PATRA ELAND ISMAIL A

1

PENGARUH PEMBERIAN BAHAN ORGANIK IN SITU TERHADAP BEBERAPA SIFAT KIMIA TANAH DI LAHAN BEKAS TAMBANG PASIR BESI DI KABUPATEN PURWOREJO PROVINSI JAWA TENGAH

PATRA ELAND ISMAIL A14061794

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

ii

RINGKASAN PATRA ELAND ISMAIL. Pengaruh Pemberian Bahan Organik In Situ terhadap Beberapa Sifat Kimia Tanah di Lahan Bekas Tambang Pasir Besi di Kabupaten Purworejo Provinsi Jawa Tengah. Dibimbing oleh ISKANDAR dan DYAH TJAHYANDARI. Lahan bekas penambangan pasir besi di Kecamatan Grabag, Kabupaten Purworejo merupakan lahan-lahan kritis yang relatif sulit untuk direklamasi. Hal ini disebabkan sifat fisik dan kimia tanahnya yang kurang mendukung pertumbuhan tanaman. Secara fisik, lahan bekas tambang ini bertekstur dominan pasir, sehingga tanah bersifat sangat porous. Tekstur pasir dan rendahnya bahan organik sangat berpengaruh terhadap ketersediaan hara yang rendah. Penelitian tentang reklamasi tambang pasir besi ini dilakukan dengan memberikan bahan organik in situ dengan tanaman-tanaman yang mampu menghasilkan biomassa tinggi seperti tanaman kacangan, rumputan, dan lain-lain. Tujuan dari penelitian ini yaitu meningkatkan kadar bahan organik tanahtanah berpasir secara in situ melalui penanaman koro benguk (Mucuna pruriens), rumput gajah (Pennisetum purpureum Schumach), flemingia (Flemingia congesta) dan kaliandra (Calliandra calothyrsus) dan menganalisis tingkat kesuburan tanah setelah pemberian biomassa. Penelitian dilakukan pada petakpetak percobaan seluas masing-masing 240 m². Perlakuan tanaman yang dicoba pada setiap petak adalah: (1) koro benguk, (2) rumput gajah, (3) kombinasi rumput gajah dan flemingia, (4) kombinasi rumput gajah dan kaliandra, (5) kombinasi koro benguk dan flemingia, dan (6) kombinasi koro benguk dan kaliandra. Saat penanaman tanah diberi pupuk dasar urea, SP-36, KCl dan senyawa humat. Petak percobaan seluruhnya seluas 4.620 m². Saat pemanenan, biomassa yang dihasilkan oleh tanaman dipotong kemudian dibenamkan ke dalam tanah sedalam ± 20 cm dan dibiarkan selama enam minggu. Hasil penelitian menunjukkan pemberian bahan organik in situ mampu memperbaiki karakteristik kimia tanah secara nyata pada lahan bekas tambang pasir besi. Hal ini terutama terlihat pada parameter C-organik, N-total, nisbah C/N dan KTK yang meningkat secara signifikan. Namun peningkatan sifat kimia tanah yang sangat baik tersebut belum mampu meningkatkan kelas kriteria penilaian dari sangat rendah menjadi rendah hanya dalam waktu enam minggu. Pemberian bahan organik in situ dalam periode enam minggu belum dapat memperbaiki karakteristik kimia tanah menjadi lahan produktif pertanian. Diharapkan dengan pemberian bahan organik in situ secara berkelanjutan dapat mengembalikan kondisi lahan seperti sebelum dilakukan kegiatan pertambangan. Kata kunci : Lahan Bekas Tambang, Koro Benguk, Rumput Gajah, Flemingia, Kaliandra, Pasir Besi, Bahan organik, Biomassa

