwa arang yang terbuat dari kulit buah kakao lebih mampu

mempertahankan kandungan air di dalam tanah bertekstur pasir diban-

dingkan dengan arang tempurung kelapa sawit dan arang sekam. Dimana

jumlah pori aerasi pada tanah bertekstur pasir yang diberi arang kulit buah

kakao paling tinggi. Dikemukakan juga bahwa arang kulit buah kakao

sangat nyata meningkatkan pori air tersedia pada tanah bertekstur pasir

50% sampai 92%.

Peran arang untuk remediasi lahan pertanian tercemar limbah

tambang emas juga telah dibuktikan oleh Hamzah dkk.,(2012). Hasil pene-

litian menyimpulkan bahwa arang yang ditambah dengan pupuk kandang,

ferosulfat mampu memperbaiki pH tanah dan meningkatkan kandungan

N, P, K dan kadar tukar kation (KTK). Tanaman Vetiveria zizanoides L.

yang ditanam pada tailing tambang emas yang diberi perlakuan pupuk

kandang dan biochar mampu menyerap logam berat Hg dan Pb masing-

masing sebesar 14,3-33,2 mg/kg dan 48-92 mg/kg. Persentase serapan Hg

tertinggi pada akar 88,91% kemudian pada daun 23,54%, sedangkan

untuk serapan Pb tertinggi yaitu pada akar sebesar 51,17% dan pada daun

sebesar 48,83%.

Penggunaan arang selain mampu memperbaiki kualitas tanah, juga

mampu meningkatkan produktivitas tanaman. Hasil studi Igarashi (2002)

melaporkan adanya pengaruh pemberian arang dari sekam padi yang

dicampur dengan kapur terhadap pertumbuhan kedele dan jagung. Peneli-

tian di Amazone menunjukkan bahwa penambahan arang mampu mening-

katkan hasil padi dan shorgum hingga 40 % (Glaser et al., 2002). Selain

itu penggunaan arang dalam bentuk serbuk mampu memicu pertumbuhan

akar akasia dan mendorong pembentukan akar nodul dalam beberapa

bulan (Okimori, 2003). Hasil penelitian Nurida dkk., (2012), menyim-

pulkan bahwa aplikasi arang selain mampu meningkatkan pH tanah juga

Arang


menigkatkan kandungan C organik tanah menjadi 1,02%-1,07% dan KTK

meningkat menjadi 5,79-5,95 cmol(+)/kg.

Aplikasi arang pada tanah penting untuk meningkatkan kemam-

puan tanah dalam menyimpan karbon, meningkatkan kesuburan tanah,

menjaga keseimbangan ekosistem tanah serta bertindak sebagai agen untuk

meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman dengan menyediakan

dan mempertahankan hara (Glaser et al., 2002). Widowati dkk.,(2012)

menyimpulkan bahwa penggunaan arang secara mandiri tanpa pupuk KCL

dapat menekan pencucian K dan garam larut sedangkan kadar K tersedia

dan K total tanah serta serapan K semakin tinggi. Lebih lanjut Sukartono

dan Utomo (2012) menyimpulkan bahwa aplikasi biochar selain mening-

katkan status C organik tanah selama tiga musim tanam, juga berkontribusi

terhadap pembenah sifat fisika-kimia tanah yaitu, retensi hara (N, P, K, Ca,

Mg), KTK dan retensi air tanah. Hasil penelitian Siringoringo dan Siregar

(2011) menyimpulkan bahwa dosis optimum arang 5% (v/v) sudah cukup

efektif untuk mening-katkan laju pertumbuhan awal tanaman hutan jenis

Michelia montana Blume. pada umur enam bulan setelah penanaman

pada tipe tanah latosol yang bertekstur liat. Lebih lanjut dikemukakan

bahwa aplikasi arang pada tanaman Michelia montana Blume. setelah

enam bulan penanaman pada tipe latosol yang bertekstur liat mampu

memperbaiki sebagian besar kondisi kritikal parameter parameter sifat

kesuburan tanahnya, yaitu dengan meningkatnya pH, Ca, KTK, KB, Mg, P,

K2O5, K2O tanah serta dapat menurunkan kemasaman dan Al tanah.

2. Penemuan Terra Preta

Pada tahun 2007 International Rice Research Institute (IRRI)

menguji pemberian arang pada produksi padi gogo di Laos bagian utara.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa aplikasi arang dapat meningkatkan

konduktivitas hidrolik top soil atau lapisan atas tanah dan meningkatkan

hasil gabah pada kandungan tanah yang rendah fosfor (P). Hasil suatu riset

menunjukkan bahwa keberadaan arang di dalam tanah tidak akan terpe-

ngaruh selama 130 tahun lamanya. Lebih meyakinkan lagi dari temuan

kesuburan tanah hitam di lembah Amazon yang disebut sebagai Terra

Preta. Para ilmuwan dunia menemukan unsur arang dalam kandungan

tanah hitam tersebut yang diperkirakan merupakan hasil pengelolaan

bangsa Amerindian sejak 500 tahun hingga 2.500 tahun silam. Dari buku

kuno di Jepang juga diketahui istilah pupuk-api (fire-manure) sebagai

Arang


penyubur pertanian pada tahun 1697 adalah arang. Demikian juga tradisi

di China menyuburkan lahan sejak lama dikembangkan melalui pemba-

karan biomassa, yang diikuti oleh penelitian ilmiah terhadap peran arang

terhadap pertumbuhan bibit padi ternyata sudah dikembangkan sejak

tahun 1915.

Penemuan terbaru tentang tanah Terra Preta di Malinau, Provinsi

Kalimantan Timur oleh peneliti CIFOR (2012), memberi perhatian terha-

dap aplikasi arang/biochar. Diharapkan temuan ini dapat mengakselerasi

implementasi dan aplikasi arang/biochar secara nasional serta menum-

buhkan berbagai industri arang di berbagai daerah di Indonesia dan Asia

Tenggara. Penemuan ini diperkirakan dilakukan oleh masyarakat lokal

yang hidup nomaden di pedalaman Kalimantan sejak berabad silam.

Hidup berpindah dari satu tempat ke tempat lain dengan membakar secu-

kupnya untuk budidaya tanaman demi memenuhi kebutuhan hidup, secara

tidak sengaja meninggalkan bekas berupa tanah hitam layaknya seperti

Terra Preta di lembah Amazon. Ketidaksengajaan ini akibat faktor ling-

kungan dimana sewaktu proses slash-burn atau tebang bakar, terjadi hujan

sehingga hasil pembakaran tidak berlanjut menjadi abu. Oleh karena itu

istilahnya bukan lagi “slash and burn” tetapi menjadi “slash and char”

tebang dan arang.

3. International Biochar Initiatif (IBI)

International Biochar Initiative (IBI) dibentuk pada bulan Juli 2006

pada side meeting yang diadakan pada Soil World Science Congress

(WSSC) di Philadelphia, yang diwakili oleh praktisi dan para ahli dari

banyak negara seperti individu dan perwakilan dari lembaga akademis,

pengusaha, investor, organisasi pemerintah dan non pemerintah. Dunia

mengakui kebijakan dalam mempromosikan penelitian, pengembangan,

Gambar 3.

Temuan tanah hitam atau

Terra Preta di lembah

Amazon

(Sumber: Glaser dkk., 2001)

http://en.wikipedia.org/wiki/Terra_preta

Arang


demonstrasi, serta penyebaran (RDD & D) perlu dilakukan secara bersama,

sekaligus untuk komersialisasi teknologi produksi biochar. Missi dari pem-

bentukan IBI ini adalah untuk sosialisasi dan mempromosikan pengem-

bangan sistem biochar mengikuti aturan keberlanjutan. Untuk mendukung

kegiatan ini perlu penyebaran informasi tentang semua aspek biochar,

mengem-bangkan pedoman keberlanjutan, memonitor serta mengevaluasi

proyek-proyek yang berkaitan dengan biochar.

Fokus dari IBI adalah Biochar yang berkelanjutan, merupakan salah

satu dari beberapa teknologi mitigasi perubahan iklim dan pengkayaan/

pembangun kesuburan tanah yang relatif murah, yang dapat diaplikasikan

secara luas, dan cepat. Selain itu juga untuk mendukung tumbuhnya

industri biochar sesuai standar dan kualitas, pedoman keberlanjutan, dan

program sertifikasi sebagai jaminan dalam industri. IBI juga mendorong

dan berupaya untuk meningkatkan praktek industri yang baik untuk

memastikan kepercayaan publik dan peraturan bahwa organisasi yang

terlibat dalam penelitian biochar, produksi dan pemasaran mematuhi

standar etika yang tinggi serta produk yang dihasilkan aman dan sesuai

dengan standar IBI. Organisasi ini sangat didukung oleh banyak negara,

termasuk Indonesia. Indonesia mendirikan organisasi semacam ini dengan

nama Asosiasi Biochar Indonesia (ABI) yang dideklarasikan di Balikpapan

pada 11 Desember tahun 2012. Hingga kini kegiatan ABI meliputi sosiali-

sasi, diseminasi, seminar dan workshop tentang perkembangan aplikasi

biochar dan berbagai penelitian tentang manfaat biochar di Indonesia.

4. Arang dan Karbon Offset

Pemanasan global adalah kondisi yang diakibatkan karena mening-

katnya emisi CO2 dan gas rumah kaca lainnya. Dampak yang dirasakan

adalah terjadinya perubahan iklim serta berbagai bencana alam yang

mendorong semakin kerapnya anomali iklim seperti El-Nino yang menye-

babkan kekeringan atau La-Nina yang mendorong terjadinya banjir. Studi

dampak perubahan iklim di Asia Tenggara oleh Asian Development Bank

(ADB) pada tahun 2009 : berdasar skenario emisi tinggi, rata-rata suhu di

empat negara – Indonesia, Philipina, Thailand dan Vietnam– diproyeksikan

akan naik 4,8 0C pada 2100 dari level tahun 1990; rata-rata kenaikan air

laut global adalah 70 cm selama waktu tersebut, dan Indonesia, Thailand

dan Vietnam diproyeksi akan mengalami musim iklim lebih kering pada

dua atau tiga dekade ke depan. Asia Tenggara kelihatannya lebih besar

http://id.wikipedia.org/wiki/Asia_Tenggara

http://www.adb.org/

http://id.wikipedia.org/wiki/Indonesia

http://id.wikipedia.org/wiki/Filipina

http://id.wikipedia.org/wiki/Thailand

http://id.wikipedia.org/wiki/Vietnam

Arang


terkena dampak perubahan iklim ini dibandingkan rata-rata global.

Beberapa akibatnya di Indonesia antara lain: dalam kehidupan sehari-hari

sangat terasa bahwa setiap dua hingga tiga tahun udara semakin panas,

bencana alam makin meningkat. Areal padi sawah yang terkena

kekeringan meningkat dari 0,3-1,4 % menjadi 3,1-7,8 % & puso: 0,004-

0,41 % menjadi 0,04-1,87 % (±150 ribu ha/musim). Areal rawan banjir

pun meningkat dari 0,75-2,68 % menjadi 0,97-2,99 %, & puso: 0,24-

0,73% menjadi 8,7-13,8% (850 ribu ha). Akibatnya resiko penurunan

produksi meningkat dari 2,4-5 % menjadi sekitar 10 %.

Telah diketahui bahwa, emisi gas rumah kaca Indonesia pada 2005

mencapai 2,3 giga ton. Emisi ini akan terus meningkat sehingga mencapai

3,6 giga ton pada 2030, jika tidak ada perbaikan dalam cara pengelolaan

di beberapa sektor terkait. Pada berbagai kesempatan Presiden Indonesia

menyampaikan bahwa Indonesia berpeluang mengurangi gas rumah kaca

sebesar 2,3 giga ton pada tahun 2030, dan mentargetkan mengurangi

emisi karbondioksida sebanyak 26 % sampai tahun 2020. Kebijakan lebih

difokuskan pada sektor kehutanan, pertanian, transportasi, bangunan, dan

semen. Presiden juga menekankan bahwa sasaran kebijakan ini harus

dicapai dengan cara mengontrol penggunaan energi BBM yang berlebihan,

karena berkaitan dengan karbondioksida yang dikeluarkannya, pengelo-

laan limbah, dan lain-lain serta yang paling utama adalah pengelolaan

hutan. Sejalan dengan program teknologi arang terpadu dan turunannya

mempunyai prospek, peran, serta berpe-luang dalam mendukung target

dan sasaran pemerintah. Hal ini berdasarkan kepada hasil penelitian, kan-

dungan karbon dalam arang mencapai 80 % dari berat arang. Jika dosis

yang diberikan adalah 100-400 kg/ha maka telah terjadi penambahan

deposit karbon pada lahan sebesar 80-320 kg/ha ke dalam reservoir

(carbon store).

Dibandingkan dengan penggunaan pupuk organik, aplikasi arang

akan lebih menguntungkan bagi lingkungan secara jangka panjang, semen-

tara pupuk organik bersifat menyuburkan tanah dalam jangka pendek.

Bagi lingkungan, pupuk organik menjadi penyuplai kadar metana (CH4)

yang cukup signifikan karena mengandung unsur organik yang membusuk.

Pada proses pembusukan tersebut keluar CH4 ke atmosfer. CH4 di atmosfer

bisa merusak ozon, efek yang ditimbulkan oleh CH4 bisa mencapai 21 kali

lipat efek CO2. Arang dapat mengikat karbon sampai 50 % pada pemba-

karan 3 % dan diperkirakan mengalami dekomposisi biologi di bawah

Arang


20% setelah 5-10 tahun. Dengan demikian, dari perspektif iklim, arang

yang ditanam dalam tanah bisa menahan pemanasan global. Walaupun

pada awalnya arang bisa untuk bahan bakar, tetapi manfaat bagi

lingkungan jauh lebih besar jika diaplikasikan ke dalam tanah.

Salah satu keuntungan nyata dari penggunaan arang pada lahan

adalah kemampuannya sebagai tambahan karbon offset, yaitu dalam hal

pengurangan emisi gas rumah kaca yang diukur dalam ton setara karbon-

dioksida (CO2). Pemanasan global yang diakibatkan beberapa jenis gas

rumah kaca seperti metana, nitrous oxide, hidrofluorokarbon, perfluoro-

karbon, heksafluorida belerang akibat beberapa aktivitas manusia dari

berbagai sektor akan diserap oleh arang dan tersimpan dalam jangka

waktu yang sangat lama. Lalu mengapa harus arang/biochar?. Beberapa

pertimbangannya adalah karena pembuatan arang sangat sederhana,

mudah dan murah yang dapat dilakukan oleh masyarakat umum. Selain itu

arang adalah karbon negatif. CO2 di atmosfir akan dikonsumsi oleh tum-

buhan melalui proses fotosintesis kemudian dikembalikan ke tanah tersim-

pan dengan manfaat selama ribuan tahun, sehingga arang akan membantu

keseimbangan siklus karbon di alam.

Selain menjaga keseimbangan siklus karbon di alam, arang

berfungsi menyerap gas rumah kaca yang berasal dari residu akibat peng-

gunaan pestisida dan pupuk kimia berlebihan pada lahan pertanian,

sehingga akan membantu mengurangi segala dampak buruk pada alam

dan lingkungan. Aplikasi arang adalah solusi dan alat yang sangat potensial

untuk memperlambat dan menurunkan tingkat gas rumah kaca di atmosfir

secara signifikan serta pemanasan global secara umum. Pada saat yang

bersamaan aplikasi arang pada lahan dapat menjaga stabilitas kelembaban

dalam tanah, meningkatkan kesuburan tanah dan perkembangan mikro-

organisme yang berperan aktif dalam penyediaan unsur hara pada tanah

sehingga meningkatkan produktivitas tanaman.

Sebagai deposit karbon di tanah, arang atau biochar bekerja

dengan cara mengikat dan menyimpan CO2 dari udara untuk mence-

gahnya terlepas ke atmosfir. Kandungan karbon yang terikat dalam tanah

jumlahnya besar dan tersimpan hingga waktu yang lama, diperkirakan

ratusan hingga ribuan tahun, tetapi perhitungan secara persis tentang

jumlah CO2 yang bisa diikat sangat jarang tersedia. Lehmann (2007),

menyatakan bahwa untuk area 250 ha mampu mengikat 1900 ton CO2

dalam setahun. Biochar merupakan salah satu bahan pembenah tanah

Arang


dengan sifat uniknya yang mampu menyerap unsur kimia logam (hara

tanah terlarut) hingga tersedia bagi akar tanaman, selain itu biochar atau

disebut juga dengan istilah arang hayati ini mampu mengurangi emisi gas

Metan (CH4), CO2 dan NO2 dari dalam tanah yang merusak lapisan ozon.

Lehmann, Peneliti dari Cornell University dan berbagai tempat di

dunia telah membuktikan secara ilmiah pengaruh arang terhadap kesubur-

an tanah. Efek lain penggunaan arang ke dalam tanah adalah untuk mere-

duksi pemanasan global (global warming), yakni dengan cara mengikat gas

rumah kaca dari atmosfer seperti CO2. Pengikatan CO2 ke dalam tanah

juga berakibat baik bagi pertumbuhan tanaman. Teknologi untuk

mereduksi global warming sedang dikembangkan saat ini dan belum

ditemukan teknologi yang efektif dan bisa diaplikasikan secara masal selain

menanam arang ke tanah.

5. Siklus Carbon

Siklus karbon adalah istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan

perubahan karbon (dalam berbagai bentuk) di atmosfer, laut, biosfer

terestrial dan deposit geologis. Dinamika karbon di alam dapat dijelaskan

secara sederhana dengan siklus karbon. Siklus karbon merupakan siklus

biogeokimia yang mencakup pertukaran/perpindahan karbon diantara

biosfer, pedosfer, geosfer, hidrosfer dan atmosfer bumi. Siklus karbon

sesungguhnya merupakan suatu proses yang rumit dan setiap proses saling

mempengaruhi proses lainnya. Ada sekitar 1.000.000 gigaton karbon di

bumi, sebagian besar yang tersimpan pada batuan sedimen dan tidak

pernah mencapai permukaan. Di permukaan, karbon terus terlibat dalam

pertukaran dinamis konsumsi dan produksi. Pertukaran aktif ini disebut

sebagai siklus karbon. Atmosfer berisi sekitar 750 gigaton karbon, sebagian

besar dalam bentuk karbon dioksida (CO2).

