APLIKASI DOLOMIT, BAHAN ORGANIK DAN PUPUK NPK PADA TANAH DICEMARI Cu: KETERKAITAN ANTARA SIFAT KIMIA TANAH DAN KETERSEDIAAN Cu DENGAN BOBOT KERING TOMAT
Oleh:
TRIESNI WIDYASTUTY A24101046
PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
RINGKASAN
TRIESNI WIDYASTUTY. Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antara Sifat Kimia Tanah dan Ketersediaan Cu dengan Bobot Kering Tomat (dibimbing oleh UNTUNG SUDADI dan ISKANDAR) Lahan pertanian perkotaan di sekitar kawasan industri rentan terhadap pencemaran logam berat. Salah satu logam pencemar tersebut adalah tembaga (Cu). Teknik inaktivasi in situ merupakan salah satu metode remediasi tanah tercemar logam berat yang sesuai untuk lahan pertanian. Dalam teknik ini digunakan amelioran dan pupuk untuk mengubah fraksi atau bentuk kimia logam berat dalam tanah dari yang mudah diserap tanaman ke bentuk yang lebih stabil, sehingga mengurangi transfer logam berat dari tanah ke tanaman dan rantai makanan berikutnya. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi: (1) pengaruh perlakuan ameliorasi dan pemupukan pada empat seri pengkayaan kadar Cu-tanah terhadap sifat-sifat kimia tanah, kadar Cu-tersedia dan bobot kering tanaman uji dan (2) hubungan antara sifat-sifat kimia tanah dan kadar Cu-tersedia dengan bobot kering tanaman uji. Tanaman uji yang digunakan adalah tomat. Kadar Cu-tersedia diekstrak dengan NH4OAc-EDTA pH 4.65. Percobaan dilakukan di rumah kaca menggunakan tanah lapisan 0-20 cm dari lahan produktif di kawasan industri Cileungsi dengan tiga taraf ameliorasi dan pemupukan (0, 50 dan 100% dosis rekomendasi) pada empat seri pengkayaan Cu-tanah [0, 250, 500 dan 1000 mg Cu/kg BKM tanah menggunakan CuSO4.7H2O)] dengan tiga ulangan dalam RAL. Dosis rekomendasi untuk tomat komersial dataran rendah yang digunakan adalah: 4 ton/ha kapur Dolomit, 30 ton/ha bahan organik kotoran sapi, 150 kg N/ha (½ Urea + ½ ZA), 150 kg P2O5/ha (SP-36) dan 100 kg K2O/ha (KCl). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan taraf ameliorasi dan pemupukan dari 0 hingga 100% dosis rekomendasi sangat nyata meningkatkan secara linier pH-H2O, C-organik, N-total, P-Bray#1, Mg-dd, K-dd dan Na-dd pada keempat seri pengkayaan Cu-tanah, tetapi hanya pada seri 250 dan 500 mg Cu/kg untuk Ca-dd; nyata meningkatkan secara linier KTK pada seri 250 dan 1000 mg Cu/kg; berpengaruh nyata terhadap NH4OAc-EDTA-Cu secara kuadratik pada seri 0 mg Cu/kg dan sangat nyata menurunkan secara linier pada seri 500 mg Cu/kg, tetapi tidak nyata pada seri 250 dan 1000 mg Cu/kg; nyata secara kuadratik terhadap bobot kering akar (BK-A) pada seri 0 dan 250 mg Cu/kg dan sangat nyata pada seri 1000 mg Cu/kg, serta sangat nyata terhadap bobot kering bagian atas tanaman (BK-BAT) secara kuadratik pada keempat seri pengkayaan Cutanah. Perubahan kadar NH4OAc-EDTA-Cu dan sifat kimia tanah selain K-dd, Ca-dd, pH-H2O, C-organik dan Na-dd bukan merupakan faktor penentu bobot kering tanaman uji. Pengkayaan Cu-tanah hingga 1000 mg Cu/kg menurunkan BK-A dan BK-BAT tomat masing-masing hanya sebesar 22 dan 8 %. Perlakuan ameliorasi dan pemupukan sebagai penerapan teknik inaktivasi in situ yang dicobakan dalam penelitian ini berpengaruh tidak konsisten terhadap kadar Cu-
tersedia, tetapi memperbaiki sifat-sifat kimia tanah sehingga meningkatkan bobot kering tanaman.