iii

SUMMARY PATRA ELAND ISMAIL. The Effect of in situ Application of Organic Materials on the Soil Chemical Characteristics of the Iron Sand Post Mining Land in Purworejo District Central Java Province. Under supervision of ISKANDAR and DYAH TJAHYANDARI. The iron sand post mining land in the sub-District Grabag, Purworejo District is a critical land that is relatively difficult to be reclaimed. This is due to physical and chemical characteristic of soil that is unappropriate for plant growth. Physically, the post mining land is dominated by sand texture, which makes soils very porous. The sand texture and low organic matter greatly affect the low availability of nutrients. This iron sand reclamation research is conducted by providing in situ organic material with plants that are able to produce high biomass such as legumes, grass, etc. The purpose of this research were to increase the levels of soil organic matter in the sandy soil through the planting of velvet bean (Mucuna pruriens), elephant grass (Pennisetum purpureum Schumach), winged-slack flemingia (Flemingia congesta) and red calliandra (Calliandra calothyrsus) and to analyze the level of soil fertility after the biomass of treatment. The research was tested on experimental plots each measuring 240 m². The treatment plant on each plot were: (1) elephant grass, (2) velvet bean, (3) a combination of elephant grass and Flemingia, (4) a combination of elephant grass and red calliandra, (5) a combination of velvet bean and Flemingia, and (6) a combination of velvet bean and red calliandra. Basic fertilizer were urea, SP-36, KCl and humic compounds. Overall the research area was reaching 4620 m2. When harvesting, the biomass produced by the plants were cut and then buried under the ground as deep as ± 20 cm and were left for six weeks. The results showed that the addition of in situ organic materials were able to improve significantly the soil chemical characteristics at the iron sand post mining land. This was seen especially in the parameters of C-organic, N-total, the C/N ratio and CEC which were increased significantly. But these increase in soil chemical characteristics have not been able to improve the soil fertility class of assessment criteria from very low to low within six weeks. The addition of in situ organic materials within six weeks period can not improve the soil chemical characteristics into productive land of agriculture. It was expected with the sustainable addition of in situ organic materials can restore the condition of the land as good as before mining activities. Keywords: Post Mining Land, Velvet Bean, Elephant Grass, Winged-slack Flemingia, Red Calliandra, Iron Sand, Organic Materials, Biomass

iv

PENGARUH PEMBERIAN BAHAN ORGANIK IN SITU TERHADAP BEBERAPA SIFAT KIMIA TANAH DI LAHAN BEKAS TAMBANG PASIR BESI KABUPATEN PURWOREJO PROVINSI JAWA TENGAH

PATRA ELAND ISMAIL A14061794

Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

v

LEMBAR PENGESAHAN Judul skripsi

: Pengaruh Pemberian Bahan Organik In Situ terhadap Beberapa Sifat Kimia Tanah di Lahan Bekas Tambang Pasir Besi di Kabupaten Purworejo Provinsi Jawa Tengah

Nama

: Patra Eland Ismail

NRP

: A14061794

Menyetujui, Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Ir. Iskandar NIP. 19611001198703 1 002

Dr. Ir. Dyah Tjahyandari M.Sc NIP. 19660622199103 2 001

Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

Dr Ir Syaiful Anwar, M.Sc. NIP. 19621113198703 1 003

Tanggal Lulus :

vi

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 24 Juli 1988 dan merupakan anak sulung dari tiga bersaudara pasangan Bapak Andy Jaya dan Ibu Ellya Nirwana. Pendidikan formal yang telah dijalani oleh penulis adalah Taman kanakkanak (TK) Tadika Puri Jakarta pada tahun 1992 hingga tahun 1994, dilanjutkan ke tingkat Sekolah Dasar (SD) Tritunggal Banten hingga tahun 2000. Selesai SD, Penulis masuk Sekolah Menengah Pertama Islam (SMPI) Harapan Ibu Jakarta pada tahun 2000. Selanjutnya, meneruskan studi ke Sekolah Menengah Atas Negri (SMAN) 6 Jakarta pada tahun 2003 hingga tahun 2006. Pada tahun yang sama, penulis lolos Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru hingga akhirnya diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) dan diterima di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Selama menjalani status sebagai mahasiswa, penulis pernah menjalani aktivitas sebagai asisten praktikum mata ajaran Pengantar Ilmu Tanah (2010), dan asisten praktikum Agrogeologi (2010-2011). Kegiatan mahasiswa yang pernah diikuti adalah Masa Perkenalan Departemen (MPD) 2008, Soilidarity 2008, Seminar Nasional “Soil and Mining” 2008 dan Seminar Nasional “Soil and Palm Oil” 2009

vii

KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Pemberian Bahan Organik In Situ terhadap Beberapa Sifat Kimia Tanah di Lahan Bekas Tambang Pasir Besi di Kabupaten Purworejo Provinsi Jawa Tengah”. Penelitian dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan kadar bahan organik tanah-tanah berpasir secara in situ melalui penanaman koro benguk, rumput gajah, kaliandra, flemingia dan menganalisis tingkat kesuburan tanah setelah pemberian biomassa dari tanaman-tanaman tersebut terhadap tanah. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.

Dr. Ir. Iskandar dan Dr. Ir. Dyah Tjahyandari M.sc sebagai dosen pembimbing skripsi yang senantiasa membimbing, mengarahkan dan memotivasi penulis dalam kegiatan penelitian.

2.

Dr. Ir. Gunawan Djajakirana sebagai dosen pendamping selama kegiatan penelitian dan yang telah menyediakan dana penelitian melalui program penelitian hibah kompetitif batch II, sekaligus sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran untuk perbaikan skripsi ini.