Tumbuhan akan mengurangi karbon di atmosfer (CO2) melalui

proses fotosinthesis dan menyimpannya dalam jaringan tumbuhan. Sampai

waktunya karbon tersebut tersikluskan kembali ke atmosfer, karbon

tersebut akan menempati salah satu dari sejumlah kantong karbon. Semua

komponen penyusun vegetasi baik pohon, semak, liana dan epifit merupa-

kan bagian dari biomassa atas permukaan. Di bawah permukaan tanah,

akar tumbuhan juga merupakan penyimpan karbon selain tanah itu

sendiri. Pada tanah gambut, jumlah simpanan karbon mungkin lebih besar

dibandingkan dengan simpanan karbon yang ada di atas permukaan.

Arang


Karbon juga masih tersimpan pada bahan organik mati dan produk

berbasis biomassa seperti produk kayu baik ketika masih dipergunakan

maupun sudah berada di tempat penimbunan. Karbon dapat tersimpan

dalam kantong karbon dalam periode yang lama atau hanya sebentar.

Peningkatan jumlah karbon yang tersimpan dalam karbon pool ini

mewakili jumlah karbon yang terserap dari atmosfer.

Gambar 4. Sketsa siklus karbon secara sederhana

(Sumber : Sutaryo, 2009)

Peran arang dalam siklus karbon, tentunya menambah jumlah

karbon tersimpan. Jika diaplikasikan pada tanah akan menambah simpan

karbon dalam tanah. Selain itu akan membantu percepatan simpanan

karbon dalam bentuk biomasa pada tumbuhan melalui fotosintesis.

6. Meningkatkan Aktivitas dan Populasi Mikroba Tanah

Walaupun bukan sebagai pupuk, arang dapat membangun kualitas

kondisi tanah baik secara fisik, kimia dan biologi tanah. Hasil pengamatan

ternyata penambahan arang dapat meningkatkan aktivitas mikroba perom-

bak bahan organik tanah. Selain itu juga dapat meningkatkan populasi

bakteri pengikat N dalam 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 mem-

buat tanah dalam keadaan stabil. Karakteristik arang berguna sebagai agen

bagi pembangun, penyubur sekaligus menjaga stabilitas tanah, sehingga

Arang


arang mempunyai peran sebagai pemberi kehidupan berjangka panjang

pada tanah dan tanaman yang tumbuh di atasnya.

Arang yang bersifat alkali dapat meningkatkan pH tanah yang

masam, sehingga sangat baik digunakan sebagai pengganti kapur pada

lahan-lahan masam yang perluasannya semakin bertambah di Indonesia.

Arang 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 mikro-

organisme 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,

sehingga perlu dikembangkan model pertanian/peter-nakan dan kehutanan

berbasis teknologi arang secara terpadu.

Pemberian arang pada media tanam memberikan hasil yang nyata

terhadap peningkatan jumlah mikroorganisme tanah, diantaranya bakteri

tanah dan bakteri yang berfungsi sebagai pengikat N bebas (soil bacteria

dan nitrogen fixation bacteria) (Gambar 5).

Arang yang diperuntukkan dengan tujuan perbaikan lahan adalah

arang yang berasal dari limbah, karena sangat disayangkan jika mengguna-

kan arang yang berasal dari kayu yang masih mempunyai nilai ekonomis

tinggi. Dari beberapa pengamatan ternyata penambahan arang dapat

meningkatkan aktivitas mikroba perombak bahan organik tanah, selain

juga dapat meningkatkan populasi bakteri pengikat N dalam tanah. Pada

Gambar 6, dapat dilihat perkembangan spora mikoriza, berkecambah,

tumbuh dan berkembang pada media arang, hyfa mikoriza terlihat keluar

masuk pada poros besar arang (A), demikian juga mikoriza yang hidup

bersimbiosis dengan tumbuhan Dipterocarps (B) terlihat tumbuh dengan

baik pada media arang. Pemberian arang juga berpengaruh baik pada

perkembangan bintil akar yang hidup bersimbiosis dengan tumbuhan

kacang-kacangan (C), terlihat bintil akar berkembang secara nyata pada

tanaman kacang kedelai.

Sudah dapat dipastikan bahwa keberadaan arang di dalam tanah

dapat digunakan sebagai habitat fungi dan mikroba tanah lainnya.

Sebagaimana dilaporkan oleh Saito dan Marumoto (2002) bahwa fungi

dapat bersporulasi di dalam pori mikro arang karena di dalam pori

Arang


tersebut kompetisi yang terjadi dengan saprofit lainnya cukup rendah.

Oleh karena itu pemanfaatan arang sebagai bahan pembawa bioamelioran

dengan bahan aktif hayati/bakteri merupa-kan peluang baru yang dapat

menghasilkan sebuah penemuan inovasi. Hal ini cukup beralasan karena

penelitian terkait dengan karakteristik arang dan viabilitas mikroba dalam

interaksinya dengan arang masih belum banyak dilakukan (Santi &

Goenadi, 2010).

A B Gambar 5. Pengaruh aplikasi arang terhadap kondisi ph tanah (A) dan pengaruhnya

terhadap perkembangan mikroorganisme tanah (B)

(Sumber Gusmailina, dkk. 1999)

Gambar 6 . Manfaat arang

(Sumber Ogawa, 2001)

C. Kualitas Arang

Kualitas arang tergantung dari bahan baku serta proses

pengarangan. Makoto Ogawa pada tahun 2007 melaporkan, bahwa

komposisi arang dalam % terdiri dari: Carbon = 77,58; Volatile matter =

Arang


12,92; Ash/abu = 9,50. Sedangkan kandungan mineral abu dalam %

terdiri dari : SiO2 = 36.5; Al2O3 = 10.9; CaO = 19,2; K2O = 1,1; Na2O3

= 5,35; Fe2O3 = 7,5; MgO = 10,3; dan P2O5 = 1,7. Pada Lampiran 1

dapat dilihat kualitas dan kandungan hara arang dari beberapa jenis

limbah kayu.

1. Arang Serbuk Gergaji (ASG)

Serbuk gergaji merupakan salah satu jenis limbah yang dihasilkan

oleh industri penggergajian dan pengolahan kayu, yang dapat ditemui

pada lokasi perindustrian di perkotaan maupun di lokasi penggergajian

kayu di sekitar hutan. Limbah serbuk gergaji ini dapat mencemari ling-

kungan jika dibiarkan menumpuk, karena serbuk gergaji adalah limbah

yang membutuhkan waktu lama untuk hancur secara alami, juga akan

membutuhkan tempat yang luas apalagi bagi industri skala besar. Kondisi

ini akan menyebabkan pencemaran dan penurunan kualitas lingkungan.

Salah satu kebijakan Kementerian Lingkungan Hidup dan

Kehutanan, yaitu memanfaatkan kayu secara optimal, dengan volume

limbah serendah mungkin atau bahkan tanpa limbah (Zero waste).

Kebijakan ini berarti bahwa semua industri pengolahan kayu baik besar

maupun kecil, harus mengusahakan tidak menghasilkan limbah kayu.

Namun kenyataan di lapangan umumnya rendemen industri penggergajian

kayu masih berkisar antara 50–60 %. Sebanyak 15-20 % terdiri dari serbuk

gergaji kayu. Untuk beberapa industri besar, limbah serbuk gergaji sudah

dimanfaatkan menjadi bentuk briket arang dan arang aktif yang dijual

secara komersial. Namun untuk industri penggergajian kayu skala kecil

limbah ini belum dimanfaatkan secara optimal. Oleh sebab itu potensi

limbah yang besar ini perlu diberdayakan sehingga dapat digunakan

sebagai bahan baku beberapa produk berguna dan mempunyai nilai

ekonomis. Dengan demikian pemanfaatan serbuk gergaji dapat ditujukan

untuk mencari peluang strategis dalam peningkatan pengelolaan hasil

hutan melalui pemanfaatan kembali limbah serbuk gergaji.

Arang serbuk gergaji dapat diolah lebih lanjut menjadi arang

kompos, arang kandang, briket arang atau arang aktif. Briket Arang Serbuk

Gergaji (BASG) dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif pengganti

minyak tanah dan kayu bakar, sehingga dapat menghemat pengeluaran

biaya bulanan. Penggunaan briket arang serbuk gergaji dapat menekan

penggunaan kayu bakar, sehingga selanjutnya selain dapat mencegah

Arang


kerusakan hutan secara fisik, juga pelepasan sebesar 3,5 juta ton CO2/bulan

ke atmosfir dapat dicegah (Indonesia). Pada tahun 2000, kebutuhan kayu

bakar dunia mencapai 1,70 x 109 m

3. Seandainya BASG digunakan sebagai

pengganti kayu bakar, maka sekitar 6,07x 109 ton penambahan CO2/tahun

ke atmosfir dapat dicegah (Moreira, 1997; Turker & Ayaz, 1997). Briket

arang ini pada masa yang akan datang merupakan sumber energi alternatif

karena sifatnya yang dapat diperbaharui, mengingat sumber energi yang

digunakan oleh hampir semua penduduk saat ini menggunakan sumber

energi yang tidak dapat diperbaharui seperti minyak tanah, gas, bensin dan

solar.

Selain sebagai pengganti bahan bakar, pemanfaatan arang serbuk

gergaji lebih ditujukan kepada perbaikan kondisi lahan dengan sifatnya

sebagai soil conditioner (PKT). Arang serbuk gergaji dapat digunakan

langsung sebagai agent pembangun kesuburan tanah, selain itu juga digu-

nakan sebagai campuran dalam proses pengomposan. Pembuatan arang

kompos merupakan salah satu teknik yang telah dikembangkan oleh Puste-

kolah dengan memanfaatkan arang pada proses pengomposan. Tujuan

penambahan arang pada proses pengomposan adalah selain meningkatkan

kualitas dari kompos tersebut, juga diharapkan dapat menambah jumlah

dan aktivitas mikroorganisme yang berperan, sehingga proses dekom-posisi

dapat berlangsung lebih cepat. Selain dapat meningkatkan pH tanah, arang

kompos dapat memacu perkembangan mikroorganisme (mikoriza) tanah,

sehingga cocok digunakan untuk reklamasi lahan yang mempunyai tingkat

kesuburan tanah dengan produk-tivitas yang rendah.

a. Komponen Hara Arang Serbuk Gergaji

Kandungan hara yang terdapat pada arang serbuk gergaji

tergantung pada bahan bakunya. 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-

500 ppm dan 30-70 ppm; kandungan hara K berkisar antara 0,9-3,0

meq/100 gram; kandungan hara Ca berkisar antara 1-15 meq/100 gram;

dan kandungan hara Mg berkisar antara 0,9-12 meq/100 gram (Gusmailina

dkk. 1999). Pada Lampiran 2 dapat dilihat komposisi kandungan hara

arang serbuk yang biasa digunakan sebagai pembangun kesuburan tanah.

Hasil uji coba pemberian arang sebagai campuran media semai

tanaman secara nyata meningkatkan diameter batang Eucalyptus urophylla

Arang


(Gambar 7). Aplikasi arang memberikan respon positif, baik terhadap

tinggi tanaman maupun diameter batang tanaman Acacia mangium sampai

umur 1,5 bulan. Demikian juga pada tanaman Eucalyptus urophylla di

lapangan sampai umur 15 bulan menunjukkan bahwa rata-rata pertam-

bahan tinggi pada perlakuan penambahan arang bambu memberikan hasil

yang lebih baik. Demikian juga pemberian arang berpengaruh sangat 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 (pembangun kesuburan tanah). Gambaran hasil

secara umum hingga saat ini menegaskan bahwa pemberian arang baik

sebagai campuran media, ataupun di lapangan perlu dikembangkan dan

disebar luaskan.

b. Potensi Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan arang umumnya

berasal dari limbah kehutanan, pertanian dan perkebunan. Semua jenis

biomassa, kayu, bambu, tempurung kelapa dan kelapa sawit, tempurung

kemiri serta berbagai jenis limbah dapat digunakan sebagai bahan baku

untuk produksi arang. Potensi bahan baku kayu yang belum dimanfaatkan

secara optimal adalah sekitar 29,70 juta m3/tahun untuk limbah pema-

nenan hutan; 2,03 juta m3/tahun untuk industri pengolahan kayu termasuk

0,78 juta m3 serbuk gergaji kayu dan 27,32 juta m

3/tahun untuk limbah

sektor pertanian (Anonim, 2000 dalam Pari, 2010).

Bahan baku kayu untuk arang realtif tidak memerlukan spesifikasi

khusus. Pada umumnya kayu yang memiliki berat jenis tinggi adalah yang

Gambar 7.

Pengaruh pemberian beberapa

jenis arang terhadap pertumbuhan

diameter batang tanaman

Eucalyptus urophylla

(Sumber: Gusmailina, dkk. 1999)

Arang


diinginkan konsumen. Bagian yang perlu diperhatikan dari bahan baku

kayu adalah kesinambungannya. Bahan baku kayu dari hutan tanaman

yang dikelola dengan lestari, sustainable forest management mulai dari

pembibitan, penanaman, pemeliharaan, penebangan merupakan jaminan

ketersediaan bahan baku kayu untuk arang. Indonesia sebagai negara

tropis dengan potensi limbah biomassa sangat berlimpah terutama dari

agro-industri sangat potensial untuk mengaplikasikan arang/biochar pada

lahan pertanian, perkebunan dan kehutanan.

Gambar 8. Potensi beberapa jenis limbah sebagai bahan baku arang

(Foto: dok. Gusmailina)

c. Teknologi Pembuatan Arang

1) Pembuatan Arang Serbuk Gergaji/Sekam Padi dengan Tungku Semi

Kontinyu

Ada beberapa cara untuk membuat arang, baik arang bentuk

bongkahan maupun arang serbuk gergaji atau arang sekam padi

tergantung kebutuhan. Pada bab ini akan dikemukakan teknologi

pembuatan arang serbuk gergaji atau sekam padi. Karena arang untuk

soil conditioner maupun arang kompos dibutuhkan arang yang ber-

ukuran kecil seperti serbuk gergaji atau sekam padi, sehingga tidak

perlu menumbuk seperti meng-gunakan arang berbentuk bongkahan.

Teknologi ini dirancang dengan konstruksi yang terbuat dari plat besi

siku yang dapat dibongkar pasang (sistem baut) dan ditutup dengan

Arang


lembaran seng yang juga menggunakan sistem baut. Dalam satu hari

(9 jam) dapat mengarangkan serbuk gergaji sebanyak 150–200 kg

yang menghasilkan rendemen arang antara 20–24 %. Kadar air 3,49

%; kadar abu 5,19 %; kadar zat terbang 28,93 % dan kadar karbon

sebesar 65,88 %. Arang serbuk gergaji yang dihasilkan dapat dibuat

atau diolah lebih lanjut menjadi briket arang, arang kompos, arang

aktif, atau bahkan digunakan langsung sebagai sebagai campuran

media semai tanaman.

Gambar 9. Proses pembuatan arang serbuk gergaji dengan tungku semi kontinyu

model P3HH


Pada bagian depan tungku terdapat bak yang berisi air yang

berguna untuk memadamkan api setelah pengarangan sekaligus

mencegah arang menjadi abu. Spesifikasi tungku semi kontinyu ini

dapat dilihat pada Gambar 10.

Spesifikasi :

1. Type : Kubus (120 x 100 cm)

2. Tinggi pengarangan : 30 cm

3. Tinggi ruang pembakaran : 130 cm

4. Tinggi leher cerobong : 70 cm

5. Tinggi cerobong : 146 cm

6. Diameter cerobong : 50 cm

Gambar 10.

Sketsa tungku semi kontinyu model

P3HH, 1997

(Sumber Gusmailina, dkk. 2002)

Arang


Langkah-langkah membuat arang dengan tungku semi kontinyu:

Masukkan serpihan kayu sebanyak 5-10 kg sebagai umpan bakar di

bagian pengarangan kemudian biarkan terbakar sampai panas dan

membara;

Masukkan serbuk gergaji atau sekam padi ke bagian pembakaran

sebanyak tiga karung (sekitar 35-40 kg) melalui pintu bagian

belakang tungku;

Biarkan sampai membara sambil sesekali diaduk, sehingga serbuk

yang terbakar akan jatuh ke bagian tempat pengarangan;

Biarkan terbakar sampai warna menjadi hitam, lalu ditarik ke

bagian penampungan yang berisi air. Jika masih terlihat warna

serbuk yang coklat, aduk sampai semua berubah menjadi arang;

Setiap 30 menit lakukan penambahan bahan baku sebanyak satu

karung (10-15 kg);

Proses selanjutnya sama, dilakukan berulang-ulang dan kontinyu

sampai didapatkan arang sesuai dengan kebutuhan;

Biarkan arang terendam sesaat di dalam bak penampungan, kemu-

dian dikeringkan. Setelah kering arang siap untuk dikemas atau

digunakan.

Gambar 11. Arang serbuk gergaji


2) Pembuatan Arang dengan Cara Tungku Drum

Pembuatan arang dengan tungku drum ini sudah banyak

digunakan oleh masyarakat umum. Tungku drum dapat digunakan

untuk membuat arang dari tempurung kelapa, tempurung kemiri,

limbah kulit, ranting atau sebetan. Cara ini termasuk sederhana,

mudah dan murah dengan menggunakan drum bekas minyak tanah

atau oli dengan kapasitas 200 liter.