SUMMARY
TRIESNI WIDYASTUTY. Application of Dolomite, Organic Matter, and NPK Fertilizers on Cu-Polluted Soil: Relationships between Soil Chemical Properties and Bioavailable-Cu with Dry Matter Yield of Tomato (under supervision of UNTUNG SUDADI and ISKANDAR) Urban arable land located near industrial area are vulnerable to heavy metal pollution. One of these heavy metals of concerned is cooper (Cu). In situ inactivation is a prospective remediation methods to be applied on heavy metal polluted-soil of arable land. This technique refers to the use of ameliorants and fertilizers to alter the chemical forms of heavy metal pollutants in the environment, thereby decreasing their chemical and biological ability to cause harm. This research was aimed at to evaluate: (1) the effects of amelioration and fertilization at 4 (four) soil Cu-enrichment series on soil chemical properties, the concentration of Cu-bioavailable fraction and dry matter yield of the test plant, and (2) the relationships between soil chemical properties, concentration of soil Cu-bioavailable fraction and dry matter yield of the test plant. The test plant used in this research was low altitude-dryland tomato. The concentration of soil Cubioavailable fraction was extracted with NH4OAc-EDTA pH 4.65. A greenhouse experiment using bulk soil samples of the upper 0-20 cm layer taken from productive arable land in Cileungsi industrial area was conducted in a completely randomized design with 3 (three) rates of amelioration and fertilization treatment (0, 50 and 100 % of the recommended dosage for low altitude-dryland tomato) at 4 (four) series of soil Cu-enrichment (0, 250, 500 and 1000 mg Cu/kg dry matter soil using CuSO4.7H2O) with 3 (three) replications. The recommended dosage for commercial tomato cultivation in low altitude dryland are: 4 ton/ha Dolomite, 30 ton/ha cow dung, 150 kg/ha N (½ Urea + ½ ZA), 150 kg/ha P2O5 (SP-36) and 100 kg/ha K2O (KCl). The results of this research showed that the increasing rates of the amelioration and fertilization treatment from 0 to 100 % of the recommended dosage increased significantly and linearly soil pH-H2O, organic-C, total-N, PBray#1, and exchangeable-Mg, -K, and -Na at all series of soil Cu-enrichment, but only at 250 and 500 mg Cu/kg series for exchangeable-Ca, and only at 250 and 1000 mg Cu/kg series for soil cation exchange capacity; significantly affected NH4OAc-EDTA-Cu at 0 mg Cu/kg series with quadratic response, and very significantly and linearly increased NH4OAc-EDTA-Cu at 500 mg Cu/kg series, but these effects were not clear at 250 and 1000 mg Cu/kg series; significantly affected roots dry matter yield with quadratic responses at 0, 250, and 1000 mg Cu/kg series and also affected very significantly shoots dry matter yield with quadratic responses at all series of soil Cu-enrichment. The changes in soil NH4OAc-EDTA-Cu concentration and other soil chemical properties except exchangeable-K and -Ca, pH-H2O, organic-C and exchangeable-Na were not the main factors affecting plant dry matter yield. Soil Cu-enrichment until 1000 mg Cu/kg only decreased tomato’s roots and shoots dry matter yields by 22 and 8 %,
respectively, as compared to those of the un-enriched ones. Amelioration and fertilization treatment as the implementation of the in situ inactivation technique studied in this research affected not consistently the concentration of the soil Cubioavailable fraction, but improved other soil chemical properties, thereby increased dry matter yield of the test plant.
APLIKASI DOLOMIT, BAHAN ORGANIK DAN PUPUK NPK PADA TANAH DICEMARI Cu: KETERKAITAN ANTARA SIFAT KIMIA TANAH DAN KETERSEDIAAN Cu DENGAN BOBOT KERING TOMAT
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
Oleh:
TRIESNI WIDYASTUTY A24101046
PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
Judul Skripsi
: Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antar Sifat Kimia Tanah, Ketersediaan Cu dan Produksi Bobot Kering Tomat
Nama Mahasiswa
: Triesni Widyastuty
Nomor Pokok
: A24101046
Menyetujui :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ir. Untung Sudadi, M.Sc.
Dr. Ir. Iskandar
NIP. 131 846 874
NIP. 131 664 406
Mengetahui,
Dekan Fakultas Pertanian
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr. NIP. 130 422 698
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 4 Juni 1983 di Jakarta, sebagai putri ketiga dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Iwan Aksa dan Ibu Zaleha. Riwayat pendidikan formal dimulai saat penulis masuk TK Aisyah Bengkulu tahun 1988.
Kemudian pada tahun 1995 penulis menyelesaikan
pendidikan sekolah dasar di SD Sint. Carolus Bengkulu selama 6 tahun. Penulis kemudian melanjutkan pendidikan di SLTPN 1 Bengkulu dan menyelesaikannya pada tahun 1998 kemudian pada tahun 1998 melanjutkan pendidikan di SMUN 5 selama 3 tahun. Kemudian pada tahun 2001, penulis diterima di Program Studi Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI. Selama mengikuti kegiatan perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Dasar-dasar Ilmu Tanah. Penulis juga aktif di berbagai lembaga kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (periode 2002/2003), Dewan Perwakilan Mahasiswa (periode 2002/2003 dan 2003/2004) dan Himpunan Mahasiwa Islam (2002-2006).
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR TABEL ......................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v PENDAHULUAN Latar Belakang ................................................................................. 1 Tujuan Penelitian ............................................................................. 2 TINJAUAN PUSTAKA Kontaminasi dan Pencemaran Logam Berat dalam Tanah ............. 3 Sumber Logam Berat ...................................................................... 4 Perilaku Logam Berat dalam Tanah ................................................ 5 Serapan Logam Berat dalam Tanaman ........................................... 6 Perilaku Tembaga dalam Tanah ...................................................... 7 Keberadaan Tembaga dalam Tanaman ........................................... 8 Pengaruh Pengapuran, Aplikasi Bahan Organik dan Pemupukan NPK terhadap Kapasitas Retensi Logam Berat .............................. 8 Pengapuran ............................................................................ 9 Bahan organik ....................................................................... 9 Tomat .............................................................................................. 10 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu .......................................................................... 11 Bahan .............................................................................................. 11 Pelaksanaan Penelitian .................................................................... 12 Percobaan Rumah Kaca ........................................................ 12 Pengambilan Contoh Tanah dan Tanaman Uji ..................... 13 Analisis Tanah ....................................................................... 13 Analisis dan Evaluasi Data .................................................... 13 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Perlakuan terhadap Sifat Kimia Tanah dan NH4OAc-EDTA-Cu ........................................................................ 15 Pengaruh Perlakuan terhadap Bobot Kering Tanaman ................... 23
iii
Hubungan Sifat Kimia Tanah dengan Bobot Kering Tanaman ...... 27 Indeks Toleransi .............................................................................. 28
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ..................................................................................... 31 Saran ................................................................................................ 32 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 33 LAMPIRAN ................................................................................................... 36
