4
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pupuk Alam sebagai Sumber Hara. Berdasarkan asalnya pupuk dibedakan menjadi pupuk alam dan pupuk buatan. Pupuk alam adalah pupuk yang terdapat di alam atau dibuat dengan bahan alam tanpa proses yang berarti. Contoh dari pupuk alam misalnya: pupuk kompos, pupuk kandang, guano, pupuk hijau dan pupuk batuan P. Seringkali pupuk alam disamakan dengan pupuk organik karena kebanyakan pupuk alam terdiri dari senyawa organik. Sedangkan, pengertian pupuk buatan adalah pupuk yang dibuat oleh pabrik. Misalnya: TSP,urea,rustika dan nitrophoska.Pupuk Ini dibuat oleh pabrik dengan mengubah sumber daya alam melalui proses fisika dan/atau kimia (Ariyanto 2012). Pupuk alam organik mempunyai beberapa keunggulan baik bagi tanaman maupun tanah. Antara lain yaitu pupuk alami organik mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman dan meningkatkan hasil dengan meningkatkan fisik tanah, sifat kimia dan biologi, membantu tanah untuk mempertahankan
dalam
meningkatkan kapasitas memegang air. pupuk organik menyediakan kebutuhan nutrisi baik dalam jumlah makro maupun mikro bagi tanaman tanaman. Bahkan nutrisi yang tidak terdapat pada pupuk annorganik (Makinde et al. 2011). Kelemahan dari penggunaan pupuk alam organik yaitu diperlukan dalam jumlah yang besar untuk memenuhi kebutuhan hara suatu tanaman, bersifat ruah baik dalam pengangkutan dan penggunaan di lapangan, adanya suatu efek negatif apabila penggunaan pupuk alam (berupa pupuk kandang) mampu menimbulkan adanya kekahatan unsur hara akibat diaplikasikan dalam kondisi yang belum matang (Sutanto 2002). Beberapa bahan alam yang mempunyai kemampuan meningkatkan ketersediaan unsur hara di dalam tanah antara lain penambahan pupuk kandang, guano, dolomit, serta bahan organik yang berasal dari serasah tanaman. Hal ini bukan hanya bertujuan untuk mengurangi penggunaan pupuk kimia, tetapi juga untuk menerapkan sistem pertanian yang ramah lingkungan serta produksi hasil pertanian yang lebih sehat. Seiring dengan perkembangan bioteknologi pertanian, maka alternatif lain untuk meningkatkan ketersediaan
4
5
fosfat di dalam tanah adalah dengan memanfaatkan jamur pelarut fosfat, mikoriza dan mikroorganisme lainnya (Sembiring 2012). Pupuk kandang sebagai salah satu pupuk organik tidak hanya mengandung unsur makro seperti nitrogen (N), fosfat (P) dan kalium (K), namun pupuk kandang juga mengandung unsur mikro seperti kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan mangan (Mn) yang dibutuhkan tanaman serta berperan dalam memelihara keseimbangan hara dalam tanah, karena pupuk kandang berpengaruh untuk jangka waktu yang lama dan merupakan gudang makanan bagi tanaman. Pupuk kandang dapat digolongkan ke dalam pupuk organik yang memiliki kelebihan. Beberapa kelebihan pupuk kandang sehingga sangat disukai para petani seperti, memperbaiki struktur dan tekstur tanah, menaikkan daya serap tanah terhadap air, menaikkan kondisi kehidupan di dalam tanah dan sebagai sumber zat makanan bagi tanaman(Andayani dan Sarindo L 2013). Dolomit adalah mineral yang berasal dari alam yang mengandung unsur hara magnesium dan kalsium berbentuk tepung dengan rumus kimia CaMg(CO3)2.Dolomit merupakan gabungan mineral dan batuan. Dolomit adalah calcium-magnesia carbonate yang mempunyai calcite dan limestone (batu kapur). Dolomit dapat bewarna putih, bewarna terang seperti pink, kuning, maupun tidak bewarna. Dolomit memiliki hardness 3,5-4 dan hanya akan bereaksi dengan asam jika dipanaskan atau dalam bentuk serbuk. Dolomit merupakan dua garam karbonat yaitu CaCO3 dan MgCO3. Gabungan kedua garam tersebut adalah MgO dengan titik lebur 2300°C sehingga mempunyai sifat refraktori yang sangat baik (Maulana 2012). Keunggulan fosfat alam dibandingkan dengan pupuk P buatan pabrik (SP36) yaitu harga fosfat alam relatif lebih murah, karena tersedia secara lokal dan dapat diaplikasikan langsung pada tanah. Keunggulan lain adalah produk fosfat alam alam mampu meningkatkan pH tanah karena mempunyai kandungan CaO yang tinggi. Sedangkan kelemahan dari pupuk fosfat alam yaitu cenderung lambat larut dalam tanah. Sehingga menyebabkan kebutuhan tanaman kurang terpenuhi (Maryanto dan Abubakar 2010).
