II.
TINJAUAN PUSTAKA A. Abu Vulkanik Kelud
Beberapa tahun terakhir banyak kemajuan telah dicapai terhadap perbaikan kualitas dan kuantitas di bidang pertanian. Kemajuan dan pembangunan di pertanian tidak hanya tergantung pada mekanisasi dan benih hibrida baru tetapi juga pada perbaikan sifat tanah yang juga membantu untuk meningkatkan produktivitas tanaman. Kondisi tanah tidak cocok untuk pengembangan tanaman umumnya muncul dari kurangnya kandungan organik dalam tanah . Bahan organik tanah mengandung residu tanaman dan hewan dan primer dan senyawa organik polimer tinggi yang dibentuk oleh mereka dekomposisi. Bahan organik tanah belum pasti rumus kimia karena struktur dinamis. Konsentrasi garam yang tinggi dalam tanah dapat mengurangi penyerapan nutrisi oleh tanaman sehingga mempengaruhi kesuburan tanah (Khaled et al.2011) Abu dan pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan. Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran halus. Batuan berukuran besar biasanya jatuh di sekitar kawah sampai radius 5-7 km dari kawah, sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan kilometer
bahkan
ribuan
kilometer
dari
kawah
gunung
merapi
(Sudaryo et al. 2009). Abu vulkanik merupakan bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara pada saat terjadi letusan. Secara umum komposisi abu vulkanik terdiri atas Silika dan Kuarsa. Abu vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu. Mineral-mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah, memperkaya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan lanjut (Rostaman et al.2011).
4
5
Abu vulkanik Merapi yang diambil pada Juli 2008 mengandung Al, Mg, Si dan Fe yang dianalisis dengan metode Analisis Aktivasi Neutron (AAN) berturut-turut berkisar antara 1,8- 15,9 % Al, 0,1-2,4% Mg, 2,6-28,7% Si dan 1,49,3% Fe. Abu vulkanik Kelud Jawa Timur mengandung 45,9% SiO2 dan mineral yang dominan adalah plagioklas intermedier. Abu vulkanik Kelud dapat meningkatkan pH tanah, meningkatkan tinggi tanaman, berat kering tanaman dan akar jagung. Semakin halus abu vulkan semakin efektif terhadap pertumbuhan tanaman jagung. Abu vulkanik Merapi saat ini umumnya bertekstur agak kasar sehingga dampak kerusakan terhadap tanaman cukup besar (Suriadikarta 2010) B. Alfisol Alfisol meliputi tanah yang mengalami pelapukan yang intensif dan perkembangan yang lanjut, sehingga terjadi pelindian unsur hara, bahan organik dan silika dengan meninggalkan senyawa sesquioksida sebagai sisa yang mempunyai warna merah. Alfisol mempunyai horison argilik dan terjadi di daerah dimana tanah kondisi lembab paling sedikit sebagian dalam tahun tersebut. Kandungan organiknya berkisar antara 3-9%, tetapi biasanya sekitar 5%. Reaksi tanah berkisar pH 4,5-6,5 yaitu dari asam sampai agak asam. Tekstur seluruh solum ini umumnya adalah liat, sedangkan strukturnya adalah remah dan konsistensinya gembur (Septiyani 2008) Alfisol
dapat
terbentuk
plutonik,bahan
vulkanik
atau
pada"landform"
karst,
padatopografi
dari
lapukan
batuan
sedimen.
tektonik/struktural,
berombak,
atau
bergelombang
batu
gamping,
batuan
Penyebarannya
terdapat
volkan,
biasanya
sampai
yang
berbukit.
Tanah
ini
mempunyaisifat fisik, morfologi dan kimia tanah relatif cukup baik, mengandung basa basaCa, Mg, K, dan Na, sehingga reaksi tanah biasanya netral (pH antara6,50-7,50)
dan
kejenuhan
basa
>35%.
