II. 2.1.
TINJAUAN PUSTAKA
Peranan Kalium Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi Sawah Peranan utama kalium (K) dalam tanaman adalah sebagai aktivator
berbagai enzim (Soepardi 1983). K merupakan satu-satunya kation monovalen yang esensial bagi tanaman. K terlibat dalam semua reaksi biokimia yang berlangsung dengan tanaman dan merupakan batasan yang paling banyak diperlukan tanaman. K bukan penyusun bagian integral komponen tanaman, melainkan fungsinya sebagai katalis berbagai fungsi fisiologis esensial (Tisdale et al. 1985). Adanya K tersedia yang cukup dalam tanah menjamin ketegaran tanaman. Selanjutnya membuat tanaman lebih tahan terhadap berbagai penyakit dan merangsang pertumbuhan akar (Soepardi 1983). K dikenal sebagai hara penentu mutu produksi tanaman (Janke 1992). Kahat K pada tanaman akan menghambat seluruh proses metabolisme sehingga produksi turun. Pada tanaman padi sawah, kahat K menyebabkan tanaman cepat menua, pemasakan tidak merata, dan kehampaan gabah tinggi (Karama et al. 1992). Selain itu menurut Dobermann dan Fairhurst (2000), kahat K menyebabkan tanaman padi sawah tumbuh kerdil (daun lebih kecil, pendek, dan batang kurang keras), mudah rebah dan daun mudah menggulung. Kahat K juga menyebabkan bobot 1000 butir gabah turun, translokasi karbohidrat terhambat, sistem perakaran tidak sehat menyebabkan penurunan serapan hara lainnya, dan daya oksidasi akar buruk menurunkan ketahanan terhadap bahan-bahan toksik. 2.2.
Fraksi-fraksi Kalium dalam Tanah Kadar K di dalam tanah biasanya berkisar antara 0.5–2.5% dengan rata-
rata 1.2% tergantung keadaan mineral cadangan dan tingkat pelapukan (Leiwakabessy et al. 2003). Berdasarkan ketersediaannya, K di dalam tanah secara umum dikelompokkan menjadi 3 (tiga), yaitu K relatif tidak tersedia, K lambat tersedia, dan K segera tersedia. Hubungan diantara ketiganya tertera pada Gambar 1.
Relatif tidak tersedia (feldspar, mika, dan lain-lain) (90-98% dari K-total) Relatif segera tersedia K-dapat dipertukarkan dan K-larut (1-2% dari K-total)
Relatif lambat tersedia K-tidak dapat dipertukarkan (1-10% dari K-total)
90% K-tidak dapat ditukarkan Gambar 1.
10%
K-dapat ditukarkan
K-larut
Bagan Perbandingan Relatif dari Kalium yang Tidak, Segera, dan Lambat Tersedia (Sumber: Brady 1990)
Menurut Kirkman et al. (1994), Jumlah K yang berada dalam masingmasing fraksi tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor tanah, antara lain: jenis dan jumlah mineral liat, serapan hara tanaman, penggunaan pupuk, pencucian, dan efektivitas proses fiksasi pelepasan yang berlangsung di dalam tanah. Keseimbangan dinamik antara fraksi-fraksi K tanah dapat dilihat pada Gambar 2. Mika terlapuk Liat intergrade Vermikulit Liat amorf
Mineral liat Bahan organik
Sisa Tanaman Pupuk Kandang
K-dapat dipertukarkan
Pupuk K A
F
K-larut
F
D R
R
Pencucian Serapan Tanaman
Gambar 2.
W
K-terfiksasi R
A = Adsorpsi D = Desorpsi F = Fiksasi R = Pelepasan W = Hancuran
Mika Feldspar Gelas volkan
K-struktural
F
K-tidak dapat dipertukarkan
Keseimbangan Dinamik Antar Fraksi-fraksi Kalium Tanah (Sumber: Kirkman et al. 1994)
4
Menurut Schroeder (1974) umumnya kadar Kdd kurang dari 2% dari Kt tanah atau berkisar antara 10-400 ppm. Namun demikian tanah-tanah yang ditanami secara intensif mengandung Kdd yang bervariasi sekitar 1-5% dari Kt tanah. K-dapat dipertukarkan (Kdd) didefinisikan sebagai K yang dijerap pada kompleks permukaan koloid tanah. Pada mineral liat, Kdd berada pada tapak jerapan non spesifik, yaitu posisi planar dan edge. Kdd dapat menjadi ukuran ketersediaan K dalam tanah. Kirkman et al. (1994) menyatakan bahwa aplikasi pemupukan K dapat diduga berdasarkan tingkat kadar Kdd tanah. Semakin tinggi kadar Kdd tanah maka semakin sedikit jumlah pupuk yang perlu ditambahkan dan begitu pula sebaliknya. Peranan utama dari Kdd adalah untuk mempertahankan kadar K dalam larutan (Leiwakabessy 2003). Bila dalam tanah dijumpai vermikulit, ilit, atau mineral tipe 2:1 lainnya, maka K dari pupuk seperti KCl tidak saja menjadi terjerap, tetapi juga dapat terikat selamanya oleh koloid tanah. Ion K dan ammonium pas dalam ruangan antara unit