6
Arang tempurung kelapa mempunyai kemampuan melepaskan unsur hara P dan K lebih besar dibandingkan dengan jenis arang lainnya seperti: arang kayu, sekam padi dan arang serbuk gergaji. Kandungan kalium tersebut mempunyai potensi yang besar bila dipergunakan sebagai sumber kalium tambahan di dalam tanah
sehingga
tanaman
dapat
memanfaatkan
unsur
tersebut
untuk
pertumbuhannya. Selain itu pemberian arang juga mempunyai keuntungan lain yaitu dapat sebagai bahan pembenah tanah (Soemeinaboedhy dan Tejowulan 2007). Pupuk kandang kotoran burung puyuhberpengaruh nyata terhadap peubah
panjangtanaman, bobot bersih dan bobot keringsawi putih. Hal
diduga
karena
dekomposisi
menghasilkanunsur-unsur seperti nitrogen
yang dapat
pupukkandang fosfat
dan
kotoran kalium
burung
ini
puyuh
sertaterutama unsur
memperbaikipertumbuhan vegetatif tanaman. Hal ini
disebabkan karena pupuk kandang kotoran burung puyuh mengandung bahan organik yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Bahan organik merupakan
bagian
yang terpenting
dari pupuk kandang
(Kusuma 2012). Satu buah kelapa rata-rata dapat diperoleh sebanyak 0,4 kg serabut. Dimana serabut kelapa mengandung 30% serat yang kaya unsur kalium. Komposisi abu serabut kelapa yaitu pektin 14,06%, hemiselulosa 7,69%, komponen larutan air 19,19%, lignin 30,02%, selulosa 18,02%, komponen tidak larut air 5,8%,mineral 5%. Serabut kelapa dapat digunakan untuk bahan dasar pembuatan K2SO4 yang direaksikan dengan asam sulfat. Dimana K2SO4 mampu mempengaruhi hasil panen
lebih
tinggi
dibandingkan
dengan
penggunaan
KCl
(Maesaroh et al. 2014). Arang
tempurung
kelapa
lebih
banyak
melepaskan
unsur
kalium
dibandingkan dengan semua jenis arang lainnya. Hal ini disebabkan karena tempurung kelapa diduga mengandung lebih banyak kalium dibandingkan jenis arang lainnya, seperti arang kayu, arang sekam padi, sekam padi dan arang serbuk gergaji. Bila hasil pelepasan unsur kalium tersebut dikonversikan kedalam satuan
7
100 kg maka jumlah K2O yang terdapat pada arang tempurung kelapa menjadi 0,25 kg (Soemeinaboedhy dan Tejowulan 2007). Deposit batuan fosfat di Indonesia tersebar pada berbagai daerah dengan cadangan bervariasi yaitu sekitar 2.500 - 186.680 ton dengan kadar P2O5 sekitar 1.00 -38% (Adiningsih et al. 1997). Kesesuaian Batuan Alam Fosfat (BFA) pada tanah-tanah dapat diperkirakan dari tingkat kelarutannya dalam tanah, karena indikator
yang paling penting dari efektifitas BFA
adalah
kemampuannya untuk larut secara lengkap dan cepat setelah pemakaiannya ke dalam tanah. Kelarutan BFA pada gilirannya dipengaruhi oleh pH, tekstur, kandungan kalsium (Ca), P, bahan organik dan kapasitas adsorpsi P tanah. Selain itu kelarutan dari pupuk P yang ditambahkan ke dalam tanah dipengaruhi oleh lamanya waktu kontak pupuk dengan tanah dan jumlah P yang ditambahkan per satuan volume tanah yang dipupuk Menurut Handayanto dan Arisoesilaningsih (2004) bahwa azolla termasuk tumbuhan berkualitas tinggi, dan sebagai green manure memiliki kandungan N tinggi, kandungan lignin dan polifenol rendah sehingga mempunyai