Tanah
ini
berpotensi
untukpengembangan tanaman pangan lahan kering dan/atau tanaman tahunan. Alfisol mempunyai N total rendah, P tersedia sangat rendahdan K tersedia sedang, maka
perlu
penambahan
unsur
tersebut
dalam
jumlahbanyak,
mempertahankan pertumbuhan tanaman yang optimal (Anggrahini 2008).
untuk
6
Alfisol memiliki kandungan argilik b yang tinggi. Tanah ini memiliki tekstur yag cerah pada permukaan horizon dan pada bagian horizon yang lebih dalam memiliki kandungan liat yang lebih banyak. kondisi tanh yang memiliki tutupan lahan yang rendah intensitas erosi lebih besar. Tanah alfisol ditandai dengan warna merah, coklat kemerahan sampai coklat kekuningan dengan kejenuhan basa sekitar 80% atau kurang serta pH yang rendah 5,6-6,7 (asam) (Kanwar 1982) Alfisol sangat potensial untuk pengembangan budidaya kacang tanah. Alfisol mempunyai keunggulan sifat fisika yang relatif bagus, tetapi Alfisol umumnya miskin hara tanaman baik yang makro maupun mikro dan hanya kaya akan hara Ca dan Mg. Produksi kacang tanah di Alfisol rata-rata masih dibawah 1 ton polong kering/ha, sedangkan potensinya dapat mencapai lebih dari 4 t/ha. Rendahnya hasil diduga sebagai akibat rendahnya kadar humus dalam tanah, miskin hara NPKS dan hara mikro serta terlalu tingginya kadar Ca dalam tanah. Hara K merupakan hara yang paling banyak diserap tanaman kacang tanah setelah hara N. Agar memperoleh hasil kacang tanah yang optimal salah satu syarat yang harus dipenuhi adalah adanya keseimbangan antara K : Ca : Mg dalam tanah (Ispandi et al. 2004) C. Pupuk Kandang Pupuk adalah bahan yang ditambahkan ke dalam tanah untuk menyediakan unsur hara guna mendorong pertumbuhan tanaman, meningkatkan produksi, serta memperbaki kualitasnya. Pupuk digolongkan berdasarkan pada sumber bahan yang digunakan, cara aplikasi, bentuk dan kandungan unsur haranya. Berdasarkan sumbernya terdapat dua jenis pupuk, yaitu pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan untuk mensuplai bahan organik untuk memeperbaiki sifat fisika, kimia, dan biologi (Suridikarta et al 2005) Pupuk organik sangat bermanfaat bagi peningkatan produksi pertanian baik kualitas maupun kuantitas, mengurangi pencemaran lingkungan, dan
7
meningkatkan kualitas lahan secara berkelanjutan. Peran pupuk organik dalam hal ini dapat memperbaiki sifat fisika, kimia, dan biologi tanah, serta penyumbang unsur hara yang sangat berarti yang tidak tercakup dalam pupuk anorganik. Pupuk organik juga merupakan agen yang efektif untuk memperbaiki kualitas tanah dalam jangka panjang, selain itu pupuk organik dari limbah dapat mengurangi biaya dalam produksi pertanian (Dewi et al. 2013) Pupuk kandang 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 et al. 2011) Bahan organik yang diberikan ke dalam tanah akan terdekomposisi dan menghasilkan asam organik serta gugus fungsional yang mempunyai kemampuan mengikat Aluminium. Kendala utama dalam pemanfaatan bahan organik adalah proses dekomposisinya yang lambat. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemberian ekstrak organik yang dapat secara langsung mengatasi kendala tanah masam tersebut (Darman 2008) D. Kacang Tanah Menurut Pitojo (2005) klasifikasi tanaman kacang tanah secara taksonomi adalah seperti dibawah ini : Divisi
:Spermatophyta
Subdivisi
:Angiospermae
Kelas
:Dicotyledonae
Ordo
:Rosales
Famili
:Papilionaceae
8
Genus
:Arachis
Spesies
:Arachis hypogaea
Subspesies
:fastigata, hypogaea
Kacang tanah (Arachis hypogaea L.) dibudidayakan di 24,6 juta ha dengan total produksi 41,3 juta ton dan produktivitas 1.676 kg/ ha pada 2012 adalah andalan untuk penghidupan jutaan petani kecil yang berada di daerah tropis dari dunia khususnya di Asia dan Afrika ( Sun et al. 2015 ). Kacang merupakan salah satu tanaman yang penting serta termasuk tanaman pangan di dunia. Sebagian besar produksi kacang tanah di dunia tumbuh di bawah kondisi tadah hujan di mana curah hujan yang tidak diperkirakan dan tidak cukup atau kekeringan serius mempengaruhi produksi kacang tanah (Thai et al. 2014). pH tanah yang cocok untuk kacang tanah adalah 6.5-7.0.Tanah yang baik system drainasenya akan menciptakan aerase yang lebih baik, sehingga akar tanaman akan lebih mudah menyerap air, hara, nitrogen, dan O2. Drainase yang kurang baik akan berpengaruh buruk terhadap respirasi akar tana man, karena persediaan O2 dalam tanah rendah (Kasno et al. 1993). Faktor iklim memiliki pengaruh besar terhadap pertanaman kacang tanah. Faktor iklim terdiri atas suhu, cahaya, dan curah hujan. Secara umum, tanaman ini tumbuh paling baik dalam kisaran suhu udara 25-35oC dan tidak tahan terhadap embun dingin. Suhu tanah merupakan faktor penentu dalam perkecambahan biji dan pertumbuhan awal tanaman. Suhu tanah yang ideal untuk perkembangan ginofor adalah 30-34oC. (Pitojo 2005) Pertumbuhan tanaman terdiri dari fase vegetatif dan fase reproduktif. Fase vegetatif dimulai sejak perkecambahan sampai tanaman berbunga, sedang fase reproduktif dimulai sejak timbulnya bunga pertama sampai dengan polong masak, yang meliputi pembungaan, pembentukan polong, pembentukan biji, dan pemasakan biji. Fase vegetatif pada tanaman kacang tanah dimulai sejak perkecambahan hingga awal pembungaan, yang berkisar antara 26 hingga 31 hari setelah tanam, dan selebihnya adalah fase reproduktif. Penandaan fase reproduktif didasarkan atas adanya bunga, buah dan biji (Ratnapuri 2008).