Arang


Spesifikasi kiln/tungku drum yang dimodifikasi adalah sebagai

berikut:

Tipe : Silinder (Drum)

Tinggi drum : 90 cm

Diameter : 57 cm

Tinggi cerobong : 30 cm

Diameter cerobong : 10 cm

Lubang udara : 24 buah

Diameter lubang udara : 13 mm

Jarak antar baris lubang : 15 cm

Gambar 12. Pembuatan arang dengan tungku drum


Langkah-langkah membuat arang dengan tungku drum:

Masukkan sebatang bambu/kayu berdiameter 10 cm di tengah

drum, tegak lurus pada tengah atau pusat drum

Isi drum dengan bahan baku sampai penuh;

Cabut bambu/kayu dengan perlahan, hingga membentuk lubang

pada drum;

Tutup lubang udara dengan asbes atau tanah liat;

Masukkan umpan bakar ke dasar drum melalui lubang yang

terbentuk;

Nyalakan, jika pembakaran sempurna maka kiln/tungku ditutup

lalu dipasang cerobong asap;

Buka lobang udara pada baris pertama bagian bawah badan drum;

Jika pada lobang udara terlihat bara merah, segera tutup dengan

asbes atau tanah liat, kemudian lobang udara baris berikutnya

dibuka. Demikian seterusnya hingga pembakaran berlangsung

Arang


sampai terjadi bara pada lobang baris paling atas badan drum;

Pengarangan berlangsung antara 6-7 jam tergantung jenis bahan

baku, kadar air, dan keadaan angin. Tutup cerobong dengan kain,

kemudian bagian atas drum ditutup dengan pasir untuk mencegah

agar udara tidak masuk ke dalam drum yang dapat menyebabkan

arang jadi abu;

Pengarangan dihentikan bila asap yang keluar dari cerobong sudah

tipis dan berwarna kebiru-biruan. Biarkan tungku dingin selama

enam jam lalu tutup kiln dibuka. Pisahkan antara arang dari abu;

Untuk mengurangi asap, cerobong diperpanjang yang dapat

disambung dengan bambu yang sudah dilobangi bagian tengahnya.

Makin panjang cerobong makin sedikit asap sehingga tidak

mengganggu lingkungan.

Gambar 13. Arang tempurung kelapa, arang sebetan/limbah kayu dan arang limbah

potongan kayu yang dibuat dengan tungku drum.


2. Arang Sekam Padi (ASP)

Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang

terdiri dari dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling

bertautan. Pada proses penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir

beras dan menjadi bahan sisa atau limbah penggilingan. Sekam dikatego-

rikan sebagai biomassa yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan

seperti bahan baku industri, pakan ternak dan bahan bakar.

Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20

sampai 30 %, dedak antara 8-12 % dan beras giling antara 50-63,5 %

data bobot awal gabah. Sekam dengan persentase yang tinggi tersebut

dapat menimbulkan problem lingkungan. Ditinjau dari komposisi kimiawi,

sekam mengandung beberapa unsur kimia penting yang dapat dimanfaat-

kan untuk berbagai keperluan diantaranya: (a) sebagai bahan baku pada

Arang


industri kimia, terutama kandungan zat kimia furfural yang dapat

digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri kimia; (b) sebagai

bahan baku pada industri bahan bangunan, terutama kandungan silika

(SiO2) yang dapat digunakan untuk campuran pada pembuatan semen

portland, bahan isolasi, husk-board dan campuran pada industri bata

merah; (c) sebagai sumber energi panas pada berbagai keperluan manusia,

kadar selulosa yang cukup tinggi dapat memberikan pembakaran yang

merata dan stabil. Sekam memiliki kerapatan jenis (bulk density) 125

kg/m3, dengan nilai kalori sekam sebesar 3300 k.kalori/kg. Menurut

Houston (1972) sekam memiliki bulk density 0,100 g/ml, nilai kalori

antara 3300 -3600 k.kal/kg sekam dengan konduktivitas panas 0,271 BTU.

Untuk lebih memudahkan diversifikasi penggunaan sekam, maka sekam

perlu dipadatkan menjadi bentuk yang lebih sederhana, praktis dan tidak

voluminous. Bentuk tersebut adalah arang sekam maupun briket arang

sekam. Arang sekam dapat dengan mudah dimanfaatkan sebagai bahan

bakar yang tidak berasap dengan nilai kalori yang cukup tinggi. Briket

arang sekam mempunyai manfaat yang lebih luas lagi yaitu di samping

sebagai bahan bakar ramah lingkungan, juga sebagai media tumbuh

tanaman hortikultura khususnya tanaman bunga.

Arang sekam memiliki peranan penting sebagai media tanam

pengganti tanah. Arang sekam bersifat porous, ringan, tidak kotor dan

dapat menahan air. Penggunaan arang sekam cukup meluas dalam

budidaya tanaman hias maupun sayuran, terutama budidaya secara

hidroponik. Saat ini arang sekam mudah diperoleh di toko-toko pertanian.

Namun arang sekam dapat dibuat sendiri dengan cara sederhana, untuk

keperluan sendiri atau bahkan dapat dijadikan sebagai usaha sampingan.

Arang sekam padi dapat dibuat dengan menggunakan tungku semi

kontinyu tipe P3HH, atau dengan cara sederhana dengan cara disangrai.

Peralatan yang diperlukan adalah tungku dan seng. Caranya, sekam padi

diletakkan di atas seng yang telah ditempatkan di atas tungku. Selanjutnya

sekam disangrai sambil diaduk. Dengan cara ini akan diperoleh arang

sekam sebanyak 40-50 kg dari 100 kg sekam segar. Pembuatan arang

sekam juga dapat dilakukan dengan cara dibakar dalam drum. Caranya,

masukkan sekam ke dalam drum sampai tinggi sekitar 20 cm. Tuang oli ke

dalam drum dan bakar. Jika asap dari pembakaran berkurang, maka sekam

ditambah sedikit demi sedikit hingga drum penuh. Kemudian drum ditutup

karung basah dan di atasnya diberi tutup hingga rapat. Biarkan sekam

Arang


menjadi dingin. Setelah itu pisahkan arang sekam dengan abunya melalui

penyaringan. Jumlah arang sekam yang diperoleh juga sekitar 40-50 kg

dari 100 kg sekam segar. Cara ini kurang efisien karena memerlukan waktu

yang lebih lama dibandingkan dengan menggunakan tungku semi kontinyu

tipe P3HH dan cara disangrai.

Gambar 14. Cara sederhana membuat arang sekam padi

(Sumber: Juniadi, 2012)

Untuk daerah perkotaan yang terbatas dengan lahan serta padat

penduduk teknik budidaya dengan menggunakan arang yang dicampur

dengan kompos, pupuk organik atau arang kompos selanjutnya disterilisasi

untuk media tanam sangat cocok khususnya untuk model pertanian

hidroponik. Teknik ini akan mampu mengembangkan model pertanian

modern misalnya untuk menanam sayuran dengan media tanam seperti

ini. Hasil akhir telah terbukti berupa perbaikan pertumbuhan dan

produktivitas panen.

D. Aplikasi Arang

Arang bukanlah pupuk, jadi aplikasi arang tidak dapat menggan-

tikan peran pupuk. Oleh karena itu dengan menambah arang tanpa

penambahan sejumlah nitrogen dan unsur hara lain tidak akan meningkat-

kan hasil tanaman. Jumlah arang yang ditambahkan berpengaruh pada

hasil tanaman. Di Laos, Asai et al. (2009) melaporkan hasil tanaman padi

tertinggi yaitu pada tanaman yang ditanam dengan penambahan arang

sebanyak 4 ton/ha. Akan tetapi ketika arang ditambahkan sampai 8 atau

16 ton/ha, hasilnya tidak berbeda dengan kontrol (tanpa penambahan

arang). Selain itu Gaskin et al. (2010) juga melaporkan penambahan arang

yang berasal dari kulit kacang dan kulit batang pinus sebanyak 11 dan 22

Arang


ton/hektar, dapat mengurangi hasil tanaman jagung. Lebih lanjut dikemu-

kakan sampai saat ini masih dipelajari bahan dasar arang dan dosis yang

terbaik untuk diaplikasikan kepada tanaman sesuai dengan pengelolaan

tanah yang spesifik.

Karena sifatnya yang rekalsitran terhadap dekomposisi dalam

tanah, aplikasi arang tunggal dapat memberikan efek yang bermanfaat

selama beberapa musim tanam di lahan. Oleh karena itu, arang tidak perlu

diaplikasikan setiap musim tanam seperti pada pengaplikasian pupuk

kandang, kompos dan pupuk buatan. Tergantung pada target tingkat

aplikasi, ketersediaan cadangan arang dalam sistem pengelolaan tanah,

penambahan arang dapat diaplikasikan secara bertahap. Bagaimanapun

juga bahwa efek bermanfaat dari aplikasi arang ke tanah akan meningkat

seiring waktu, dan hal ini perlu dipertimbangkan ketika saat pelaksanaan

aplikasi sepanjang waktu.

Pemberian arang ke dalam tanah untuk tujuan meningkatkan

kesuburan, idealnya arang ditempatkan dekat permukaan tanah di daerah

perakaran, dimana siklus unsur hara dan penyerapan oleh tanaman terjadi.

Jika tujuan pemberian arang untuk mengikat karbon atau untuk pengelo-

laan kelembaban, aplikasi penempatan arang lebih tepat di lapisan bawah

daerah perakaran. Jika arang diaplikasikan semata-mata untuk tujuan

mengikat karbon, penempatan yang lebih dalam di tanah akan lebih baik.

Gambar 15. Aplikasi arang pada lahan pertanian dan kehutanan

Sumber: Major 2010 dalam Adhi, 2012)

Gambar 16.

Pengaruh pemberian arang pada

perkembangan akar tanaman

Acacia mangium

(Sumber: Gusmailina, dkk. 2004)

Arang


Gambar 17. (A) Aplikasi arang pada semai dan anakan Eucalyptus citriodora, (B)

penampakan akar Gmelina arborea sampai 2 bulan, (C&D) Eucalyptus urophylla di

lapangan sekitar Pustekolah

( Foto: dok. Gusmailina)

Aplikasi arang dalam pembuatan kompos juga sangat baik, selain

membuat kondisi proses pengomposan menjadi lebih optimal, arang yang

memiliki pori dimanfaatkan oleh mikroorganisme yang bekerja dalam

proses pengomposan sebagai rumah atau home stay, sehingga proses

berlangsung lebih cepat akibat produktivitas perkembangan mikroorganis-

menya optimal. Hasil penelitian Komarayati, Gusmailina dan Pari (2007),

menunjukkan bahwa perkembangan mikroorganisme pada proses pem-

buatan kompos yang menggunakan arang tiga kali lebih banyak dibanding

tanpa penambahan arang (Tabel 4).

Tabel 4. Peranan arang dalam pembuatan arang kompos

No Parameter Kompos Arang kompos

1 C organik, % 18,29 48,59

2 N Total, % 0,83 0,94

3 Nisbah C/N 22 51,70

4 P2O5, % 1,27 1,76

5 K2O, % 1,84 2,37

6 MgO, % 1,08 1,28

7 CaO, % 0,97 1,28

8 pH 6,40 6,40

9 Kadar air, % 42,13 51,69

10 Total populasi Mikroorganisme/gr 12,6x10.000.000 36x10.000.000

Sumber : Komarayati, Gusmailina & Pari (2003).

Arang Kompos Bioaktif


III. ARANG KOMPOS BIOAKTIF

A. Mengenal Arang Kompos Bioaktif (Arkoba)

Arang kompos bioaktif (Arkoba) adalah produk lanjutan dari

arang, merupakan campuran arang dan kompos hasil proses pengomposan

dengan bantuan mikroba lignoselulolitik yang tetap hidup di dalam

kompos. Mikroba tersebut mempunyai kemampuan sebagai biofungisida,

yaitu melindungi tanaman dari serangan penyakit akar sehingga disebut

bioaktif. Tujuan penambahan arang pada proses pengomposan adalah

selain meningkatkan kualitas dari kompos tersebut, juga akan menambah

jumlah dan aktivitas mikroorganisme yang berperan, sehingga proses

dekomposisi dapat berlangsung lebih cepat. Arang juga membuat suasana

netral pada keberlangsungan proses, pori arang menjadi tempat tinggal

bagi mikroba sehingga proses menjadi optimal.

Keunggulan lain dari Arkoba adalah sebagai agent pembangun

kesuburan tanah, karena arang yang menyatu dalam kompos mampu

meningkatkan pH tanah sekaligus memperbaiki sirkulasi air dan udara di

dalam tanah. Oleh sebab itu Arkoba cocok dan tepat dikembangkan secara

luas di Indonesia mengingat 2/3 dari lahan pertanian maupun kehutanan

berada dalam kondisi masam (pH rendah), kritis dan marjinal akibat me-

nurunnya kandungan bahan organik tanah. Arkoba dibuat melalui proses

pengomposan dengan menggunakan mikroorganisme terseleksi sebagai

bioaktivator yang terdiri dari bakteri Cytophaga dan fungi Trichoderma

sehingga proses pengomposan berlangsung secara terkendali dan mengha-

silkan produk yang kualitasnya terjamin. Mikroorganisme yang berperan

sebagai aktivator tersebut tetap tersimpan di dalam Arkoba. Jika Arkoba

digunakan, mikroba tersebut akan berperan sebagai biofungisida untuk

mencegah penyakit busuk akar, sehingga disebut bioaktif.

Arkoba dibuat dalam rangka optimalisasi dan pemanfaatan limbah

industri perkayuan terutama serbuk gergaji. Produk Arkoba juga dapat

dibuat dengan memanfaatkan limbah organik, baik yang berasal dari sam-

pah rumah tangga, pertanian, perkebunan atau sampah kota. Teknologi

arkoba merupakan salah satu alternatif dan solusi yang tepat dalam



mengatasi persoalan sampah kota, karena merupakan teknologi inovatif,

tepat guna, serta mudah dilakukan oleh masyarakat. Teknologi ini dapat

dikelola oleh perorangan, kelompok, badan usaha, atau bahkan skala

industri.

Berdasarkan evaluasi pengamatan pertumbuhan tanaman yang

ditanam pada beberapa jenis media arang serbuk gergaji, terjadi pening-

katan pertumbuhan tanaman yang ditanam pada media campuran arang

serbuk gergaji dan kompos. Oleh karena itu sejak tahun 1999 Puslitbang

Hasil Hutan mulai mengembangkan produk Arkoba dengan bahan baku

utama arang dari serbuk gergaji. Sedangkan bahan baku kompos berasal

dari limbah organik pertanian, serasah mangium, serasah tusam, serasah

campuran dari beberapa jenis pohon, serta sampah kota. Sejalan dengan

program pengembangan tersebut, Puslitbang Hasil Hutan, sejak tahun

2000 juga telah melaksanakan sosialisasi sekaligus peragaan pembuatan

arang kompos di beberapa daerah di Jawa dan Sumatera yang dikemas

dalam bentuk acara Gelar Teknologi dan Temu Lapang. Beberapa daerah

tersebut antara lain di Kabupaten Serang, Ciamis, Tasikmalaya, Garut,

Pandeglang, Ciloto (KPH Cianjur), RPH Jembolo Utara (Kota Semarang),

kota Palembang dan Kabupaten Muaro Jambi, Provinsi Jambi.

1. Manfaat dan Keunggulan Arang Kompos Bioaktif (Arkoba)

a. Arkoba mempunyai sifat yang lebih baik dari kompos biasa yang

dihasilkan secara konvensional. Hal ini karena selain keberadaan arang

yang menyatu dalam kompos, juga karena menggunakan bioaktivator

yang mengandung mikroorganisme terseleksi sehingga proses pengom-

posan berlangsung secara terkendali.

b. Mikroorganisme yang berfungsi sebagai aktivator tetap tersimpan

dalam Arkoba dan jika Arkoba digunakan pada lahan, mikroba terse-

but akan berperan sebagai biofungisida untuk mencegah penyakit

busuk akar.

c. Morfologi arang pada Arkoba mempunyai pori sangat efektif untuk

mengikat dan menyimpan hara. Hara tersebut dilepaskan secara perla-

han sesuai dengan konsumsi dan kebutuhan tanaman (efek slow

release). Karena hara tersebut tidak mudah tercuci, lahan akan selalu

berada dalam kondisi siap pakai.

d. Pori-pori arang pada arkoba juga berfungsi sebagai tempat tinggal

mikroorganisme, sehingga produktivitas untuk merom-bak dan



menyediakan unsur hara di dalam tanah menjadi meningkat.

e. Arkoba dapat memacu perkembangan mikroorganisme tanah, mening-

katkan nilai kapasitas tukar kation (KTK) tanah.

f. Arang pada arkoba sangat efektif meningkatkan pH tanah yang sangat

berperan sebagai agent pembangun kesuburan tanah, sekaligus mem-

perbaiki sirkulasi air dan udara di dalam tanah sehingga cocok untuk

reklamasi lahan yang mempunyai tingkat kesuburan rendah dan kema-

saman tanah yang tinggi.

g. Arkoba akan menjaga stabilitas bahan organik tanah, sehingga

kelestarian produktivitas tanaman terjaga. Oleh sebab itu sangat cocok

diterapkan untuk mencapai keberhasilan pembangunan hutan tanaman

serta kesinambungan dan kelestarian hutan.

h. Arkoba dapat ditingkatkan menjadi pupuk organik lengkap melalui

pengkayaan unsur hara dengan bahan-bahan organik alam.

i. Bahan baku yang digunakan berasal dari limbah, baik limbah kehu-

tanan, pertanian, perkebunan, pengolahan kayu atau industri kehutan-

an, bahkan sampah organik dari rumah tangga atau pasar juga dapat

diolah menjadi arkoba, sehingga teknologi ini merupakan teknologi

bersih.

2. Pentingnya Arkoba sebagai Suplai Bahan Organik Tanah

Merosotnya kualitas dan kuantitas sumber daya lahan akibat

pemanfaatan yang melampaui batas mengakibatkan kerusakan sumber-

daya lahan yang tidak dapat dihindari. Kenyataan juga menunjukkan

bahwa program rehabilitasi pada lahan terdegradasi yang telah dilakukan

masih meninggalkan lahan kritis seluas 7.269.700 ha yang harus

dihijaukan, serta hutan seluas 5.830.200 ha yang masih harus dihutankan

kembali (Reintjes dkk., 1999).