potensi untuk dikomposkan menjadi pupuk. Djojosoewito (2002) menambahkan bahwa keunggulan kompos azolla yaitu kandungan unsur hara kompos azolla cenderung tinggi, mampu meningkatkan kandungan bahan organik tanah, dengan demikian dapat mengurangi penggunaan pupuk anorganik. B. Kalium Tersedia dan Peranannya bagi Tanaman Kalium (K) dan unsur lain seperti unsur N dan P adalah unsur hara esensial primer bagi tanaman yang diserap oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan unsur-unsur hara lainnya, kecuali N. Meskipun kandungan total K di dalam tanah biasanya beberapa kali lebih tinggi daripada yang diserap oleh tanaman selama musim tanam, seringkali hanya sebagian kecil K tanah yang tersedia bagi tanaman. Kandungan K di dalam tanah beragam, mulai dari 0,1%3%, dengan rata-rata 1% K (Munawar 2011). Kalium tersedia dalam tanah tidak selalu tetap dalam keadaan tersedia tetapi masih dalam bentuk yang lambat diserap tanaman. Hal tersebut diakibatkan
8
karena K tersedia mengadakan keseimbangan dengan K bentuk lain. Kandungan kalium di kerak bumi cukup besar, namun kebanyakan terikat dalam mineral primer maupun terfiksasi oleh mineral sekunder dari mineral lempung. Beberapa hal yang mempengaruhi fiksasi kalium adalah tipe lempung, temperatur, kelengasan tanah, dan pH tanah (Rosmarkam 2001). Unsur kalium merupakan unsur hara yang mudah mengadakan persenyawaan dengan unsur lainnya, misalnya Cl, magnesium. Kalium dapat membantu dalam memperkokoh tubuh tanaman. Sifat unsur kalium yaitu mudah larut dan terbawa hanyut dan mudah pula difiksasi dalam tanah. Sumber kalium adalah beberapa jenis mineral, sisa tanaman dan jasad renik, air irigasi, larutan dalam tanah, abu tanaman dan pupuk anorganik (Sutedjo dan Kartasapoetra 2005). Tanaman mengambil K dari atau melalui larutan tanah. Dari berbagai bentuk K tanah, bentuk larut dan tukar berkontribusi pada tersedia K, sedangkan K awalnya tidak tersedia berfungsi sebagai sumber cadangan tanah K. Hanya 12% dari total tanah K umumnya tersedia di dalam tanah. Keseimbangan antara berbagai bentuk tanah K umumnya hadir sebagai bentuk tersedia dalam tanah. Keseimbangan antara berbagai bentuk K tanah terganggu oleh kehilangan K dari larutan tanah oleh tanaman dan atau melalui pencucian, maupun terbawa irigasi. Kalium diserap tanaman dalam bentuk ion K+, ion ini tersebar dinamis di dalam tanah. Kalium merupakan unsur yang mobil atau mudah bergerak sehingga siap dipindahkan dari satu organ ke organ lain yang membutuhkan. Peran kalium dalan tubuh tanaman secara umum berhubungan dengan proses metabolisme, seperti fotosintesis dan respirasi (Novizan 2002). Kalium dibutuhkan untuk menyusun 1-4 % bahan kering tanaman yang terjadi dalam larutan sel. Kalium memiliki banyak fungsi bagi tanaman. Kalium mengaktifkan aktivitas 60 enzim dalam tanaman dan emiliki peranan penting dalam sintesis karbohidrat dan protein. Kalium bisa meningkatkan kadar air dalam tanaman sehingga meningkatkan ketahanan dan kemampuan tanaman terhadap stress kekeringan, dingin, dan salinitas (Tarigan et al. 2007).