9
E. Magnesium Magnesium (Mg) yang terdapat didalam tanah berada dalam bentuk: segera tersedia, lambat tersedia, dan tidak tersedia bagi tanaman (Tisdale et al. 1975). Mg yang tersedia bagi tanaman berada dalam bentuk dapat dipertukarkan dan/atau dalam larutan tanah. Bentuk lambat tersedia dalam keseimbangan dengan bentuk yang dapat dipertukarkan sedangkan yang tidak tersedia terdapat dalam mineral-mineral primer biotit, serpentin, olivin, dan horblende serta dalam mineral-mineral sekunder khlorit, vermikulit, ilit dan monmorilonit. Mineralmineral tersebut terlapuk akan dibebaskan Mg yang dapat diserap oleh tanaman Magnesium diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Mg
++
yang
merupakan unsur penting dalam tanaman sebagai penyusun klorofil. Magnesium termasuk unsur yang mobil. Kadar magnesium dalam jaringan tanaman sekitar 0,5% dari berat kering, relatif lebih rendah jika dibandngkan dengan kadar K dan Ca (Syeikhfani 2012). Mg merupakan satu-satunya mineral penyusun klorofil sehingga memegang peran penting dalam proses fotosintesis. Mg juga diperlukan tanaman dalam kegiatan enzim-enzim yang berhubungan dengan metabolisme karbohidrat dan siklus asam sitrat pada proses respirasi sel. Defisiensi Mg akan menghambat sintesis protein dan gejala yang biasa ditemukan adalah daun-daun yang menguning, kecoklatan, dan kemerahan (Hadi 2012) Ketersediaan Mg dapat terjadi akibat proses pelapukan mineral-mineral yang mengandung Mg. Selanjutnya, akibat proses tadi maka magnesium akan terdapat bebas di dalam larutan tanah. Keadaan ini dapat menyebabkan (a). Magnesium hilang bersama air perkolasi, (b). Magnesium diserap oleh tanaman atau organisme hidup lainnya, (c). diadsorbsi oleh partikel liat dan (d). diendapkan menjadi mineral sekunder. Ketersediaan Mg bagi tanaman akan berkurang pada tanah-tanah yang mempunyai kemasaman tinggi. Hal ini disebabkan karena adanya dalam jumlah yang sangat besar mineral liat tipe 2:1. Dengan adanya mineral liat ini maka Mg akan terjerat antara kisi-kisi mineral tersebut, ketika menjadi pengembangan dan pengkerutan dari kisi-kisinya (Anggriawan 2011). Magnesium merupakan penyusun klorofil yang berfungsi penangkapan cahaya. Magnesium sebagai penyusun klorofil a dan b berfungsi sebagai
10
pengangkap cahaya sekitas 10 sampai 20% total magnesium daun berada dalam kloroplas. Kekahatan Mg dapat menyebabkan daun klorosis dan berakibaat fotosintesis terganggu. Upaya mencukupi Mg untuk meningkatakan ketersediaan bagai tanaman dilakukan dengan penambahan pupuk yang mengandung Magnesium. Mg yang direkomendasikan untuk tanaman pertanian berkisar 25180 mg kg1, namun penyerapan Mg akan berkurang jika kandungan K+ dan Ca++ berlebih (Purwanto 1997)