Kenyataan juga membuktikan bahwa efisiensi pupuk kimia lebih

rendah. Tanaman di lahan kering di daerah tropis kehilangan 40 sampai

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 bisa

mengganggu kehidupan dan keseimbangan tanah, yang kemudian akan



menyebabkan degradasi struktur tanah, kerentanan yang lebih tinggi

terhadap kekeringan, sehingga produktivitas rendah. 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 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

yang bebas dari bahan kimia, sehingga cukup aman dan sehat untuk dikon-

sumsi. Penggunaan sumber pengganti N dengan limbah biomassa seperti:

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 meru-

pakan alternatif solusi yang dapat dilakukan. Di sektor kehutanan limbah

biomassa cukup potensial untuk digunakan seperti limbah pemanenan,

sera-ah tanaman (dedaunan segar atau kering), serta limbah industri

pengolahan kayu yang salah satunya adalah serbuk gergaji.

Arkoba merupakan salah satu produk bahan organik yang lebih

mengutamakan pada kelestarian lingkungan, dengan memanfaatkan lim-

bah serbuk gergaji, serasah hutan, ranting, cabang/dahan yang tertinggal

sewaktu pemanenan. Limbah-limbah tersebut dengan sedikit input tekno-

logi dapat dijadikan bahan organik yang mem-punyai banyak manfaat.

Dampak yang akan diperoleh dengan menggunakan produk ini adalah



meningkatnya produksi dan produktivitas tanah yang akhirnya akan

meningkatkan kesejahteraan keluarga dan masyarakat.

B. Potensi Bahan Baku Arkoba

Potensi sampah organik sangat tiggi, terutama dari perkotaan

berpenduduk padat. Sebagai ilustrasi, pada kota dengan penduduk satu

juta jiwa, akan diperoleh timbunan sampah kurang lebih setara dengan

500 ton/hari. Data untuk kota Bandung menunjukkan bahwa sebagian

besar sampah dari pemukiman berupa sampah organik, yang proporsinya

dapat mencapai 78%. Sampah ini umumnya bersifat biodegradable, yaitu

dapat terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana oleh aktivitas

mikroorganisme tanah. Penguraian dari sampah organik ini akan meng-

hasilkan materi yang kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan tumbuhan,

sehingga sangat baik digunakan sebagai pupuk organik.

Pada saat matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesis

untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan

oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada

hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang sedang

mengalami pertumbuhan yang cepat. Manusia memakan tumbuhan hijau

untuk kebutuhan hidup sebagai asupan makanan yang kemudian

menyisakan limbah sebagai sampah. Semakin banyak manusia meng-

akibatkan jumlah sampah juga semakin banyak. Secara alami sampah ini

akan membusuk dengan bantuan mikroba pembusuk dan mikroba

pengurai dengan bantuan karbon sebagai sumber energi. Begitulah daur

alami yang terjadi di alam.

Sampah organik dari perumahan dengan volume yang cukup besar

dapat dipandang sebagai sumberdaya hayati yang berpotensi untuk

dimanfaatkan sebagai pupuk organik bagi berbagai kegiatan pertanian,

perkebunan maupun kehutanan. Berbagai jenis limbah (Gambar 20) dapat

dijadikan sebagai bahan baku pembuatan Arkoba. Arkoba juga dapat

diproduksi dengan menggunakan bahan baku limbah industri penyulingan

minyak atsiri seperti minyak nilam, minyak pala dan minyak daun cengkeh

(Gambar 21). Arkoba yang dihasilkan dari limbah pengolahan minyak atsiri

ini juga telah diuji coba aplikasikan pada berbagai jenis tanaman di

lapangan, sehingga teknologi ini telah menyatu dalam berbagai aspek

produksi.



Gambar 18. Sampah organik sebagai bahan baku Arkoba


Gambar 19. Limbah penyulingan minyak nilam, pala dan cengkeh

berpotensi sebagai bahan baku Arkoba


Gambar 20. Sludge limbah padat industri pulp sebagai bahan baku

potensial pembuatan Arkoba




Gambar 21. Demo masak (2 & 3) dengan menggunakan biogas sampah

kota yang dihasilkan dari teknologi Dranco (1) dan pembangkit listrik (4)

(Foto:dok. Gusmailina)

Selain limbah penyulingan minyak atsiri, juga ada limbah industri

yang sangat potensial yaitu limbah sludge industri pulp kertas (Gambar

20). Hal ini didasari karena limbah padat industri pulp dan kertas mengan-

dung bahan organik sekitar 60%, dan mengandung sumber karbon yang

diperlukan bagi mikroorganisme dalam proses pengomposan.

Pengolahan limbah biomassa sebagai produk bernilai ekonomi tinggi

akan memiliki banyak keuntungan antara lain mencegah penggundulan

hutan, menghemat bahan bakar fossil, mengurangi pencemaran lingkung-

an, mencegah kelaparan dan memperkuat sektor pangan, mereduksi gas

rumah kaca dan menjadi kegiatan produktif bernilai ekonomi dengan

mengolah limbah biomassa yang pada awalnya bernilai ekonomi rendah

menjadi produk-produk yang bermanfaat bagi kehidupan manusia dan

kelestarian lingkugan.

Pada tahun 1985 sampai 1986, Pusat Penelitian dan Pengembangan

Hasil Hutan bekerja sama dengan Kerajaan Belgia dengan proyek ATA 251

telah melakukan penelitian pemanfaatan limbah eceng gondok menjadi

energi biogas melalui teknologi Liquid State Fermentation (LSF) dan

sampah kota dengan teknologi Solid State Fermentation (SSF). SSF

kemudian berlanjut hingga Pilot Plant dengan memanfaatkan sampah kota

organik dengan teknologi Dry Anaerobic Composting (Dranco) dengan

kapasitas masukan 2 ton per hari. Biogas yang dihasilkan dapat membiayai

biaya operasional peralatan dan pembangkit listrik. Pada Gambar 23 dapat

dilihat beberapa aktivitas pada saat demo menggunakan biogas sampah

kota yang dihasilkan dari teknologi Dranco dan pembangkit listrik.



C. Teknologi Pembuatan Arang Kompos Bio Aktif (Arkoba)

1. Pembuatan Arang Kompos

Pembuatan arang kompos prinsipnya sama dengan pengomposan

biasa, yaitu melalui proses fermentasi. Langkah-langkah pembuatan arang

kompos adalah sbb:

a. Arang yang digunakan antara lain: arang serbuk gergaji, arang sekam

padi, arang kulit kayu, arang tongkol jagung, arang tempurung kelapa/

kelapa sawit yang sudah ditumbuk/dihaluskan seukuran arang sekam

padi. Cara pembuatan arang dapat dilihat pada Bab II.

b. Bahan kompos: serbuk gergaji, serasah tumbuhan hutan/dedaunan

seperti serasah tusam, serasah mangium, atau serasah campuran, limbah

organik pertanian, limbah sayuran, jerami, kulit/tongkol jagung,

sampah organik pasar dan kotoran hewan. Jika bahan baku yang akan

dikomposkan berukuran besar sebaiknya digiling/dicacah dahulu

dengan alat giling (chopper), golok atau parang sampai mencapai

ukuran 2-3 cm.

c. Aktivator: Berguna untuk mempercepat proses pengomposan dengan

bahan aktif mikroorganisme. Aktivator yang digunakan mengandung

pengurai lignoselulosa yang terdiri dari Trichoderma sp. dan

Cytophaga sp.

d. Peralatan pengomposan: Proses pengomposan dapat dilakukan pada

berbagai macam wadah/tempat seperti: kotak kayu dengan ukuran 1 m

x 1 m x 1 m, bak semen permanen, kombinasi bak semen dengan

penutup kayu, dan kantong plastik jumbo.

e. Pada bahan baku yang sudah dicacah ditambah serbuk arang sebanyak

5-10 % dari berat bahan baku yang akan dikomposkan;

f. Tambahkan aktivator sebanyak 0,5-10 % tergantung dari keras atau

lunaknya bahan yang akan dikomposkan.

g. Aduk campuran hingga rata dan tambahkan air hingga kondisi kadar

air campuran bahan berkisar antara 20-30 %.

h. Masukkan ke dalam wadah pengomposan.

i. Khusus untuk bahan yang sulit hancur seperti limbah kehutanan,

sebaiknya pada minggu ke dua, ke tiga, ke empat di balik kemudian

diaduk ulang, tambahkan air bila kondisi agak kering.

j. Pengukuran suhu dilakukan guna mengetahui apakah proses berjalan



dengan sempurna. Proses berjalan dengan sempurna apabila pada

minggu pertama dan ke dua suhu meningkat hingga mencapai 550C–

600C, lalu menurun pada minggu-minggu berikutnya. Apabila kondisi

suhu sudah stabil berarti proses pengomposan sudah selesai dan

kompos dapat dibongkar. Proses pengomposan berlangsung antara 2-4

bahkan 10 minggu tergantung bahan baku yang digunakan. Untuk

limbah sayuran/ dedaunan segar pengomposan berlangsung selama

dua minggu, pengomposan serasah dedaunan kering berlangsung

selama satu bulan, sedangkan serbuk gergaji selama 2-3 bulan.

k. Secara visual kompos yang sudah matang akan mengalami perubahan

warna, sedangkan indikator kompos yang siap pakai yaitu mempunyai

nisbah C/N ≤ 20.

l. Untuk menambah daya tarik penampilan, kompos digiling hingga halus

kemudian dikemas lalu disimpan di tempat yang kering dan teduh.

m. Arang kompos siap digunakan atau dipasarkan.

Pembuatan arang kompos juga dapat dilakukan di areal tegakan

hutan. Bahan baku yang dapat digunakan berupa limbah pemanenan

hutan. Ranting dan cabang yang tertinggal dijadikan arang kemudian

sebagai bahan untuk kompos adalah dedaunan segar atau serasah. Proses

pengomposan dapat dilakukan dengan jalan membuat lobang persegi atau

lobang sepanjang larikan sedalam 0,5 m. Lobang ini sebelumnya dialas

dengan plastik agar proses pengomposan tidak ada kontak langsung

dengan tanah, kemudian semua bahan yang akan dikomposkan

dimasukkan ke dalam lobang lalu ditutup lagi dengan plastik, kemudian

biarkan sampai kompos terbentuk. Kompos yang terbentuk kemudian

dapat dibongkar lalu dipindahkan, atau dibiarkan sebagai pengganti pupuk

pada penanaman berikutnya.

Gambar 22.

Beberapa jenis wadah pengomposan




Gambar 25. Pembuatan Arkoba di bawah tegakan Acacia mangium


Gambar 23.

Tahap awal

proses pem-

buatan Arkoba

(Foto: dok.

Gusmailina)

Gambar 24.

Proses lanjutan

pembuatan Arkoba




Gambar 26. Skema pembuatan Arkoba

(Sumber: Gusmailina dkk., 2002)

D. Macam-macam Arang Kompos Bio Aktif (Arkoba)

1. Arkoba Sampah Kota

Sampah di perkotaan makin menimbulkan masalah yang cukup

serius, karena jumlahnya sangat besar dengan jenis yang bervariasi. Di

negara maju, sampah organik yang berasal dari rumah tangga, kebun/

perkebunan, pasar, pangkasan taman kota dan lain-lain dikelola secara

cermat dan didaur ulang menjadi kompos yang bermanfaat sebagai bahan

dasar pupuk organik. Dampak pengguna-an kompos/pupuk organik ini,

memiliki nilai yang lebih tinggi dari pupuk kimia terutama untuk

dikonsumsi manusia sehari-hari karena lebih sehat dan bebas dari bahan

beracun akibat kelebihan pembe-rian bahan-bahan kimia. Oleh sebab itu di

negara maju kompos menjadi pilihan utama bagi para petani.

C/N ≤ 20



Di Indonesia, sampah masih terasa sebagai beban, baik bagi

RT/RW, Kelurahan, maupun Dinas Kebersihan, karena pembuangannya

menimbulkan berbagai persoalan, antara lain menyangkut biaya, lahan,

sarana transportasi, maupun masalah SDM. Kenyataan juga menunjukkan

bahwa masyarakat Indonesia masih memiliki kesadaran yang kurang

terhadap persoalan sampah, sehingga dapat dilihat bahwa sampah menjadi

penyebab timbulnya banjir bila hujan, karena memenuhi selokan/got

maupun kali/sungai, sehingga air tidak dapat mengalir sebagaimana

mestinya. Di wilayah pedesaan, sampah pertanian dan peternakan lebih

berdaya guna, namun pengelolaannya belum optimal dan efisien sehingga

manfaatnya belum terasa dibanding potensi yang ada.

Meningkatnya aktivitas dan jumlah penduduk, maka jumlah

sampah juga akan meningkat. Timbunan sampah kota diperkirakan

meningkat lima kali lipat tahun 2020. Kalau tahun 1995 jumlah rata-rata

produksi sampah perkotaan di Indonesia 0,8 kg per kapita per hari, maka

tahun 2000 menjadi 1,0 kg dan pada tahun 2020 diperkirakan 2,1 kg per

kapita. Di Indonesia saat ini terdapat sekitar 450 TPA sebagai sumber emisi

gas methana. Sebagai contoh, sampah sebanyak 1000 ton, dengan sampah

organik 56 % akan menghasilkan gas methana 21.000 ton setiap tahunnya

atau setara dengan 486.500 ton CO2. Masyarakat Eropa sepakat sejak

tahun 2005 tidak membuang sampah organiknya langsung ke TPA. Sam-

pah organik diolah terlebih dahulu agar gas tidak diproduksi dalam jumlah

besar. Pengolahan dapat berupa insinerasi, pengomposan, dan produksi

biogas. Pengomposan adalah proses yang dipilih oleh Global Environment

Facility yang dianggap sesuai diterapkan di Indonesia untuk mereduksi

produksi GRK sekaligus untuk membantu perbaikan sistem pengelolaan

sampah di Indonesia.

a. Arkoba Sampah di TPA; Alternatif Reduksi Emisi dan Pemanasan

Global

Pemanasan global merupakan kondisi yang diakibatkan oleh

meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca (GRK) di atmosfir yang

diakibatkan oleh berbagai aktivitas manusia. Selain itu pertambahan

populasi penduduk dan pesatnya pertumbuhan teknologi dan industri juga

memberikan kontribusi besar pada pertambahan GRK. Salah satu GRK

yang berasal dari tempat pembuangan sampah akhir (TPA) dengan sistem

landfill adalah CH4 (metana) yang dihasilkan dari proses dekomposisi



bahan organik sampah secara alami. Sekalipun keberadaannya di atmosfir

lebih sedikit dibanding dengan CO2 (karbondioksida) tetapi memiliki

potensi pemanasan global 21 kali lebih besar dari pada CO2. Dengan

demikian pengomposan merupa-kan salah satu alternatif untuk

mengendalikan emisi gas metana dari TPA.

Pada tahun 2008 produksi sampah di Indonesia diperkirakan

mencapai 167 ribu ton/hari yang dihasilkan dari 220 juta jiwa jumlah

penduduk Indonesia atau sama dengan 800 gram/hari/orang (Laksono,

2008). Dari volume sampah tersebut diperkirakan akan menghasilkan gas

metana sebanyak 8.800 ton/hari. Volume tersebut dapat meningkatkan

konsentrasi gas rumah kaca sebesar 745,2Gg (0,75 ton). Jika produksi rata-

rata gas metana adalah 235 l/kg sampah, dimana 80% sampah ditimbun

di TPA, maka sebanyak 0,5 juta ton metana (setara 12,8 juta ton CO2)

dihasilkan dari TPA. Namun angka tersebut masih kecil bila dibandingkan

dengan sektor lain seperti perubahan penggunaan lahan kehutanan, energi,

transportasi dan pertanian. Akan tetapi meskipun konstribusinya terhitung

kecil, daya rusak gas metana terhadap lapisan ozon 21 kali lebih kuat

dibandingkan dengan karbondioksida/CO2 (Houghton, et al.,1990).

Berdasarkan data dari Kementrian Lingkungan Hidup (KLH), pada

tahun 2008 sampah yang diolah menjadi kompos hanya sekitar 5 % atau

12.800 ton/hari. Apabila dikelola dengan baik maka sampah akan berman-

faat bagi kesejahteraan masyarakat dan negara (Laksono, 2008).

b. Reduksi CH4 dari Pembuatan Arkoba di TPA, Studi Kasus Bangkonol,

Pandeglang

Pengomposan sampah merupakan salah satu target alternatif untuk

mereduksi emisi metana dari TPA. Jika produksi kompos sebesar 100.000

ton/tahun, maka dapat mereduksi emisi gas rumah kaca sebesar 600.000

ton CO2 ekuivalen per tahun (Anonimus, 1989). Menurut Henry and

Heinke (1996), dari pengomposan 1,9 ton sampah dapat dihasilkan satu

ton kompos, sedangkan satu ton sampah jika ditimbun di landfill dapat

melepaskan 0,20-0,27 m3 CH4. Metana memiliki densitas 0,5547 g/l.

Dengan demikian, jika menghasilkan satu ton kompos, emisi gas rumah

kaca sebesar 0,21- 0,29 ton CH4 atau 5-7 ton CO2 ekuivalen dapat

dicegah. Jika 2 ton sampah dikonversi menjadi 1 ton kompos, maka emisi

sebesar 0,2-0,3 ton CH4 dapat dicegah. Nilai ini setara dengan 5-7 ton



CO2. Dengan kata lain produksi kompos telah mereduksi emisi CH4 sebesar

0,2-0,3 ton atau setara dengan 5-7 ton CO2.

Pada tahun 2005, telah dilakukan uji coba pembuatan Arkoba di

TPA Bangkonol, Pandeglang menggunakan sampah organik pasar sebagai

bahan baku. Hampir 60% terdiri dari bahan-bahan organik seperti sampah

sayuran, buah, pangkasan pohon lindung dari penghijauan kota. Volume

sampah per hari rata-rata mencapai 5-10 ton. Dalam proses pengomposan

volume penyusutan mencapai 50%, karena sebagian besar bahan yang

digunakan terdiri dari sampah dengan kadar air tinggi. Dari 12 ton sampah

yang dikomposkan volume akhir menjadi sekitar 6 ton kompos/bulan

(mulai proses awal). Selanjutnya arkoba dikemas dalam karung sebanyak

110 karung dengan bobot masing-masing karung berkisar antara 50–55 kg

(Gusmailina, dkk., 2005). Jika menggunakan persamaan dan estimasi

menurut Anonimus (1989), maka dari 6 ton arkoba yang dihasilkan di TPA

Pandeglang, telah mencegah emisi CH4 dari TPA sebesar 6 x 0,3 ton = 1,8

ton CH4, atau setara dengan 30-42 ton CO2 atau seharga dengan US $

150-210/bulan (harga minimal), karena pada Protokol Kyoto 1997 salah

satunya adalah mengatur kerangka kerja konvensi pada perubahan iklim

global, dimana emisi gas rumah kaca dapat diperdagangkan, meskipun

reduksi emisi gas rumah kaca memerlukan verifikasi dan sertifikasi.