9
Hakim et al. (1986) menyatakan bahwa kalium penting dalam proses fisiologi tanaman. Kalium
mempunyai fungsi
berperan
dalam
proses
metabolisme, absorbsi hara, transpirasi, translokasi karbohidrat, pengaktif dari sejumlah besar enzim yang penting untuk fotosintesis dan respirasi. Kalium mutlak diperlukan untuk perkembangan umbi. C. Karakteristik dan Permasalahan Tanah Alfisol Tanah Alfiols dapat dikatakan juga sebagai tanah dimana terdapat penimbunan liat dihorison bawah (argilik) dan mempunyai kejenuhan basa (berdasarkan jumlah kation) yang tertinggi yaitu lebih dari 35% pada kedalaman 150 cm dari permukaan tanah. Liat yang tertimbun dari horison bawah ini berasal dari horison diatasnya dan tercuci ke bawah bersama dengan gerakan air,ditemukan banyak di zona iklim, tetapi yang utama adalah di daerah beriklim sedang yang bersifat humid atau subhumid, dengan bahan induk relativ muda dan stabil paling sedikit selama beberapa ribu tahun. Oleh karena itu, alfisol adalah tanah yang relativ muda, masih banyak mengandung mineral tanah yang mudah lapuk, mineral liat kristal ini kaya akan unsur hara (Hardjowigeno 2003). Alfisol dijumpai disemua kepulauan di Indonesia, baik pada dataran tinggi maupun dataran rendah. Tanah alfisol sebagian besar telah diusahakan untuk pertanian termasuk tanah yang subur meskipun demikian masih banyak ditemui kendala dalam pengelolaannya. Kendala tersebut anatar lain penggunaan yang terlalu intensif dapat menyebabkan penurunan bahan organik pada tanah lapisan atas. Permasalahan lainnya yaitu kemungkinan terjadinya fiksasi kalium dan amonium karena adanya mineral illit (Munir 1996). Menurut penelitian Ismoyo (2013) pemberian inokulum azolla dan kalium organik memiliki pengaruh yang nyata terhadap ketersediaan bahan organik pada tanah alfisol. Tanah ini secara umum mempunyai kemasaman tinggi, kapasitas penyanggaan pH lemah, kandungan Al-dd dan kejenuhan Al tinggi, KPK rendah, kahat unsur hara N, K, Ca, Mg, dan P, kandungan P tersedia rendah, dan penyematan P tinggi (Ismangil 2005). Kemasaman yang tinggi, kekahatan kation basa, dan KPK yang rendah tersebut merupakan pembatas utama bagi pengelolaan
tanah
Alfisol. Permasalahan
tanah
merah
terletak
pada
10
ketersediaan unsur hara yang relatif rendah. Masalah kesuburan Alfisols yang utama adalah kekurangan N, P, keracunan Al dan Mn serta kekurangan Ca, Mg, K, dan Mo. Menurut Penelitian Traversa et al. (2014) kandungan asam humid dan bahan organik terlarut pada tanah alfisol pada iklim yang berbeda memiliki variasi yang berbeda. Tanah alfisol yang berada di ketinggian 125 mdpl dengan curah hujan 623 mm cenderung memiliki liat yang dominan dengan tingkat keasaman tanah sekitar 7,9. Tanah alfisol pada ketinggian 430 mdpl dan curah hujan 1090 mm sifat tanahnya berbeda. Tekstur tanah pada daerah dengan curah hujan yang cukup tinggi mengakibatkan dominannya tekstur lempung, dengan pH yang masam. Keadaan asam humid dan bahan organik pada tanah dengan curah hujan 623 mm cenderung seragam dan mirip, sedangkan pada daerah dengan curah hujan yang lebih tinggi asam humid dan bahan organiknya lebih bervariasi. Alfisol merupakan tanah yang memiliki kandungan liat tinggi di horison B (horison argilik) dan mengalami pelapukan yang belum lanjut. Tanah alfisol kebanyakan ditemukan di daerah beriklim sedang, tetapi dapat pula ditemukan di daerah tropik dan subtropika terutama di tempat-tempat dengan tingkat pelapukan sedang. Alfisol merupakan tanah yang subur, banyak digunakan untuk pertanian, rumput ternak, atau hutan. Tanah ini memiliki kejenuhan basa tinggi, kapasitas