Kegiatan pemupukan dalam budidaya pertanian memiliki pengaruh penting dalam siklus karbon. Hal ini dikarenakan keseimbangan karbon dalam lahan pertanian dipengaruhi oleh input karbon dalam tanah yang diberikan selama budidaya serta output karbon dari proses pelepasan CO2 ke atmosfer. Sejauh ini, belum tersedia informasi lengkap mengenai neraca karbon lahan pertanian dari berbagai pengaruh dosis pupuk organik dan anorganik serta pegaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan imbangan pupuk yang dapat menghasilkan sekuestrasi karbon tinggi dengan tingkat emisi CO2 rendah, pertumbuhan tanaman jagung yang baik, dan faktor yang paling berpengaruh terhadap emisi karbon dioksida (CO2) pada budidaya tanaman jagung. Penelitian bersifat eksperimental dengan percobaan lapangan dan analisis laboratorium dengan pola pengambilan sampel secara diagonal. Terdapat tujuh perlakuan kombinasi pupuk NPK dan pupuk organik yaitu ¼ NPK + 10 t/ha pupuk organik (C), ½ NPK + 10 t/ha pupuk organik(D), ¾ NPK +10 t/ha pupuk organik(E), 1 NPK + 10 t/ha pupuk organik (F), ¾ NPK + 2,5 t/ha pupuk organik (G), ¾ NPK + 5 t/ha pupuk organik(H), ¾ NPK + 7,5 t/ha pupuk organik (I) dan 2 perlakuan kontrol yang terdiri dari tanpa pupuk (A) serta NPK standar (350 kg/ha, SP36 150 kg/ha, KCl 75 kg/ha) (B). Pengukuran emisi gas CO2 dilakukan dengan metode alkali trap. Lengas tanah diukur dengan metode gravimetri, suhu udara dan suhu tanah dengan thermometer, serta pengukuran pH tanah, C Organik tanah, C microba melalui metode tanah terusik pada kedalaman tanah 0-20 cm. Bulk density diukur dengan metode gravimetri menggunakan sampel tanah tak terusik yang diambil dengan ring sampel. Analisis data menggunakan uji Anova taraf kepercayaan 95% dilanjut uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT),korelasi Pearson, dan, stepwise. Hasil penelitian menunjukkan bahwa neraca karbon dari 7 imbangan pupuk berkisar 37283,46 - 71559,62 Kg/ha. Perlakuan ½ NPK + 10 t/ha pupuk organik(D) menghasilkan C-Stock tanah (58,61 Mg/ha) dan sekuestrasi karbon tanaman (5,69 Mg/ha) yang tinggi disertai tingkat emisi CO2 yang lebih rendah (5,74 mgCO2/m2/minggu) dengan hasil tinggi tanaman 7,8% dan diameter batang 7,2% lebih tinggi dibanding perlakuan NPK standar.