Menurut Soemarwoto (2001), harga reduksi emisi tersebut berkisar antara

US$ 5 sampai 20/ton CO2.

Jika di Tempat Pembuangan Sampah (TPA) Bangkonol, Pandeglang

secara kontinyu menghasilkan minimal kompos 6 ton/bulan, maka akan

dihasilkan kompos 72 ton/tahun. Berarti dari TPA Bangkonol Pandeglang

dapat mencegah emisi metan sebesar 21,6 ton CH4, atau setara dengan

108–151,2 ton CO2. Maka volume ini dapat menghasilkan nilai ER

(Emissions Reduction) minimal per tahun sebesar US$ 540–756. Nilai ER

ini kemudian dapat digunakan sebagai sumber dana untuk menjamin

kesinambungan pengelolaan sampah yang baik (sustainable municipal

solids waste management).

2. Arkoba dari Gulma (Tumbuhan Pengganggu)

Gulma merupakan bahan yang cukup potensial karena dapat

dijumpai dimana saja, keberadaannya mengganggu tanaman budidaya

yang harus disingkirkan dan dibuang. Memanfaatkan gulma menjadi

Arkoba adalah solusi tepat untuk diterapkan, sebab gulma mudah diolah



dan dapat dikembalikan ke lahan sebagai suplai bahan organik atau

pembenah tanah. Oleh sebab itu kepada petani dan kelompok tani disa-

rankan agar gulma dimanfaatkan menjadi Arkoba sebagai penyedia bahan

organik bagi lahan budidaya. Potensi gulma cukup banyak, beragam dan

hampir selalu ada di lingkungan baik di lingkungan perumahan, kebun,

sawah, atau perkebunan hutan rakyat, sehingga para petani tidak sulit

untuk mendatangkan bahan baku. Jenis tumbuhan gulma bervariasi

tergantung lokasi, tetapi biasanya jenis yang selalu ada adalah rumput-

rumputan (Graminae), ilalang, sejenis tumbuhan menjalar, Ageratum sp.,

ki pait, dan lain-lain, bahkan dedaunan seperti daun pisang juga dapat

dijadikan sebagai bahan utama. Oleh sebab itu gulma atau tumbuhan liar

dan pengganggu adalah bahan baku yang cukup potensial yang dapat

dimanfaatkan petani untuk dibuat kompos maupun arang kompos sebagai

pengganti pupuk kimia.

Pembuatan gulma menjadi Arkoba sangat mudah, dicacah

secukupnya lalu tambahkan aktivator dan sedikit arang serbuk, kemudian

diaduk lalu simpan didalam wadah yang tertutup. Kualitas Arkoba gulma

bervariasi tergantung bahan baku yang digunakan. Biasanya makin banyak

ragamnya makin baik kualitas produk yang diperoleh.

Gambar 28. Proses pembuatan Arkoba dari di Desa Karyasari, kecamatan Leuwiliang,

Kabupaten Bogor


Gambar 27.

Gulma sebagai bahan baku Arkoba




3. Arkoba dari Limbah Industri Pulp dan Kertas

Salah satu industri yang harus peduli terhadap lingkungan adalah

industri pulp dan kertas. Namun dengan semakin meningkatnya produksi,

volume limbah yang dihasilkan juga semakin tinggi. Dari proses produksi

industri pulp dan kertas akan dihasilkan limbah yang salah satunya adalah

limbah sludge. Teknologi Arkoba merupakan inovasi yang dipandang

sebagai alternatif penanganan limbah sludge yang paling baik, karena di

samping tidak mencemari lingkungan, juga menghasilkan produk yang

bermanfaat dengan investasi yang relatif murah. Hasil uji coba pembuatan

Arkoba dari lim-bah sludge pabrik pulp dan kertas yang dilakukan di

laboratorium, menunjukkan bahwa kualitas Arkoba yang dihasilkan lebih

baik dengan waktu yang lebih singkat. Kandungan unsur logam yang

berbahaya juga menurun tajam, jauh di bawah ambang batas yang

diperbolehkan baik skala internasional maupun skala nasional. Dengan

demikian limbah sludge pabrik pulp dan kertas layak dipakai dan

dikembangluaskan untuk konsumsi kalangan industri sendiri, baik dijual ke

pasar umum, bebas maupun ekspor. Kualitas arkoba yang dihasilkan

dengan menggunakan bahan baku sludge dapat dilihat pada Lampiran.

Sekitar 80 % (15,18 ton/ha) dari kulit Acacia mangium akan ter-

angkut ke industri pulp. Sekitar 20 % limbah kulit ini dapat dimanfaatkan

untuk bahan bakar boiler, sisanya 60 % akan menjadi limbah dan polutan

yang potensial mencemari lingkungan, terutama perairan sekitarnya

(Gusmailina dkk., 2002). Mengembalikan limbah ke areal dimana tanaman

tersebut dipanen, merupakan cara yang sesuai dengan konsep ekologi serta

konsep pembangunan hutan lestari yang berkesinambungan. Oleh karena

itu bahan organik yang terangkut atau hilang sewaktu pemanenan, seba-

gian dapat terpenuhi kembali melalui teknologi daur yang berwawasan

lingkungan juga. Pemberian bahan organik pada lahan dan tanaman

penting dilakukan agar produktivitas lahan dan tanaman tetap terjaga,

sehingga industripun dapat terus berproduksi sesuai dengan target.

Limbah kulit kayu (Gambar 31) dapat digunakan sebagai substitusi

alami dari media topsoil dan gambut untuk persemaian apabila ketersdiaan

media terbatas dan mahal. Namun demikian kelemahan dari kulit kayu ini

mempunyai C/N sangat tinggi yang menyebabkan defisiensi unsur hara

pada bibit tanaman hutan (Brundrett dkk.,1996). Kulit kayu dapat

terdekomposisi dengan cepat, yang menyebabkan kandungan nitrogen



tersedia dapat tercuci oleh air dan keluar serta hilang, sehingga tidak dapat

diserap oleh akar tanaman (Handrech and Black, 1984). Namun beberapa

jenis kulit kayu dapat menyebabkan racun bagi pertumbuhan akar,

sehingga perlu diatasi melalui proses komposting dan dapat dicampur

dengan beberapa bahan organik lainnya. sehingga kekurangan unsur hara

essensial dapat diatasi. Dalam pengomposan diperlukan mikroorganisme

sebagai aktivator untuk mempercepat degradasi kulit kayu, sehingga kulit

kayu yang telah terdekomposisi dapat digunakan sebagai media tanam,

dan akhirnya kulit kayu yang potensi sebagai limbah dapat dimanfaatkan.

Selain kulit kayu, limbah industri pulp kertas juga menghasilkan limbah

sludge sebagai hasil samping. Menurut Carter, 1983 dan Alton, 1991 dalam

Rina dkk.,2002), sludge industri pulp dan kertas banyak mengandung

bahan organik. Namun di Indonesia sludge masih merupakan limbah yang

bermasalah karena belum dimanfaatkan secara keseluruhan, sehingga

membutuhkan lahan luas untuk menampung dan membuangnya.

Gambar 29. Limbah padat industri pulp dan kertas


Gambar 30. Limbah kulit kayu pada industri kertas

(Foto:dok.Gusmailina)



Gambar 31. Limbah sludge yang memerlukan lahan luas untuk pembuangan

(Foto.dok Gusmailina)

Gambar 32. Pile composting limbah kulit dan sludge

(Foto.dok Gusmailina)

Arkoba yang dihasilkan baik, karena proses berjalan sempurna.

Hal ini dibuktikan berdasarkan suhu proses yang mencapai 65oC. Semakin

tinggi suhu semakin baik, sebab mikroba yang terdapat pada aktivator

akan optimal bekerja pada suhu thermofilik (suhu >55oC). Pada Lampiran

dapat dilihat kualitas Arkoba yang dihasilkan dengan menggunakan bahan

baku kulit kayu, sludge, dan campuran kulit kayu dan sludge, serta kulit

kayu + sludge + kotoran hewan/kambing (kohe) seperti kotoran kambing.

Teknologi Arkoba yang diterapkan pada percobaan pemanfaatan limbah

industri pulp dan kertas berupa kulit kayu dan sludge skala laboratorium,

meng-hasilkan kompos Arkoba yang memenuhi standar kualitas SNI 19-

7030-2004. Waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan arkoba berkisar

antara tujuh sampai delapan minggu. Pada Gambar 34 memperlihatkan

salah satu teknik pengomposan yang sederhana, mudah dan murah untuk

dilakukan. Teknik seperti ini juga bisa diterapkan pada skala dan kapasitas

yang besar. Dengan demikian limbah industri pulp kertas tidak akan

menjadi masalah lagi jika teknologi Arkoba ini diterapkan.



4. Arkoba dari Limbah Penyulingan Nilam

Limbah hasil prosesing minyak nilam banyak dijumpai diindustri

penyulingan minyak nilam. Besarnya volume limbah nilam seringkali

menjadi masalah bagi pihak industri pengolahan itu sendiri maupun

lingkungan. Setiap kali penyulingan akan didapat limbah daun sekitar 95%

dari bahan yang disuling. Sementara itu arkoba nilam dapat diaplikasikan

sebagai pupuk tanam nilam maupun tanaman lainnya.

Limbah hasil penyulingan daun masih mempunyai kadar hara yang

tinggi dan berpotensi sebagai bahan baku pupuk organik yang baik.

Teknologi pengomposan yang cepat dan efisien akan menghasilkan

kompos yang bermutu tinggi. Selain itu, senyawa alelopati di dalam bahan

tersebut diharapkan akan berkurang dan hilang selama proses pengom-

posan. Selain sebagai sumber bahan kompos, limbah nilam berpotensi

sebagai mulsa. Secara umum pemulsaan dapat memperbaiki kondisi

lingkungan tumbuh terutama dalam menurunkan suhu tanah yang tinggi

dan sebagai sumber hara. Namun demikian seberapa jauh dampak limbah

hasil penyulingan yang langsung diberikan ke tanaman nilam sebagai mulsa

perlu penelitian yang lebih seksama, karena berkaitan dengan keberadaan

senyawa allelopati yang masih tersisa pada limbah tersebut.

Tanaman nilam dikenal sangat rakus terhadap unsur hara terutama

N, P, dan K. Untuk mempertahankan tingkat kesuburan lahan, perlu

adanya input hara yang berasal dari pupuk buatan maupun pupuk organik.

Namun demikian, rendahnya kondisi sosial ekonomi petani nilam, khu-

susnya petani tradisional di luar Jawa menyebabkan tanaman nilam tidak

diberi pupuk yang memadai dan hanya mengandalkan dari tingkat

kesuburan lahan bukaan baru bekas hutan. Pembuatan arkoba dari limbah

hasil penyulingan minyak nilam memberikan hasil yang cukup baik dan

perlu disaran-kan kepada petani penyulingan nilam. Kualitas arkoba yang

dihasil-kan dapat dilihat pada Tabel 5.

Pola pengelolaan usaha budidaya dan penyulingan nilam dapat dilihat

seperti pada Gambar 36. Limbah dari penyulingan diolah menjadi arkoba

selanjutnya Arkoba digunakan untuk pupuk pada budidaya tanaman

nilam. Hasil yang diperoleh selain pertumbuhan nilam menjadi lebih baik,

rendemen dan kualitas minyak nilam yang dihasilkan juga lebih baik secara

signifikan. Produksi nilam meningkatkan hingga 120 ton segar atau setara

30 ton kering per ha. Tanpa arkoba, pekebun hanya memperoleh panen

50 ton segar atau 12 ton kering.



Gambar 33. Arkoba limbah penyulingan nilam


Gambar 34. Pola pengelolaan nilam sekaligus pemanfaatan limbah


Tabel 5. Analisis unsur hara makro arkoba dari limbah penyulingan nilam

Parameter Arkoba

PPHK* SNI**

Rendah Sedang Tinggi Min Maks

pH (1 : 1) 7,30 6,60 7,30 8,20 6,8 7,49

Moisture 49,98 24,90 35,90 52,60 - 50

Content, % 37 14,50 19,60 27,10 9,8 32

C organik, % 1,4 0,60 1,10 2,10 0,4 -

C/N ratio 19 <10 10-20 >20 10 20

P2O5 1,1 0,30 0,90 1,80 0,1 -

CaO total, % 1,2 2,70 4,90 6,20 0 -

MgO total, % 1,1 0,30 0,70 1,60 - -

K2O total, % 1,7 0,20 0,60 1,40 0,20 -

*) PPHK = Pedoman pengharkatan Hara kompos (Biotrop)

**) SNI 19-7030-2004

Aplikasi Arkoba, Prospek dan Peluang


IV. APLIKASI ARKOBA, PROSPEK DAN PELUANG

A. Aplikasi Arkoba

Dari beberapa aplikasi Arkoba yang telah diuji cobakan baik di

laboratorium, maupun di lapangan menunjukkan bahwa pertumbuhan

tanaman yang diberi Arkoba meningkat hingga dua kali lipat dibanding

dengan yang tidak diberi Arkoba. Hasil yang diperoleh dengan aplikasi

Arkoba di Ciloto (KPH Cianjur), pada tanaman pak-choi, brokoli, dan

wortel pada lahan seluas 400 m2, produksi meningkat 150 kg, jika diban-

dingkan dengan pupuk yang biasa digunakan oleh petani seperti bokasi.

Selain itu juga mengurangi penggunaan pestisida dan pupuk kimia sebesar

40 %. Demikian juga Aplikasi Arkoba pada tanaman jati umur 5 tahun di

hutan tanaman JIFPRO, Sekaroh, Mataram, Lombok memberikan hasil

yang baik dan signifikan (Gambar 35).

A B

Gambar 35. Aplikasi Arkoba pada beberapa jenis tanaman pertaniancabai gendot, brokoli

dibawah tegakan Pinus, dan salderi (A) Aplikasi Arkoba pada tanaman kehutanan jati (B)


1. Produksi dan Aplikasi Arkoba di Desa Karyasari

Di desa Karyasari, Kabupaten Bogor, produksi Arkoba lebih

difokuskan untuk memacu produktivitas daun murbei untuk budidaya ulat

sutera. Selain itu juga diaplikasikan pada budidaya nilam, pepaya, dan



tanaman Melaleuca bractheata. Hasil yang diperoleh sangat meyakinkan,

karena hanya dengan memberi Arkoba 0,5 kg/rumpun pada tanaman

murbei yang berumur 10 bulan (Gambar 36), jumlah daun murbei

meningkat sebesar lima kali lipat, selain itu juga meningkatkan kualitas

benang sutera yang dihasilkan.

A B

Gambar 36. Transfer teknologi Arkoba kepada Kelompok Tani Rimba Sejahtera di Desa

Karyasari, Leuwi. Liang, Kabupaten Bogor, serta aplikasi pada tanaman

murbey (A), palawija, nilam dan tanaman Kehutanan (B)


2. Produksi dan Aplikasi Arkoba dari Garut

Salah satu daerah binaan yang telah memproduksi dan meng-

aplikasikan Arkoba adalah Kabupaten Garut. Terdapat 12 Kelompok Tani

binaan Dinas Kehutanan yang terlibat dalam kegiatan produksi Arkoba,

namun baru tujuh kelompok yang aktif sebagai produsen. Kelompok

tersebut dikoordinasi oleh LSM Gepak dan Arkoba yang dihasilkan

langsung digunakan pada persemaian dan penanaman di lapangan.

Aplikasi Arkoba pada tanaman kol sangat baik dengan produksi kol

yang lebih besar dan lebih padat dengan kisaran berat 3-5 kg/buah.

Padahal biasanya maksimum hanya 2 kg/buah (Gambar 39).

Demikian juga aplikasi arkoba pada tanaman hias (bunga ros/

mawar dan algebra) sangat bagus. Efek yang ditunjukkan adalah selain

warna bunga dan daun lebih cerah dan tajam, juga lebih tahan (tidak

mudah gugur), bahkan jika dibiarkan kelopak bunga sama sekali tidak

rontok sampai kering (Gambar 40).



Gambar 37. Aplikasi Arkoba pada tanaman sayuran kol


Gambar 38. Aplikasi Arkoba pada tanaman bunga


Kabupaten Garut menggunakan Arkoba selain untuk tanaman

pertanian, juga untuk menunjang program GERHAN 2003-2004 dengan

mengembangkan arang kompos sebanyak 360 ton sampai dengan bulan

April 2004. Pada tahun 2008, 80 % Arkoba yang dihasilkan diserap oleh

kegiatan GERHAN, sisanya dipakai sendiri oleh anggota kelompok untuk

budidaya, dijual ke pedagang atau pesanan khusus, seperti ke Bekasi,

Lampung, Bogor, dan Cianjur. Hingga tahun 2008 kelompok ini telah

melakukan produksi secara besar-besaran untuk memenuhi kebutuhan

sendiri.

Aplikasi Arkoba di lokasi GERHAN pada tanaman Suren tahun

tanam 2004, menunjukkan bahwa rata-rata tinggi tanaman mencapai

sekitar 6 m dengan diameter sekitar 15-20 cm. Sedangkan suren yang

ditanam tanpa Arkoba, tinggi tanaman hanya mencapai 3 m. Sistem pola



tanam adalah tumpang sari, dengan tanaman pepaya di pinggir lahan,

sedangkan di tengah ditanami jagung, kopi, pisang, dan temu-temuan,

dengan konsep penghasilan mulai dari bulanan hingga tahunan.