tukar kation tinggi, cadangan unsur hara tinggi (Hardjowigeno 2003). Penelitian yang dilakukan oleh Wijanarko et al. (2007) menunjukkan bahwa tanah Alfisol di Jawa Tengah dan Jawa Timur memiliki pH tanah yang masam sampai sedang, dengan C-organik rendah. P-tersedia dari sangat rendah sampai sedang, K-dd dari dari rendah hingga tinggi. Kapasitas Tukar Kation Alfisol tergolong sedang hingga sangat tinggi, unsur hara mikro juga tersedia pada Alfisol antara lain unsur Fe, dan Zn yang cukup tinggi. Struktur tanahnya butir hingga tiang dengan tekstur tanah liat berpasir hingga liat. Tanah-tanah netral dan alkalin di Indonesia umumnya termasuk ordo Aluvial (Inceptisols),Grumusols (Vertisols), Mediteran (Alfisols), dan Rendzina (Mollisols). Karakteristik utama tanah-tanahtersebut diantaranya adalah reaksi tanah netral hinggaalkalin (pH=6,5-8,0). Karakteristik lain tanah-tanahtersebut
11
umumnya mengandung mineral liat smektit(tipe 2:1) tinggi sehingga memiliki sifat-sifat vertik (Nursyamsi dan Setyorini 2009). D. Pengaruh Pemberian Pupuk Pertumbuhan Bawang Merah Penggunaan
pupuk
organik
akan dapat
meningkatkan
hasil
umbi
tanaman bawang merah, sebab bahan organik tanah mempunyai pengaruh yang baik terhadap perkembangan mikro organisme dalam tanah dengan pemberian pupuk
organik
mampu meningkatkan
aktivitas
mikro
organisme dalam
merombak bahan organik menjadi unsur yang tersedia bagi tanaman. Unsur hara dalam tanah tersedia dalam jumlah yang cukup, penyerapan unsur hara dalam jumlah yang cukup mampu meningkatkan proses fotosintesis barjalan cepat yang secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap peningkatan pertumbuhan dan hasil tanaman bawang merah (Gardner dan Mitchell 2001). Perlakuan pemberian bahan organik berpengaruh nyata pertumbuhan vegetatif
tanaman bawang merah,
berarti
pada fase
bahwa
dengan
pemberian dosis pupuk organik yang tepat mampu memperbaiki sifat fisik tanah terutama terbentuknya struktur tanah baru, sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Hal ini diduga bahwa penggunaan pupuk organik yang berimbang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan sifat fisik memperbaiki struktur tanah, sifat kimia dapat meningkatkan
ketersediaan unsur hara dalam
tanah dan sifat biologi tanah meningkatkan aktivitas mikro organisme dalam tanah mampu merombak bahan organik tanah menghasilkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman serta mampu memperbaiki tata udara dan sirkulasi udara dalam tanah menjadi meningkat(Rahayu 2012). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Jazilah et al. (2007) bahwa pemberian pupuk kandang yang berasal dari kotoran ayam meningkatkan bobot basah umbi per rumpun, bobot kering umbi per rumpun dan volume umbi. Produksi umbi yang lebih tinggi ini disebabkan kandungan unsur hara N, P, K pada pupuk kandang ayam lebih tinggi dibandingkan pada pupuk kandang sapi. Pemupukan
merupakan
salah
satu faktor
penentu
dalam
upaya
meningkatkan hasil tanaman. Unsur kalium pada tanaman bawang merah memperlancar
fotosintesis, memacu
pertumbuhan
tanaman
pada
tingkat
12
permulaan, memperkuat batang mengurangi kecepatan pembusukan hasil, memberikan hasil umbi yang lebih baik, mutu dan daya simpan
umbi
bawang merah yang lebih tinggi, dan umbi tetap padat meskipun umbi di simpan lama (Gunadi 2009). E. Kebutuhan Hara Tanaman Bawang Merah Menurut Rahayu danBerlian (1999) tanaman bawang merah dapat di klasifikasikan sebagai berikut: Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledonae
Ordo
: Liliales
Family
: Liliaceae
Genus
: Alium
Spesises
: Alium ascalonicum L.