kristal dari mineral liat yang biasanya mengembang dan menjadi bagian integral dari kristal tersebut. K tersebut tidak dapat digantikan oleh cara pertukarkan hara dan oleh karena itu disebut sebagai K-tidak dapat dipertukarkan (Ktdd). Ktdd merupakan K cadangan walaupun pelepasannya sangat lambat sehingga dinilai sebagai K yang relatif tidak segera tersedia bagi tanaman (Soepardi 1983). Ktdd terdiri dari bentuk K-struktural dan K-terfiksasi. K-terfiksasi berada diantara lapisan mineral liat mika dimana posisi tersebut tidak memungkinkan terjadinya pertukaran dengan kation lain yang berada dalam larutan tanah (Goulding 1987). Perbedaan antara K-terfiksasi dengan K-struktural adalah pelepasan K dari K-terfiksasi dapat balik (reversible) sedangkan dari Kstruktural tidak dapat balik (ireversible). Menurut Brady (1990), K-total (Kt) terdiri dari K relatif tidak tersedia, K relatif lambat tersedia (Ktdd), K relatif segera tersedia (Kdd dan Kl) dan K dari komponen tanah lainnya (bahan organik). Sebagian besar tanah mineral, kecuali yang berpasir, mempunyai kadar Kt tinggi. K yang dapat ditukarkan pada umumnya berjumlah sedikit, sebagian besar terikat kuat dan agak sukar tersedia bagi tanaman. Besarnya Kdd merupakan bagian kecil dari K-total (Kt).
5
2.3.
Sumber Kalium Tanah Sumber K tanah dapat berasal dari bahan organik ataupun bahan
inorganik. Bahan organik umumnya memiliki kadar K rendah, sedangkan bahan inorganik berkadar K tinggi. K yang berasal dari hasil pelapukan bahan organik (pupuk kandang, sisa tanaman, kotoran lumpur dan lain-lain) umumnya juga menyumbangkan K+ inorganik yang tersedia bagi tanaman. Kadar K dalam kotoran hewan berkisar antara 0.2-2% atau 2-20 kg t-1 sedangkan dalam sampah sekitar 4.5 kg t-1 dari bahan kering (Havlin et al. 1999). Deposit garam K mudah larut banyak ditemukan di permukaan bumi dan juga di sungai mati dan laut. Deposit ini mempunyai kemurnian tinggi dan ditambang untuk keperluan pertanian dan industri yang disebut sebagai potash. Cadangan potash terbesar di dunia terdapat di Canada, yaitu sepanjang 450 mil, lebar 150 mil, dan kedalaman 3000-7000 kaki. Keperluan K untuk pertanian biasanya berada dalam bentuk pupuk yang berasal dari deposit K tersebut. Sumber K dalam bahan inorganik antara lain terdapat di pupuk KCl (60% K2O), K2SO4 (50% K2O), KNO3 (37% K2O), K fosfat (20-50% K2O), K2CO3 (68% K2O), dan lain-lain (Havlin et al. 1999). 2.4.
Tanah Sawah Tanah sawah (soil rice, paddy soil, lowland paddy soil, artificial
hydromorphic soils, great-group anthraquic, sub-group anthrophic, aquorizem, sub-group hydraquic), dalam klasifikasi tanah FAO (World Reference Base for Soil Resources) termasuk ke dalam Anthrosols (FAO 1998). Tanah sawah adalah tanah yang digunakan untuk bertanam padi sawah, baik terus-menerus sepanjang tahun maupun bergiliran dengan tanaman palawija (Hardjowigeno et al. 2004). Istilah tanah sawah bukan merupakan suatu istilah taksonomi, akan tetapi merupakan istilah yang menggambarkan jenis penggunaan tanah seperti halnya tanah hutan, tanah perkebunan, tanah pertanian dan sebagainya. Dengan demikian merupakan suatu tipe man made soil yang juga disebut sebagai anthropogenic soil. Ada juga yang menyatakan sebagai tanah yang telah mengalami perubahan akibat penggenangan oleh air irigasi atau tanah yang mengalami proses hidromorfik, baik secara buatan maupun alami. Di Indonesia tanah sawah berasal
6
dari jenis-jenis tanah yang cukup beragam antara lain: Entisol, Vertisol, Inceptisol, Alfisol, Ultisol, dan Histosol yang tersebar luas (Situmorang dan Sudadi 2001). Menurut Hardjowigeno et al. (2004), tanah sawah adalah tanah kering yang diairi, atau tanah rawa-rawa yang dikeringkan dengan membentuk saluransaluran drainase. Penggenangan selama pertumbuhan padi dan pengolahan tanah pada tanah kering yang disawahkan dapat menyebabkan berbagai perubahan sifat tanah, baik sifat morfologi, fisika, kimia, mikrobiologi maupun sifat-sifat lain. Segala macam jenis tanah dapat disawahkan asalkan air cukup tersedia. Oleh karena itu, tidak mengherankan bila sifat tanah sawah sangat beragam sesuai dengan sifat tanah asalnya.
7