A B

Gambar 39. Aplikasi Arkoba pada lahan Gerhan di lokasi Ranca Salak, Kab. Garut (A);

Arang kompos produksi Garut (B)


Kualitas Arkoba yang diproduksi oleh beberapa kelompok yang

dikoordinir oleh LSM Gepak di Garut bervariasi setiap kali produksi. Unsur

hara makro yang terkandung dalam Arkoba produksi Garut antara lain: C

organik =30-35 %; N total=1,4-1,8%; P total=0,3-1,2%; K=0,5-1,0%;

Ca=1,0-1,2%; dan Mg=0,4-1 %.

Dibandingkan dengan Pedoman Pengharkatan hara kompos

(PPHK) (Anonimus, 2000) dan SNI (Anonimus, 2004), maka rata-rata

kualitas Arkoba produksi Garut sudah termasuk ke dalam kriteria sedang

sampai tinggi. Sehingga Arkoba produksi Garut layak untuk dikembangkan

dan dipasarkan secara nasional (Gambar 39 B).

Tabel 6. Perbandingan kualitas arang kompos bioaktif Garut dengan standar yang diakui

Parameter Arkoba

produksi Garut

PPHK * SNI **

rendah sedang tinggi Min Max

pH (1 : 1)

Moist cont, %

C organik, %

N total, %

C/N ratio

P2O5 total, %

CaO total, %

MgO total, %

K2O total, %

7.25 – 7,30

29,98

30 - 35

1,4 – 1,8

19 - 20

0,3 – 1,2

1,0 – 1,2

0,4 - 1

0,5 – 1,05

6.60

24.90

14.50

0.60

<10

0.30

2.70

0.30

0.20

7.30

35.90

19.60

1.10

10~20

0.90

4.90

0.70

0.60

8.20

52.60

27.10

2.10

>20

1.80

6.20

1.60

1.40

6.8

-

9.8

0.4

10

0.1

-

-

0.20

7.49

50

32

-

20

-

-

-

*

Keterangan : *) PPHK (Anonim, 2000); **) Anonimus (2004)



Penggunaan Arkoba juga dilakukan pada tanaman tembakau dan

hasilnya sangat bagus. Tembakau yang ditanam dengan Arkoba meng-

hasilkan daun rajangan seberat 7,5 ons, sedangkan yang tidak menggu-

nakan Arkoba hanya mempunyai berat 3 ons. Dengan demikian daun

tembakau yang ditanam dengan Arkoba memberikan hasil daun 2 kali

lebih banyak dibanding dengan daun tembakau yang tidak menggunakan

Arkoba. Pengeringan daun tembakau yang ditanam dengan menggunakan

Arkoba juga lebih efisien, hanya membutuhkan waktu 3-4 hari penge-

ringan, sedangkan yang tidak menggunakan Arkoba memerlukan waktu

lebih lama. Demikian juga aroma rajangan daun tembakau yang ditanam

dengan Arkoba lebih tajam dibanding dengan aroma rajangan daun yang

tidak pakai Arkoba. Pada Tabel 7 dapat dilihat perbandingan efek penggu-

naan Arkoba pada tanaman tembakau dubanding dengan tembakau yang

ditanam tanpa menggunakan Arkoba dan efisiensi penggunaan pupuk.

Selain itu penggunaan Arkoba lebih efisien, hanya 24 karung. Sedangkan

tembakau yang ditanam memakai pupuk yang bukan Arkoba mencapai 40

karung.

Tabel 7. Efek penggunaan Arkoba pada tanaman tembakau

No Parameter Pakai Arkoba Tanpa Arkoba

1 Lebar daun 60 x 80 cm 20 – 30 cm

2 Berat daun rajangan 7,5 ons/3 pohon 3 ons/3 pohon

3 Pengeringan daun 3-4 hari Sampai 30 hari

4 Aroma daun Lebih tajam Biasa/kurang tajam

5 Penggunaan pupuk 24 karung 40 karung pakai pupuk

biasa

3. Pembuatan dan Aplikasi Arkoba di Kabupaten Muaro Jambi

Aplikasi Arkoba pada beberapa jenis tanaman sayuran di

Kabupaten Muaro Jambi, diawali dengan sosialisasi pembuatan arang dan

arkoba di salah satu sawmill di tepian Sungai Batanghari dengan meman-

faatkan limbah serbuk gergaji (Gambar 41). Hasil yang diperoleh sangat

memuaskan dan sangat nyata (Gambar 42). Hasil penelitian pemanfaatan

Arkoba sebagai campuran media partumbuhan anakan bulian

(Eusyderoxylon zwageri) dan anakan gaharu (Aquilaria malaccensis) dua

jenis tanaman andalan setempat yang sedang dikembangkan, menunjuk-

kan bahwa pertumbuhan anakan bulian (Eusyderoxylon zwageri) dan



gaharu (Aquilaria malaccensis) pada media ASG dan ASGJ berpengaruh

nyata. Pertambahan tinggi dan diameter anakan, meningkat masing-masing

mencapai 2-4 kali lipat dibanding dengan kontrol.

Arkoba yang dibuat dan diaplikasikan adalah Arkoba serbuk gergaji

yang dicampur dengan jerami padi. Analisis Arkoba yang diperoleh adalah

sebagai berikut : pH Arkoba serbuk gergaji berkisar antara 6,2-7,1; C

organik=30,42-39,21%; N total=1,421,77%; Nisbah C/N=19,6-27,0;

P=1,46-2,44%; K=0,79-0,98%, Ca=1,82-3,06%; Mg=0,42-1,32%;

KTK=14,66-28,38 me/100 g; dan kadar air=26,51-37,34%. Hasil penga-

matan selama tiga bulan menunjukkan bahwa pengaruh penambahan

40% Arkoba serbuk gergaji dan pupuk kandang pada tanaman

Eusyderoxylon zwageri dan Aquilaria malaccensis dapat meningkatkan

pertambahan tinggi dan diamater batang tanaman masing-masing 2,2 dan

1,6 kali lebih baik dibanding kontrol.

A B

Gambar 42. Aplikasi Arkoba pada tanaman Cabai dan Salderi di Jambi (A); Aplikasi

Arkoba pada anakan bulian dan tanaman penghasil gaharu di Jambi (B)


Gambar 40. Pelatihan produksi Arkoba

di Kabupaten Garut


Gambar 41. Sosialisasi pembuatan

Arkoba di Jambi




0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Ao A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9

bulian

gaharu

Gambar 43. Pengaruh pemberian Arkoba terhadap pertambahan tinggi anakan bulian

(Eusyderoxylon zwageri) dan gaharu (Aquilaria malaccensis) selama 4 bulan di kebun bibit

Dinas Kehutanan Jambi

4. Aplikasi Arkoba pada Tanaman Nilam

Penambahan Arkoba pada budidaya nilam memberikan pengaruh

sangat baik terhadap rendemen minyak nilam. Pada Tabel 8 dapat dilihat

pengaruh penambahan Arkoba terhadap rendemen minyak hasil

penyulingan nilam.

Tabel 8. Pengaruh penambahan arkoba terhadap rendemen minyak nilam

No Perlakuan penanaman nilam Rendemen minyak nilam,%

1 Tanpa Arkoba 2 – 2,1

2 Memakai Arkoba 3 – 4,5

Tabel 9 menyajikan hasil penelitian yang menunjukkan bahwa

pertumbuhan nilam yang diberi Arkoba lebih baik dibanding pertumbuhan

yang tidak diberi Arkoba yaitu lebih kokoh, daun lebih lebar, dan

mengkilat dengan warna lebih cerah dan tajam. Pemberian Arkoba juga

berpengaruh terhadap rendemen minyak nilam, yaitu mencapai 3-4,5 %,

dengan rata-rata 4 %, sedangkan rendemen minyak nilam yang ditanam

tanpa menggunakan Arkoba hanya berkisar 2-2,3 % dengan rata-rata 2 %.

Kadar patchouli alkohol minyak nilam yang ditanam dengan

penambahan Arkoba yaitu 40,01%, sedangkan yang tanpa Arkoba hanya

32,26%. Mengacu pada syarat SNI 06-2385-1998, hasil analisis kualitas

minyak nilam pada uji coba ini, semua kriteria masuk ke dalam standar

yang disyaratkan. Hasil percobaan ini menunjuk-kan bahwa penambahan

Arkoba pada budidaya nilam memberikan pengaruh sangat baik, baik

terhadap produktivitas nilam maupun terhadap kualitas minyak yang

cm



dihasilkan. Dengan demikian penggunaan Arkoba pada budidaya nilam

selanjutnya sangat dianjurkan.

Tabel 9. Pengaruh penambahan arkoba terhadap kualitas minyak nilam

Karakteristik

Hasil analisis kualitas minyak nilam

Dengan

arkoba

Tanpa

arkoba

Hasil penelitian

Rumondang, 2004

SNI 06-2385-

1998

Berat jenis 25/25oC 0,957 0,956 0,967 0,943-0,983

Indek bias 20oC 1,511 1,506 1.506 1.506-1.516

Putaran optik - 59o - 0,53

o - 51

o (-47

o) – (-66

o)

Kelarutan dalam

alkohol 90 %

1:1 1:1 1:1 1:10

Bilangan asam

maksimum

4,5 4,3 4,23 5,0

Bilangan ester

maksimum

3,97 3,90 12,29 10,0

Patchouli alkohol, % 40,01 32,26 33,14 -

5. Aplikasi Arkoba pada Anakan/Bibit Tanaman Jati

Aplikasi Arkoba sebagai campuran media tumbuh anakan jati di

KRPH Jembolo Utara (Jawa Tengah) selama 4 bulan menunjukkan bahwa

pemberian Arkoba dari serbuk gergaji dapat meningkatkan tinggi dan

jumlah anakan yang hidup sebesar 100 %. Demikian juga pada percobaan

penggunaan Arkoba pada anakan Gmelina, dimana hasil yang diperoleh

dapat meningkatkan pertambahan tinggi dan diamater batang tanaman

masing-masing 2,2 dan 1,6 kali lebih baik dibanding kontrol (Komarayati,

dkk., 2000).

B. Prospek dan Peluang

Indonesia sebagai negara yang berada di daerah tropis memiliki

kawasan hutan yang luas sebagai paru-paru dunia sekaligus dinobatkan

sebagai negara kedua setelah Brazil tentang kekayaan keanekaragaman

hayatinya. Berbagai produk industri hasil hutan telah dimanfaatkan

manusia sejak ribuan tahun silam. Kayu adalah produk paling populer

disamping rotan dan damar. Aplikasi kayu telah merambah berbagai lini

kehidupan manusia.

Pengolahan kayu akan menghasilkan berbagai limbah seperti

serbuk gergaji dan serpihan kayu. Beberapa industri pengolah kayu telah

menggunakan limbah kayu sebagai bahan bakar pengeringan kayu. Namun



masih banyak dijumpai industri pengolahan kayu yang membuang limbah

ke sungai, sehingga mencemari lingkungan dan menyebabkan pendang-

kalan sungai serta dapat membunuh biota di perairan tersebut. Arang dan

Arkoba adalah produk yang dihasilkan dengan teknologi yang mudah dan

murah karena memanfaatkan limbah sebagai bahan baku utamanya. Jika

teknologi arang dan arkoba ini secara kontinyu diterapkan, maka hasil

yang akan diperoleh selain kebersihan lingkungan juga mengembalikan

kesuburan lahan sehingga produktivitas lahan dan tanaman dapat

ditingkatkan.

Gambar 44. Arkoba (Arang kompos Bioaktif) dalam kemasan

Foto: dok. Gusmailina

Keberlanjutan produksi pertanian padi di Indonesia sangat ber-

gantung pada pemupukan yang efektif namun tidak ber-efek negatif pada

kesuburan lahan dalam jangka panjang. Tingginya volume sampah organik

perkotaan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku potensial bagi

pembuatan Arkoba yang dapat digunakan sebagai pupuk organik dalam

budidaya padi atau budidaya tanaman lainnya.

Pemakaian Arkoba untuk pertanian memberikan keuntungan

ekologis maupun ekonomis. Bahan organik yang terkandung dalam pupuk

berperan penting dalam memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologis tanah,

sehingga dapat menjaga dan meningkatkan kesu-buran tanah, serta

mengurangi ketergantungan pada pupuk an-organik/kimia. Pemupukan

organik yang banyak diaplikasikan oleh petani di Indonesia adalah aplikasi

pupuk kandang. Meskipun demikian, penggunaan pupuk kandang belum

dapat meningkatkan kembali produktivitas pertanian padi karena

kurangnya perbaikan struktur dan kesuburan tanah sawah padi. Struktur

dan kesuburan tanah dapat diperbaiki dengan penggunaan pupuk sejenis

pembenah tanah seperti kompos atau Arkoba.



Sebenarnya peluang pemanfaatan bahan organik untuk produk

kompos atau Arkoba di Indonesia cukup terbuka lebar dan dapat dijadikan

peluang bisnis baik usaha kecil, menengah maupun skala besar. Sudah

banyak penelitian yang dilakukan oleh berbagai instansi pemerintah,

lembaga tertentu atau institusi akademisi/universitas. Namun sayangnya

belum terkoordinasi dan teraplikasi dengan baik untuk mencapai sasaran

yang tepat. Tanpa adanya networking dan transparansi dalam pengelolaan

limbah agar dapat dimanfaatkan sebagai produk yang bermanfaat,

misalnya melalui waste exchange atau bursa limbah, maka pengelolaan

tersebut akan selalu menjadi cost center, bukan suatu profit center.

Indikasi permasalahan saat ini adalah peluang agar teknologi ini dapat

teraplikasi meski dengan dasar bisnis kerakyatan dengan tetap memperha-

tikan asas kelestarian, kepedulian, dan manfaat.

Penutup


V. PENUTUP

Arang memiliki pori yang mempunyai kemampuan sebagai

adsorbent atau penjerap, mampu menahan nutrisi dan air lebih lama,

sehingga bisa berperan sebagai slow release fertilizer. Bila semua limbah

biomasa bisa dikonversi menjadi energi dan hasil samping arang, maka

pabrik tersebut telah mengurangi pemanasan global (carbon neutral fuel

with biomass & carbon negative with biochar application) dan benar-benar

zero waste. Hal ini jelas akan menjadi solusi atas kampanye negatif

perkebunan sawit di Indonesia. Teknologi pirolisis dalam proses peng-

arangan yang sesuai untuk skala tersebut tentu menjadi kebutuhan.

Ditinjau dari kondisi iklim global, neraca keseimbangan karbon antara

perluasan lahan sawit, karbon yang dilepas ketika proses produksi arang/

biochar dengan pirolisis dan penyerapan karbon dari atmosfer oleh arang.

Optimasi dari ketiganya akan memberikan hasil terbaik untuk lingkungan,

kesejahteraan manusia dan ekosistem. Dengan demikian arang merupakan

salah satu solusi untuk mengatasi berbagai permasalahan lingkungan di

muka bumi ini. Aplikasi arang dari bahan yang tepat dan dosis yang sesuai

merupakan kunci sukses dalam usaha meningkatkan hasil tanaman. Usaha

untuk menemukan komposisi yang tepat dapat kita lakukan sesuai dengan

kondisi lahan yang spesifik.

Arang berguna sebagai alat yang penting untuk meningkatkan

keamanan pangan dan keragaman tanaman di wilayah dengan tanah yang

miskin hara, kekurangan bahan organik, dan kekurangan air dan keterse-

diaan pupuk kimia. Arang juga meningkatkan kualitas dan kuantitas air

dengan meningkatnya penyimpanan tanah bagi unsur hara dan agrokimia

yang digunakan oleh tumbuhan dan tanaman. (IBI, 2012). Selain itu

penambahan arang ke tanah akan meningkatkan ketersediaan kation

utama dan posfor, total N dan kapasitas tukar kation tanah (KTK) yang

pada akhimya meningkat-kan hasil karena dapat mengurangi risiko

pencucian hara khususnya kalium dan N-NH4 (Bambang, 2012).

Tidak kalah pentingnya teknologi Arkoba merupakan teknologi

inovatif yang perlu dipertimbangkan keberadaannya. Teknologi ini

bertujuan selain untuk memperkaya arang juga menjawab berbagai isu

http://www.mediaindonesia.com/read/2012/09/09/350980/291/7/UGM-Jawab-Boikot-Kelapa-Sawit-oleh-Eropa-dan-AS

http://jfe-pyroproject.blogspot.com/2012/04/generasi-pertama-biofuel-yang-ditandai.html

http://jfe-pyroproject.blogspot.com/2011/11/mengubah-limbah-sawit-menjadi-tambang.html

Penutup


kekhawatiran perubahan iklim yang akhir-akhir ini sangat mengkha-

watirkan. TPA sebagai salah satu sumber emisi methan (CH4) yang

mempunyai kekuatan 23 kali dibanding CO2 dapat dicegah dan dikurangi

pelepasannya ke atmosfir dengan teknologi ini. Teknologi Arkoba dari

sampah tidak hanya memberikan keuntungan teknis, tetapi juga memiliki

implikasi ekonomis. Hal ini dimungkinkan melalui mekanisme perdagang-

an gas rumah kaca dengan harga reduksi emisi sebesar US$ 5–20/ton

karbon. Demikian juga dengan berbagai jenis limbah lainnya dapat

dijadikan sebagai sumberdaya untuk dijadikan Arkoba. Bahkan tanaman

pengganggu yang berasal dari kebun petani dapat dijadikan Arkoba secara

sederhana, mudah, murah, dan cepat.

Arkoba yang dihasilkan memiliki kualitas lebih baik dari kompos

yang dihasilkan secara konvensional. Uji coba Arkoba pada berbagai jenis

tumbuhan dan tanaman meningkat hingga 2-4 kali lipat, baik pertum-

buhannya maupun produksi yang diperoleh, sehingga penerapan Arkoba

sangat menguntungkan.

Pengembangan dalam rangka efisiensi Arkoba dapat dilakukan

dengan mencetak Arkoba dalam bentuk briket media. Produk ini

merupakan pengembangan lebih lanjut guna memenuhi tuntutan bahwa

dalam aplikasi penghijauan skala nasional yang luas terdapat kendala

penanaman pada lahan target yang sulit dijangkau, sehingga tidak

ekonomis apabila bibit dibawa dengan menggunakan tenaga manusia.