Pertumbuhan
dan
perkembangan tanaman
sangat
dipengaruhi
oleh
pemberian pupuk dan ketersediaan unsur hara di dalam tanah. Serapan unsur hara dibatasi oleh unsurhara yang berada dalam keadaan minimum (Hukum Minimum
Leibig). Status
hara
terendah
akan
mengendalikan proses
pertumbuhan tanaman. Untuk mencapai pertumbuhan optimal, seluruh unsur hara harus dalam keadaan seimbang, artinya tidak boleh ada satu unsur hara pun yang menjadi faktor pembatas (Pahan 2008). Menurut Gunadi (2009) bahwa pada bawang merah, kalium dapat memberikan hasil umbi yang lebih baik, mutu dan daya simpan umbi yang lebih tinggi, dan umbi tetap padat meskipun disimpan lama. Tanaman yang kekurangan unsur K biasanya mudah rebah, sensitif terhadap penyakit, hasil dan kualitas hasil rendah, dan dapat menyebabkan gejala keracunan amonium, sedangkan kelebihan K menyebabkan tanaman kekurangan hara Mg dan Ca. Hasil-hasil penelitian Limbong dan Monde (1999) bahwa kebutuhan pemberian pupuk K untuk bawang merah pada tanah Alluvial di dataranrendah berkisar antara 50–120 kg/ha K2O.
13
Hasil penelitian yang dilakukan oleh Sumarni et al. (2008) bahwa kebutuhan pupuk P dan K optimum tanmana bawang merah bervariasi tergantung pada varietas serta status P dan K dalam tanah. Pada tanah dengan kadungan P dan K yang tinggi, misalnya pada tanah Allulial, dosis pupuk P optimum ialah 126 kg/ha P2O5untuk varietas Bangkok, dan 0 kg/ha P2O5untuk varietas Kuning. Sedangkan untuk dosis pupuk K optimum ialah 1,5 kg/ha K2O untuk varietas Bangkok, 106 kg/ha K2O untuk varietas kuning. Pupuk N biasa diberikan dengan kisaran dosis 175-200 kg/ha N. Pemberian unsur hara N, P, K secara tepat dan berimbang membantu pertumbuhan tanaman dan pembentukan umbi bawang merah. Tanaman bawang merah menyerap K dalam jumlah yang lebih banyak daripada yang dibutuhkan tanaman. Penyerapan K oleh tanaman dari larutan tanah bergantung pada beberapa faktor, antara lain tekstur tanah, kelembaban dan temperatur tanah, pH, serta aerasi tanah. Oleh karena itu, ketersediaan K dalam tanah jarang yang mencukupi untuk mendukung proses-proses penting seperti transportasi gula dari daun ke umbi, aktivitas enzim, sintesis protein, dan pembesaran sel, yang pada akhirnya menentukan hasil dan kualitas hasil. Salah satu cara untuk mengatasinya yaitu dengan penambahan pupuk K yang memadai. Hasil-hasil penelitian pemupukan K sebelumnya menunjukkan bahwa kebutuhan pupuk K untuk bawang merah pada tanah Alluvial di dataran rendah berkisar antara 50 –120 kg/ha K2O(Hidayat dan Rosliani 1996cit. Sumarni et al. 2012). Status K-tanah berpengaruh nyata terhadap bobot kering tanaman dan luas daun tanaman bawang merah. Makin tinggi status K-tanah, maka makin tinggi pula bobot kering tanaman dan luas daun bawang merah yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena suplai K yang cukup dalam tanah sangat penting untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman bawang merah (Mozumder et al. 2007). Fungsi K terlibat langsung dalam mengatur proses biokimia dan fisiologis pertumbuhan tanaman, walaupun tidak menjadi bagian dari struktur kimia tanaman.
