RINGKASAN DISERTASI  SAMSUL BAHRI, Kajian Nanopartikel Silika terhadap Ketersediaan Nitrogen dan Fosfor di Tanah Ultisol pada Budidaya Padi Dayang Rindu (dibawah bimbingan Suntoro Sebagai Promotor, Jauhari Syamsiyah sebagai Co-Promotor I dan Edi Purwanto sebagai Co-Promotor II).Kendala pemanfaatan tanah Ultisol untuk budidaya pertanian yakni kesuburan tanah dan kemampuan menahan hara yang rendah, serta keasaman dan cekaman Al dan Fe yang tinggi, sehingga membuat hara makro menjadi tidak tersedia terutama Nitrogen (N) dan Fosfor (P). Hal ini tentunya menjadi tantangan yang cukup besar dalam upaya untuk menunjang ketahanan pangan nasional, karena lahan subur terus mengalami penurunan karena terjadi alih fungsi lahan ke sektor non pertanian. Degradasi kesuburan lahan dan semakin berkurangnya lahan pertanian memerlukan langkah yang nyata, terutama dalam hal pemanfaatan lahan suboptimal salah satunya yakni tanah ordo Ultisol. Berdasarkan hal tersebut di atas maka penulis melakukan penelitian untuk mengatasi permasalahan pada tanah Ultisol diantaranya ketersediaan Nitrogen dan Fosfat serta cekaman Al dan Fe dengan penggunaan Nanopartikel Silika dari sekam padi Dayang Rindu yang dikombinasikan dengan pemberian pupuk Nitrogen dan Fosfat. Sehingga diharapkan bisa mengatasi permasalahan pada pemanfaatan tanah Ultisol serta mengefisensi penggunaan pupuk Nitrogen dan Fosfat.Penelitian dibagi menjadi 3 (tiga) kajian, penelitian pertama Evaluasi Karakteristik Nanopartikel Silika dari Sekam Padi Dayang Rindu (SiNPs-DRh) dengan Perlakuan Suhu Tanur, dari penelitian tersebut didapatkan suhu terbaik pada penyiapan abu adalah suhu 600 °C. Karakteristik skala nano yang dihasilkan dari suhu kalsinasi mulai dari 200 °C hingga 600 °C menurunkan ukuran partikel dari 209 nm menjadi 122 nm, menunjukkan bahwa suhu mempengaruhi ukuran dan morfologi partikel. indeks polidispersivitas (PDI) 0,021–0,038, menunjukkan distribusi ukuran partikel yang seragam. Nilai stabilitas elektrostatik dengan nilai zeta di atas 60 mV antara 70 – 88 mV, bentuk morfologi bulat, sehingga cocok digunakan dalam aplikasi pertanian. Meskipun ukuran partikelnya berkisar antara 209 hingga 122 nm, proses pembuatannya menggunakan bahan kimia minimal, dan suhunya tidak terlalu tinggi. Didapatkan gugus fungsi siloksan (Si-O-Si) yang lebih dominan dari gugus silanol, keberadaan siloksan yang kuat pada rentang 1080 dan 1100 cm⁻ yang berperan penting terhadap kestabilan nano serta masih terdapatnya silanol (Si-OH) pita lebar sekitar 3400 cm⁻¹ dan pita pada sekitar 1630 cm⁻¹ yang menjamin ketersediaan Silika bagi tanaman.Kajian kedua mencari dosis optimum Dosis Optimum SiNPs-DRh terhadap Kadar N, P, Al, Fe dan Si pada Tanah Ultisol. Penelitian dilaksanakan di rumah KACA dengan mengujikan dosis SiNPs-DRh terhadap beberapa parameter kimia tanah Ultisol. Hasil penelitian menunjukan respon yang konsisten antar perlakuan dosis SiNPs-DRh, ditandai dengan penurunan Al dan Fe yang diikuti peningkatan ketersediaan Fosfor, Kapasitas tukar kation (KTK), dan C-Organik, namun pH relatif tidak berubah. Hal ini menandai bahwa SiNPs-DRh bekerja melalui mekanisme fungsional berbasis interakasi permukaan koloid tanah dan kompleksitas Al-Fe. Respon tanah yang tidak linier terhadap dosis yang ditingkatkan menandai adanya kisaran dosis optimum fungsional dimana efektifitas perbaikan sifat kimia tercapai tanpa peningkatan Silika total secara berlebihan. Berdasarkan temuan ini, dosis representatif sebesar 10 ppm lebih dipilih untuk penelitian lanjutan skala lapangan guna menguji konsistensi mekanisme kinerja SiNPs-DRh dalam sistem pertanian tanah Ultisiol yang lebih kompleks.             Kajian ketiga mencari kombinasi perlakuan Pupuk Nitrogen dan Fosfat serta cara pemberian yang tepat yang diharapkan tidak hanya terbaik dalam menunjang fisiologis dan hasil tanaman Padi Dayang Rindu tetapi juga dosis yang optimal dan efisien serta mampu menekan pencucian Nitrogen. Penelitian menggunakan RAK Nonfaktorial dengan 9 kombinasi perlakuan dan 3 kali ulangan; P0 : Tanpa Pupuk + tanpa SiNPS-DRh, P1 : Tanpa Pupuk + 10 ppm SiNPS-DRh tanah, P2 : Tanpa Pupuk + 10 ppm SiNPS-DRh daun, P3 : Urea 200 kg/ha + 10 ppm SP36 75 Kg/ha + SiNPS-DRh (tanah), P4 : Urea 100 kg/ha + SP36 75 kg/ha + 10 ppm SiNPS-DRh (tanah), P5 : Urea 100 kg/ha + SP36 37,5 kg/ha + 10 ppm SiNPS-DRh (tanah), P6 : Urea 200 kg/ha + SP36 75 Kg/ha + 10 ppm SiNPS-DRh (daun), P7 : Urea 100 kg/ha + SP36 75 kg/ha + 10 ppm SiNPS-DRh (daun), P8 : Urea 100 kg/ha + SP36 37,5 kg/ha + 10 ppm SiNPS-DRh (daun). Hasil penelitian menunjukkan Perlakuan P4 menunkjukan keseimbangan biomassa, hasil optimal, nilai efisensi N tertinggi, sehingga menegaskan kondisi yang paling optimal. Perlakuan P4 dengan nilai Recovery Efficiency (RE-N) tertinggi mengindikasikan bahwa sebagian besar Nitrogen berhasil diserap oleh tanaman, sehingga potensi kehilangan Nitrogen lebih rendah sementara perlakuan P3 dan P6 meskipun menunjukkan peningkatan fisiologis dan hasil namun memiliki kecendrungan kehilangan yang lebih tinggi melalui pencucian.