Produk ini dirancang sebagai media bibit sekaligus pengganti polybag,

sehingga dalam operasional pada lahan sulit dilakukan dengan menggu-

nakan kabel layang. Briket media ini berukuran tinggi 10 cm, diameter 5

cm. Di tengah-tengah terdapat lobang untuk penempatan biji tanaman.

Media ini cukup mensuplai unsur hara sampai bibit berumur 4-5 bulan

hingga bibit siap tanam di lapangan. Briket media arkoba merupakan

terobosan baru untuk menunjang kegiatan penghijauan nasional, dan

berfungsi sebagai pengganti polybag sehingga tidak perlu membuka

polybag sewaktu penanaman.

Pengolahan limbah biomassa sebagai produk bernilai ekonomi

tinggi akan memiliki banyak keuntungan antara lain mencegah

penggundulan hutan, menghemat bahan bakar fossil, mengurangi

pencemaran lingkungan, mencegah kelaparan dan memperkuat sektor

pangan, mere-duksi gas rumah kaca dan menjadi kegiatan produktif

bernilai ekonomi dengan mengolah limbah biomassa yang pada awalnya

Penutup


bernilai ekonomi rendah menjadi produk-produk yang bermanfaat bagi

kehidupan manusia dan kelestarian lingkugan.

Di sektor perkebunan, perluasan kebun sawit di Indonesia semakin

digalakkan untuk mengejar komoditas non-migas. Peruntukkan lahan

untuk perkebunan sawit harus dilakukan dengan pertimbangan yang

cermat dan komprehensif, sehingga tidak merusak keseimbangan ling-

kungan. Hal ini menjadi sorotan para pencinta lingkungan, dan pasar

pengguna produk sawit dari Indonesia. Hal ini karena faktor lain yang

perlu diperhatikan adalah produktivitas perkebunan sawit itu sendiri.

Dengan teknik budidaya yang baik atau mulai intensifikasi maka produk-

tivitas sawit Indonesia akan meningkat. Dibandingkan Malaysia dengan

produktivitas kebun sawitnya 3,5 ton CPO/ha, sedangkan Indonesia hanya

2,5 ton CPO/ha/tahun. Akibat perbedaan produktivitas tersebut Malaysia

yang luas kebun sawitnya hanya 61,5% dari luas Indonesia tetapi mampu

memproduksi CPO hingga 17 juta ton atau 85,3 % dari produksi CPO

Indonesia. Peningkatan produktivitas tersebut salah satunya adalah dengan

pemupukan yang baik dan berkualitas. Proses produksi CPO akan banyak

menghasilkan limbah biomasa yang bisa dimanfaatkan untuk memenuhi

kebutuhan energi pabrik CPO tersebut dan hasil samping berupa arang.

66

DAFTAR BACAAN

Adhi, R.K. 2012. Biochar sang pembenah tanah. Kementan BPPSDMP. Situs

web Widyaiswara Pertanian. Jakarta.

Adam, I. H. 1998. Membuat tungku bioarang. Jakarta: Kanisius.

ASTM. 1982. Coal and coke. Philadelphia : American society for testing

and material,.

Anonimus. 1989. Abwasser technische vereinigung (ATV), Recovery,

processing and utilization of biogas, Korrespondenz Abwasser,

36 (13), pp. 153 – 164, 1989.

Anonim. 2000. Pedoman pengharkatan hara kompos. Laboratorium

Natural Products. Bogor : SEAMEO – BIOTROP.

Anonim. 2004. Spesifikasi kompos dari sampah organik domestik. SNI 19-

7030-2004. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional [BSN].

Anonim. 2003. Kompos sludge & fly ash. Proses pembuatan dan aplikasi

di HTI. Divisi R & D. PT. Arara. Tidak diterbitkan.

Angel. 1995. Kayu kimia ultra struktur reaksireaksi. Yogyakarta: Universitas

Gadjah Mada.

Bambang Sapto A. 2012. Si hitam biochar yang multiguna. Surabaya : PT.

Perkebunan Nusantara X (Persero).

Cerda, A. 2000. Aggregate stability against water forces under different

climates on agriculture land and scrubland in southern Bolivia.

Soil Till Res 57,159-166.

Dariah A.,& Nurida, N.L. 2012. Pemanfaatan biochar untuk meningkatkan

produktivitas lahan kering beriklim kering. Buana Sains. Jurnal

Penelitian Ilmu-ilmu Kealaman. 12 (1). 2012 (Edisi Khusus).

Seminar Nasional 26-27 Juni 2012. Malang: Universitas

Tribhuwana Tunggadewi.

Eneje. R.C., Oguike, P.C., & Osuaku. 2007. Temporal variations in organic

carbon, soil reactivity and aggregate stability in soils of

contrasting cropping history. African JBiotechnol 6(4), 369-374.

Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA). 2006. Biofertilizer

manual. Japan Atomic Industrial Forum (JAIF). pp 124.

Glaser, B., J. Lehmann, and W. Zech. 2002. Ameliorating physical and

Chemical Properties of Highly Weathered Soils in The Tropics

With Charcoal: A Review. Biology and Fertility of Soils 35:219-

230

Gusmailina, Pari, G., & Komarayati, S. 1999. Teknologi penggunaan arang

dan arang aktif sebagai soil conditioning pada tanaman.

Laporan Proyek. Bogor : Pusat Litbang Hasil Hutan.

Gusmailina, Komarayati, S., &. Pari, G. 2005. Pengembangan pembuatan

arang kompos dalam rangka menunjang GERHAN (Gerakan

Nasional Rehabilitasi Hutan dan Lahan) di Pandeglang, Prov.

67

Banten. Laporan Hasil Penelitian. Bogor : Pusat Litbang Hasil

Hutan.

Gusmailina, Pari, G., & Komarayati, S. 2002. Pedoman pembuatan arang

kompos. ISBN: 979-3132-27. Bogor : Pusat Penelitian dan

Pengembangan Teknologi hasil Hutan. Badan Penelitian dan

Pengembangan Kehutanan.

Gusmailina, Komarayati, S., &. Pari, G. 2007. Pengembangan teknologi

arang kompos bioaktif di TPA (Tempat Pembuanagan Akhir)

dalam rangka pengurangan dampak pemanasan global.

Makalah pada seminar MAPEKI. Kalimantan: Fakultas

Kehutanan, Universitas Tanjung Pura.

Gusmailina. 2007. Mengeliminasi kemungkinan kegagalan GERHAN

melalui teknologi dan aplikasi arang kompos bioaktif. Buku

panduan dalam rangka pelatihan peningkatan kualitas arang

kompos bioaktif di Kabupaten Garut. Kerjasama Dinas

Kehutanan Kab Garut dengan KopKar GEPAK Wira Satria Sejati.

Desember 2007.

Gusmailina. 2007. Pembuatan arang dan arang kompos dari limbah

PLTB. Makalah pada Acara Gelar Teknologi PLTB (Penyiapan

Lahan Tanpa Bakar), Nopember 2007. Kerjasama. Puslitbang

Hutan Tanaman dan Balai Penelitian Kehutanan Palembang.

Gusmailina, Komarayati, S.. Pari, G., & Hendra, D. 2002. Kajian teknologi

pengolahan arang dan limbah pengolahan pulp dan kertas di

Sumatera Selatan. Prosiding Seminar Hasil Penelitian Teknologi

Hasil Hutan. Bogor

Gusmailina & Komarayati, S. 2008. Teknologi inovasi penanganan limbah

industri pulp dan kertas menjadi arang kompos bio aktif.

Makalah pada Seminar Teknologi Pemanfaatan Limbah Industri

Pulp dan Kertas untuk Mengurangi Beban Lingkungan.

Kerjasama antara Puslitbang Hasil Hutan, Bogor dengan PT.

TEL Palembang.

Gusmailina, Pari, G., & Komarayati, S. 1999. Teknologi penggunaan arang

dan arang aktif sebagai soil conditioning pada tanaman.

Laporan proyek. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil

Hutan. Bogor.

Gusmailina, Komarayati, S., Pari, G. & Roliadi, H. 2004. Socialization and

application of charcoal compost. Proceeding of the international

workshop on “Better Utilization of Forest Biomass for Local

Community and Environments”. Cooperation between Research

Development Center for Forest Products Technology (RDCFPT,

Indonesia) and Japan International Promotion and Cooperation

Center (Jifpro, Japan). Bogor.

68

Gusmailina & Komarayati, S. 2003. Prospek penggunaan arang untuk

meningkatkan aktivitas dan populasi mikroba tanah. Prosiding

Seminar Mikoriza Bandung, 16 September 2003. Bandung.

Glaser, B, J Lehmann and W. Zech. 2002. Ameliorating physical and

chemical properties of highly weathered soils in the tropics with

charcoal –A review. Biol & Fertility of Soils 35, 219–230.

Glaser, B., L. Haumaier, G. Guggenberger and W. Zech. 2001.The Terra

Preta phenolmenon – A model for sustainable agriculture in the

humid tropics. Naturwissenschaften. 88, 37–41.

Hamzah, A., Z. Kusuma, W.H. Utomo dan B. Guritno. 2012. Penggunaan

tanaman Vetiveria zizanoides dan biochar untuk remediasi lahan

pertanian tercemar limbah tambang emas. Buana Sains. Jurnal

Penelitian Ilmu-ilmu Kealaman. Volume 12 Nomor 1, 2012

(Edisi Khusus). Seminar Nasional 26-27 Juni 2012. Malang :

Universitas Tribhuwana Tunggadewi.

Hsieh, S.C. and C. F. Hsieh, 1990. The of organic matter In crop

production. Paper presented at seminar on the organic fertilizer

in crop production. At Suweon, South Korea 18-24 June 1990.

Henry, J. G., 1996. Solid wastes (Chapter 14). Environmental science and

engineering, ed. J. G. Henry and G.W. Heinke, Prentice-Hall

International: New Jersey, pp. 567-619,

Houghton, J.T., G.J. Jenkins and J.J. Epharaums, 1990. Climate change.

The IPCE Scientific Assessment Cambridge University Press. New

York.

Igarashi, T. 2002. Handbook for soil amandement of tropical soil,

association for international cooperation of agriculture and

forestry. P 127-134.

JFE. 2012. Project with aim to market the continuous pyrolysis technology

and business systems for Indonesia and Southeast Asia Region.

Yogyakarta. Pirolisis skala industri paling mudah digunakan.

Magazine JFE-pyroproject

John, G. H., 1989. Suatu pengantar hasil hutan dan ilmu kayu. Yogyakarta:

Gadjah Mada.

Juniadi, 2012. Teknis pembuatan arang sekam. Lembang: Balai Besar

Pelatihan Pertanian. www.bbpp-lembang.info.

Komarayati, S. Gusmailina, G. Pari dan H. Pari. 2000. Aplikasi arang

kompos sebagai campuran media tumbuh anakan jati di KRPH

Jembolo Utara, Jawa Tengah. Laporan Gelar Teknologi. Pusat

Litbang Hasil Hutan. Bogor.

Komarayati, S. Gusmailina dan G. Pari. 2002. Pembuatan kompos dan

arang kompos dari serasah dan kulit kayu tusam. Buletin

Penelitian Hasil Hutan Bogor, (20) 3, 231 – 242.

http://jfe-pyroproject.blogspot.com/

http://jfe-pyroproject.blogspot.com/

http://www.bbpp-lembang.info/

69

Komarayati S., Gusmailina & Pari, G. 2002. Pembuatan kompos dan arang

kompos dari serasah dan kulit kayu tusam. Buletin Penelitian

Hasil Hutan Bogor, (20) 3, 231 – 242.

Komarayati, S., Gusmailina & Santoso, E. 2007. Teknologi produksi skala

kecil pupuk organik plus arang (POA) dari sludge industri pulp

dan kertas. Laporan Hasil Penelitian. Pusat Penelitian dan

Pengembangan Hasil Hutan, Bogor.

Komarayati, S. & Pari, G. 2012. Arang hayati dan turunannya sebagai

stimulan pertumbuhan Jabon dan Sengon. Buana Sains. Jurnal

Penelitian Ilmu-ilmu Kealaman, (12)1, 2012. Malang:Universitas

Tribhuwana Tunggadewi.

Kurnia E, Agus F., Adimihardja, A., & Dariah, A. 2006. Sifat fisik tanah dan

metode analisisnya. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan

Pertanian. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.

Departemen Pertanian.

Laksono, T.S. 2009. Asdep pengendalian limbah domestik Kementrian

Negara LH, Jakarta. (Diskusi langsung).

Lehmann,J. and S,Joseph. 2009. Biochar for environmental management:

science and technology. Earthscan-UK.p, 71-78.

Lehmann, J. 2007. Biochar for mitigating climate change: carbon

sequestration in the black. Forum Geookol 18(2):15-17.

Lehmann, J. and M, Rondon. 2005. Bio-char soil management on highly-

weathered soils in the humid tropics. In: N. Uphoff (ed.),

Biological Approaches to SustainableSoil Systems, Boca Raton,

CRC Press.

Lehmann, J, J.P. da Silva Jr, C. Steiner, T. Nehls, W. Zech and B. Glaser.

2003. Nutrient availability and leaching in an archaeological

anthrosol and a ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer,

manure and charcoal amendments. Plant and Soil, 249, 343–

357.

Lehmann, J., N. Kaempf, W.I. Woods, W. Sombroek, D.C. Kern, T.J.F.

2003. Classification of Amazonian Dark Earths and other

Ancient Anthropic Soils" in "Amazonian Dark Earths: origin,

properties, and management . Chapter 5. (eds J. Lehmann, D.

Kern, B. Glaser & W.I. Woods); cited in Lehmann et al., 2003,

pp. 77–102.

Major, J. 2010. Guidelines on Practical Aspects of Biochar Application to

Field Soil in Various Soil Management Systems. International

Biochar Initiative. www.biochar-international.org

Mindawati, N., N.H.L. Tata, Y. Sumarna dan A.S. Kosasih. 1998. Pengaruh

beberapa macam limbah organik terhadap mutu dan proses

pengomposan dengan bantuan efektif mikroorganisme 4 (EM4).

Buletin Penelitian Hutan Bogor. No. 614 : 29-40.

70

Nurida, N.L., Rachman, A., & Sutomo. 2012. Potensi Pembenah Tanah

Biochar Dalam Pemulihan Sifat Tanah Terdegradasi dan

Peningkatan Hasil Jagung Pada Tepic Kanhapludults Lampung.

Buana Sains. Jurnal Penelitian Ilmu-ilmu Kealaman. Volume 12

Nomor 1, 2012 Universitas Tribhuwana Tunggadewi. Malang.

Okimori, Y, Ogawa, M. and F. Takahashi. 2003. Potential of CO2

Reduction by Carbonizing biomass waste from Industrial Tree

Plantation in South Sumatera, Indonesia. Mitigation and

Adaptation Strategies for Global Change 8. p 261-280.

Pari, G. 2010. Peran dan masa depan arang yang prospektif untuk

Indonesia. Orasi Ilmiah Profesor Riset. Badan Penelitian dan

Pengembangan Kehutanan. Jakarta 20 Mei 2010

Pohan. 2002. Pengaruh suhu dan konsentrasi natrium kidroksida pada

pembuatan karbon aktif dan sekam padi. Balai Pengembangan

Khemurgi dan Aneka Industri. Balai Besar Penelitian dan

Pengambangan Industri Hasil Pertanian. Departemen

Perindustrian dan Perdagangan. Jakarta.

Prasetyo, B.H., & Suriadikarta, D.A. 2006. Karakteristik, potensi, dan

teknologi pengelolaan tanah ultisol untuk pengembangan

pertanian lahan kering di Indonesia. J. Litbang Pertanian 25(2),

39-46.

Radiansyah, A.D. 2004. Pemanfaatan sampah organik menjadi kompos.

Makalah pada stadium generale Fakultas Kehutanan IPB, 4 Juli

2004 Bogor. Jakarta : Kementrian Lingkungan Hidup.

Reintjes, C., Haverkort, B., & Bayer, W. 1999. Pertanian masa depan.

Pengantar untuk pertanian berkelanjutan dengan input luar

rendah. Jakarta : Penerbit Kanisius.

Santi, L.P., & Goenadi, D.H.. 2012. Pemanfaatan biochar asal cangkang

kelapa sawit sebagai bahan pembawa mikroba pemantap

agregat. Buana Sains. Jurnal Penelitian Ilmu-ilmu Kealaman.

(12) 1. Malang: Universitas Tribhuwana Tunggadewi.

Saito, M. & Marumoto, T. 2002. Inoculation with arbuscular mycorrhizal

fungi: The status quo in Japan and the future prospects. Plant

and Soil 244, 273–279. 60 Menara Perkebunan 2010, 78(2),

52-60

Santi, L.P, A. Dariah dan D.H. Goenadi. 2008. Peningkatan kemantapan

agregat tanah mineral oleh bakteri penghasil eksopolisakarida.

Menara Perkebunan 76 (2), 92-102.

Santi, L.P., & D.H. Goenadi. 2010. Menara Perkebunan, 78(2), 52-60

Santoso, F. 2009. Arang batok kelapa beromzet miliaran. Kompas Senin,

2 November 2009. Jakarta

Siringoringo, H.H. &. Siregar, C.A. 2011. Pengaruh aplikasi arang terhadap

pertumbuhan awal Michelia montana Blume dan perubahan

71

sifat kesuburan tanah pada tipe tanah latosol. Bogor: Pusat

Litbang Konservasi dan Rehabilitasi Hutan.

Soemarwoto, O. 2001. Peluang berbisnis lingkungan hidup di pasar global

untuk pembangunan berkelanjutan. Makalah Seminar

“Kebijakan Perlindungan Lingkungan dan Pembangunan

berkelanjutan Indonesia di Era Reformasi dalam Menghadapai

KTT Rio. Jakarta, 8 Februari 2001.

Suprihatin, N.S. Indrasti dan M. Romli. 2003. Potensi penurunan emisi gas

rumah kaca melalui pengomposan sampah di wilayah

Jabotabek. Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas

Teknologi Pertanian IPB. Bogor: Environmental Of Research

Center. PPLH-IPB.

Sombroek. W, M.L., Ruivo, P.M., Fearnside, B., Glaser., & Lehmann, J.

(2003). Amazonian dark earths as carbon stores and sinks. In: J

Lehmann et al. (eds). Amazonian Dark Earths: Origin,

Properties, Management,

Sukartono dan W.H. Utomo. 2012. Peranan Biochar sebagai pembenah

tanah pada pertanaman jagung di tanah lempung berpasir

semiarid tropis Lombok Utara. Buana Sains. Jurnal Penelitian

Ilmu-ilmu Kealaman. (12) 1. Malang: Universitas Tribhuwana

Tunggadewi.

Sutaryo, D. 2009. Penghitungan biomassa. Sebuah pengantar untuk studi

karbon dan perdagangan karbon. Bogor:Wetlands International

Indonesia Programme.

Steiner, C. 2007. Soil charcoal amendments maintain soil fertility and

establish carbon sink-research and prospects. Soil Ecology Res

Dev,1-6.

Widowati, Asnah & Sutoyo. 2012. Pengaruh penggunaan biochar dan

pupuk kalium terhadap pencucian dan serapan kalium pada

tanaman jagung. Buana Sains. Jurnal Penelitian Ilmu-ilmu

Kealaman. (12) 1. Malang: Universitas Tribhuwana Tunggadewi.

.

LAMPIRAN

73

Lampiran 1. Kandungan hara arang dari beberapa jenis limbah kayu

Jenis Limbah Kadar (%) Nilai

kalor (kal/g)

Rendemen rata-rata

(%) Air Abu Zat

terbang Karbon

Limbah pembalakan hutan tanaman produksi dari kayu campuran (tungku drum)

6,53 2,64 19,56 77,80 6621 26,50

Limbah pembalakan hutan tanaman produksi dari kayu puspa (tungku drum)

4,01 2,94 17,31 79,77 6925 25,42

Limbah pembalakan hutan tanaman produksi dari kayu jati menggunakan tungku kubah)

4,06 3,75 8,64 87,61 6805 28,35

Limbah sabetan kayu, potongan ujung dan limbah pada pembuatan komponen meubel kayu campuran (tungku tradisional)

5,21 3,42 16,56 84,81 6651 27,73

Serbuk gergajian dari kayu campuran (Semi kontinyu)

15,85 18,57 19,82 68,29 - 26,15

Serbuk gergajian dari kayu campuran (Tungku bak)

2,71 1,19 22,25 75,70 - -

SNI (Standar Nasional Indonesia)

6 4 30 - - -

Sumber : Laboratorium kimia dan energi biomassa, Puslitbang Hasil Hutan Bogor

Lampiran 2. Kandungan hara 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

74

Lampiran 3. Komposisi dan kandungan unsur hara arang serbuk gergaji dan arang sekam padi

Parameter, satuan Kandungan

Arang serbuk gergaji Arang sekam padi

Rendemen, % 24,5 Kadar Air, % 2,78 Kadar abu 5,74 Kadar zat terbang, % 20,10 Kadar karbon (C total), % 74,16 10,00 (C organik) Derajat keasaman 10,20 9,30 Kandunga unsur hara, ppm

Nitrogen (N)

(C/N ratio)

Posfor (P)

Kalium (K)

Natrium (Na)

Ca (Calsium)

Mg (Magnesium)

Besi (Fe)

Tembaga (Cu)

Seng (Zn)

Mangan (Mn)

Belerang (S)

Mg

5397,60

- 1476,0 783,13 313,69 1506,03 1234,0 1617,6 103,64 62,32

112,95 528,92

- -

0,22

45;45 0,29 0,88

- 0,19

- -

1968 ppm 63 ppm

611 ppm -

0,10 -

Nitrogen (N), %

C/N ratio

5397,60 -

0,22; 45;45

Posfor (P), % 1476,0 0,29

Kalium (K), % 783,13 0,88

Natrium (Na), % 313,69 -

Ca (Calsium), % 1506,03 0,19

Mg (Magnesium), % 1234,0 0,10

Besi (fe), ppm 103,64 1968 ppm

Tembaga (Cu), ppm 62,32 16 ppm

Seng (Zn), ppm 112,95 63 ppm

Mangan (Mn), ppm 528,92 611 ppm Sumber : Laboratorium kimia dan energi biomassa, Pustekolah, Bogor

Lampiran 4. Kandungan unsur hara 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)

75

Lampiran 5. Kandungan unsur hara kompos (K), Arkoba serbuk gergaji, dan arkoba serbuk gergaji + jerami padi sebagai campuran media tumbuh anakan bulian (E. Zwageri) dan gaharu (A. Malaccensis)

No. Parameter

Nilai

Standard

Kompos Arkoba serbuk gergaji

Arkoba serbuk

gergaji + jerami padi

1 pH (1 : 1,25) 7,10 7,30 7,20 7,30 2 Kadar air1050C, % 19,63 23,03 24,13 24,90* 3 C organik, % 11,46 32,45 34,98 19,60* 4 Nitrogen total, % 0,6 1,53 1,78 1,10* 5 Nisbah C/N 19,1 21,20 19,65 10-20* 6 P2O5 total, % 0,23 2,12 2,16 1,80* 7 CaO total, % 0,43 0,97 0,83 2,70* 8 MgO total, % 0,37 1,67 1,61 1,60* 9 K2O total, % 0,51 2,34 2,19 1,40*

10 KTK (kadar tukar kation), meq/100 gr - 36,42 36,61 30,00*

Sumber : *) Anonim, 2000

Lampiran 6. Kandungan unsur hara arang kompos dari limbah padat penyulingan

bioetanol dari sagu

No. Parameter Hasil Keterangan

1. pH (1 : 1) 6,80 ** 2. Kadar air, % 18,66 ** 3. C organik , % 34,52 ** 4. N total, % 1,27 ** 5. Nisbah C/N 27,00 ** 6. P2O5 total, % 1,04 ** 7. K2O total, % 1,36 ** 8. CaO total, % 0,67 * 9. MgO total, % 2,08 *

10. KTK, meq/100g 36,48 * Keterangan: *) Standar (Anonim, 2000); **)Persyaratan teknis minimal pupuk organik

(Sri Komarayati & Gusmailina, 2011)

76

Lampiran 7. Standar kompos menurut PERHUTANI, JEPANG dan WHO

No. Parameter Standard

PERHUTANI *) Standard

JEPANG **) Standard) WHO ***

1 C organik, % 19,60 - - 2 N total, % 1,10 - 0,40 – 35 3 Nisbah C/N 10 – 20 < 35 10 – 20 4 Kadar air, % 35,60 - - 5 pH 7,30 5,50 – 7,50 6,50 – 7,50 6 KTK, meq/100 g - - > 20

Sumber: *) PERHUTANI, 1977 dalam Mindawati et al., 1998; **)HARADA et al., 1993 dalam Noor et al., 1996; ***) WHO, 1980 dalam Rina et al., 2002.

Lampiran 8. Kualitas dan kandungan unsur hara arang kompos hasil uji coba di laboratorium (GA) dibandingkan dengan beberapa kualitas kompos lainnya

No. Parameter

Nilai

PT. AA SK

ARKOBA GA **)

US EPA (1993)

Standar pasar khusus

***) Lab. PT

AA Lab. IPB

1 pH (1 : 1) 7,68 7- 7,15 7,10 - 7 2 Kadar air,% - 26,00 24,5 - ≥20 3 C organik ,% 14 - 18,03 19 - ≥ 15 4 N total ,% 0,60 - 0,71 1,78 - ≥ 2,30 5 Nisbah C/N 26 - 25,60 13,76 - ≥ 15 6 P2O5 total,% 0,11 - 0,58 1,01 - ≥ 1,60 7 CaO total,% 5,57 - 0,28 2,41 - ≥ 1,00 8 MgO total,% 0,26 - 0,19 1,03 - ≥ 3,25 9 K2O total,% 0,29 - 1,42 2,84 - ≥ 2,40 10 KTK, meq/100 g - - 5,33 - - - 11 Unsur logam:

- Zn (mg/kg) - Cu mg/kg - Co mg/kg - Mo mg/kg - Se mg/kg - Pb mg/kg - Cr mg/kg - Cd mg/kg - Ni mg/kg - Hg mg/kg - As mg/kg

34,60 76,90 20,00 7,19

<0,003 16,25 20,28 1,33 8,62

<0,01 2,00

40,50 21,10

- - -

4,81 18,90 0,24 19,30

- -

- - -

0,01 -

0,03 - - -

23,76 19,92

* * *

3,01 -

0,21 - * *

7500 4300

- 75 100 840

3000 85 420 57 75

< 400 < 150

- ≥ 0,10

- < 150 < 45 < 3 < 50 < 1 < 10

Keterangan: 1. Batas maksimum konsentrasi unsur dalam sludge yang diizinkan untuk diaplikasikan ke dalam

tanah menurut US EPA (1993) dalam Alloway (1995) dalam Anonimus (2003) 2. SK : Analisis kompos sludge yang dilakukan oleh Komarayati (2007 ) 3. GA : Kompos sludge hasil uji coba di laboratorium 4. * : tidak terdeteksi 5. **) : Dianalisis di Lab Natural Products. Biotrop Bogor. 6. ***) : Sumber Radiansyah (2004)

77

Lampiran 9. Kualitas dan kandungan unsur hara Arkoba kulit kayu dan sludge

No. Parameter

Nilai / komposisi SNI

Arkoba kulit kayu

Arkoba sludge + kulit kayu

Arkoba kulit

kayu + sludge + kohe

Arkoba pembanding

STANDAR Min Max

SK GA

Standar PT.

PUSRI ***)

Standar pasar

khusus ***)

1 pH (1 : 1) 7,68 7,40 7,25 7- 7,15 7,10 7 7 6.8 7.49 2 Kadar air ,% 25 27 30 26,00 24,5 ≥20 ≥20 - 50 3 C organik,% 16 18 18 18,03 19 ≥ 15 ≥ 15 9.8 32 4 N total ,% 1,03 0,98 1,81 0,71 1,78 ≥ 2,12 ≥ 2,30 0.4 - 5 Nisbah C/N 23 24 20 25,60 13,76 < 20 ≥ 15 10 20 6 P2O5 total,% 1,61 1,66 1,98 0,58 1,01 ≥ 1,30 ≥ 1,60 0.1 - 7 CaO total,% 1,08 1,47 1,35 0,28 2,41 ≥ 2,00 ≥ 1,00 - - 8 MgO total,% 1,86 1,73 1,01 0,19 1,03 ≥ 3,19 ≥ 3,25 - - 9 K2O total,% 1,09 1,82 1,82 1,42 2,84 ≥ 2,00 ≥ 2,40 0,20 - 10 KTK ,

meq/100 g 33,58 30,15 39,25 5,33 37,21 - - -

11 Unsur logam: Zn (mg/kg) Cu mg/kg Co mg/kg Mo mg/kg Se mg/kg Pb mg/kg Cr mg/kg Cd mg/kg Ni mg/kg Hg mg/kg As mg/kg

9,31 3,23

* * *

0,21 -

0,10

10,12 11,31

* * *

1,01 -

0,11 - * *

10,21 9,04

- - -

1,05 -

0,12

0,01

0,03

23,76 19,92

* * *

3,01 -

0,21 - * *

< 400 < 150

≥ 0,10

< 150 < 45 < 3 < 50 < 1 < 10

Keterangan: 1 Batas maksimum konsentrasi unsur dalam sludge yang diizinkan untuk diaplikasikan ke dalam tanah menurut US EPA

(1993) dalam Alloway (1995) dalam Anonimus (2003) 2 SK : Analisis kompos Sludge yang dilakukan oleh Komarayati (2007 )

3 GA : Analisis arkoba sludge oleh Gusmailina (2008) 4 * ) : tidak terdeteksi 5 **) : Gusmailina & Komarayati (2008) 6 ***) : Sumber Radiansyah (2004)

7 Kohe : kotoran hewan

78

Lampiran 10. Analisis kandungan unsur hara makro beberapa jenis arkoba

Jenis Unsur Hara

AKSR camp

AKSR mangium

AKSRtusam AKSG Arkol ld. pisang

Arko Lb. jagung

C organik 30 - 35 30 - 35 30 - 40 30 - 39 30 - 35 30 - 37 N total 1,6 – 1,8 1,5 – 1,6 1,5 – 1,6 1,4 – 1,7 1,6 – 2,0 1,6 – 2,0 P total 0,6 – 1,2 0,5 – 1,2 1,0 – 1,3 1,0 – 1,5 1,0 – 1,5 1,0 – 1,7 K 1,3 – 1,6 1,0 – 1,5 1,4 – 1,7 0,5 – 1,0 1,0 – 1,5 07 – 1,8 Ca 0,8 – 1,0 0,5 – 1,2 0,5 – 1,5 1,0 – 1,8 0,4 – 1,0 0,5 – 1,8 Mg 0,3 – 0,5 0,4 – 1,0 0,6 – 1,1 0,4 – 1,3 0,5 – 1,1 0,4 – 1,0

Sumber : Gusmailina, 2007. Keterangan: AKSR cam = arkoba serasah daun campuran; AKSR mangium = arkoba serasah

daun Acacia mangiu; AKSR tusam = arkoba serasah daun tusam (Pinus merkusii); AKSG = arkoba serbuk gergaji; Ark old. Pisang = arkoba limbah daun pisang; Arko Lb. jagung = arkoba limbah kulit jagung.

Lampiran 11. Daftar Glosari

No Uraian Keterangan

1 Arang arang adalah hasil pembakaran atau proses karbonisasi dari bahan berlignoselulosa yang di karbonisasi pada suhu 400o-500oC dan keaktifannya masih rendah, serta mengandung karbon yang berbentuk padat dan berpori

2 Activator Bahan peng-aktif untuk memacu suatu proses

3 ASG Arang serbuk gergaji, arang yang dibuat dengan bahan baku limbah serbuk gergaji dalam rangka pemanfaatan limbah

4 Agent Perantara/katalis kea rah yang lebih baik

5 Arkoba Arang Kompos BioAktif : campuran arang dan kompos hasil proses pengomposan dengan bantuan mikroba lignoselulotik yang tetap hidup di dalam kompos. Mikroba tersebut mempunyai kemampuan sebagai biofungisida, yaitu melindungi tanaman dari serangan penyakit akar sehingga disebut bioaktif.

6 Biochar penggunaan arang untuk lahan baik itu pertanian, perkebunan, maupun kehutanan secara Internasional menggunakan istilah ’biochar’.

7 Biofungisida Mikroorganisme yang berfungsi sebagai pencegah/membunuh penyebab penyakit pada tanaman

8 Bioaktif Sistem pertahanan yang dimiliki oleh suatu organisme dalam menangkal serangan penyakit

9 Biodegradable Bahan yang mudah terurai

10 Briket arang serbuk gergaji (BASG)

Arang serbuk gergaji yang dicetak menjadi briket sebagi energy pengganti minyak tanah atau kayu bakar yang dapat menekan laju kerusakan hutan

11 Bulk density berat suatu massa tanah per satuan volume tertentu, volume kepadatan tanah termasuk ruang-ruang pori, petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah maka semakin tinggi bulk density

79

Lampiran 11. (lajnutan)

No Uraian Keterangan

yang berarti semakin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman.

12 Carbon store Deposit karbon di alam

13 Cuka kayu Cairan destilat hasil samping dari proses pengarangan

14 Fotosinthesis Proses fisiologis tumbuhan dalam menyerap CO2 udara

15 Gas rumah kaca Gas-gas seperti metana, nitrous oxide, hidrofluorokarbon, perfluorokarbon, heksafluorida belerang yang dihasilkan dari aktivitas manusia/suatu proses produksi yang menyebabkan pemanasan global

16 Gerhan Gerakan nasional rehabilitasi lahan, upaya penghijauan melalui penanaman pohon baik di lahan hutan negara maupun masyarakat

17 Higroskopis Kemampuan suatu zat untuk menyerap molekul air dari lingkungannya baik melalui absorbsi atau adsorpsi. Suatu zat disebut higroskopis jika zat itu mempunyai kemampuan menyerap molekul air yang baik.

18 International Biochar Initiative (IBI)

Organisasi dunia dengan misi sosialisasi dan promosi pengembangan semua aspek biochar, pedoman, keberlanjutan, monitor serta evaluasi proyek-proyek yang berkaitan dengan biochar, dengan focus teknologi mitigasi perubahan iklim dan pengkayaan/ pembangun kesuburan tanah yang relatif murah, yang dapat diaplikasikan secara luas, dan cepat

19 Karbonisasi Proses pengarangan/pembuatan arang

20 Karbon Offset Simpanan karbon dan potensi

21 Kiln Tungku pengarangan

22 Landfill Salah satu cara pembuangan sampah secara terbuka di tempat pembuangan akhir

23 Nano karbon Arang yang berukuran sangat halus yang digunakan dalam berbagai industry maju

24 Simbiosis Hidup bersama saling menguntungkan

25 Siklus Carbon perubahan karbon dalam berbagai bentuk di atmosfer, laut, biosfer terrestrial dan deposit geologis.

26 Slash-burn Tebang/tebas - bakar

27 Slash and char Tebang/tebas - arang

28 Soil amandement Bahan pembenah tanah

29 Soil Conditioning Pembangun kesuburan lahan

30 Solid State Fermentation (SSF).

Teknik fermentasi berbahan baku padat dengan hasil gas bio dan kompos

31 Supplement Bahan tambahan

32 Terra Preta temuan kesuburan tanah hitam di lembah Amazon, yang diperkirakan merupakan hasil pengelolaan bangsa Amerindian sejak 500 tahun hingga 2.500 tahun silam.

33 Volatile matter Zat terbang hasil samping suatu proses

http://id.wikipedia.org/wiki/Zat

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Lingkungan

http://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsi

http://id.wikipedia.org/wiki/Adsorpsi

Dra. Sri Komarayati Prof. Ris. Dr. Gustan Pari, M.Si Prof ... · PDF fileSketsa siklus karbon...

Documents

Transcript of Dra. Sri Komarayati Prof. Ris. Dr. Gustan Pari, M.Si Prof ... · PDF fileSketsa siklus karbon...