3.

Bapak Kasno dan keluarga yang membantu menyediakan perlengkapan dan tempat tinggal selama di lapang.

4.

Ajang, Manda dan Uli yang turut membantu kegiatan penelitian selama di lapang.

5.

Semua pihak yang telah membantu penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Semoga Allah SWT memberikan limpahan rahmat-Nya dan membalas

kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis, baik yang disebutkan maupun yang tidak tersebutkan. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya. Bogor, September 2011

Patra Eland Ismail

viii

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ............................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xi I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2. Tujuan ........ .............................................................................................. 3 II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 4 2.1. Kondisi Lahan Bekas Tambang Pasir Besi ............................................... 4 2.2. Ameliorasi Lahan ...................................................................................... 4 2.3 Bahan Organik ... ....................................................................................... 5 2.4 Senyawa Humat . ....................................................................................... 6 2.5 Jenis Tanaman .... ....................................................................................... 7 III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................... 8 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .................................................................... 8 3.2. Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 8 3.3. Perlakuan ........... ....................................................................................... 8 3.4. Metode Penelitian...................................................................................... 9 3.4.1. Persiapan Lahan ............................................................................... 9 3.4.2. Penanaman ....................................................................................... 9 3.4.3. Pemeliharaan .................................................................................... 9 3.4.4. Pemanenan/ Pemberian Biomassa ................................................. 10 3.4.5. Pengambilan Contoh . .................................................................... 10 3.4.6. Analisis Laboratorium .................................................................... 11 3.4.7. Pengolahan Data ....... .................................................................... 12 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 13 4.1. Karakteristik Tanah Awal .. .................................................................... 13 4.2. Karakteristik Kimia Tanah Setelah Percobaan ....................................... 14 4.2.1. Bahan Organik dan N-total ............................................................ 14 4.2.2. Derajat Kemasaman Tanah (pH) dan Daya Hantar Listrik (EC) ... 16 4.2.3. Kapasitas Tukar Kation dan Basa basa dd (K, Na, Ca dan Mg) .... 17 4.2.4. Unsur Mikro Tersedia (Fe, Mn, Cu, Zn) ........................................ 19

ix

4.2.5. Pertumbuhan Tanaman................................................................... 20 V. KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 21 5.1. Kesimpulan ........................ .................................................................... 21 5.2. Saran................................... .................................................................... 21 DAFTAR PUSTAKA ................. .................................................................... 22 LAMPIRAN ... ................................................................................................. 24

x

DAFTAR TABEL Nomor

Halaman Teks

1. Parameter dan Metode Analisis Sifat Kimia Tanah yang Diteliti ................. 12 2. Hasil Analisis Karakteristik Tanah Awal ...................................................... 13 3. Karakteristik Kimia Tanah Sesudah Percobaan ............................................ 14

Lampiran 1. Hasil Analisis Tekstur Pasir Tanah Awal .................................................... 25 2. Analisis Ragam Kadar pH............................................................................. 25 3. Analisis Ragam Kadar Hara K ...................................................................... 25 4. Analisis Ragam Kadar Hara C-Organik ........................................................ 26 5. Analisis Ragam Kadar Hara Na .................................................................... 26 6. Analisis Ragam Kadar Hara Ca .................................................................... 27 7. Analisis Ragam Kadar Hara Mg ................................................................... 27 8. Analisis Ragam Kadar Hara Fe ..................................................................... 28 9. Analisis Ragam Kadar Hara Mn ................................................................... 28 10. Analisis Ragam Kadar Hara Cu .................................................................. 29 11. Analisis Ragam Kadar Hara Zn .................................................................. 29 12. Analisis Ragam Kadar Hara EC .................................................................. 30 13. Analisis Ragam Kadar Hara N .................................................................... 30 14. Jumlah Pupuk Dasar dan Senyawa Humat ................................................. 31 15. Kriteria Klasifikasi Tanah-Tanah dipengaruhi Garam ................................ 31

xi

DAFTAR GAMBAR Nomor

Halaman Teks

1. Metode Penelitian, (a) Proses Persiapan Lahan (b) Penanaman dengan itutup oleh Jerami (c) Penyiangan Gulma (d) Penyiraman Rutin yang Dilakukan. ......... 10

2. Gambar 2. Proses Pemanenan, (a) Tanaman Sebelum Panen (b) Pembuatan Lubang Panen (c) Proses Pemanenan (d) Setelah Panen. ................................. 11

3. Nilai pH pada Tanah Awal, Kontrol dan Setiap Perlakuan .......................... 16 4. Nilai Hara K pada Tanah Awal, Kontrol, dan Setiap Kombinasi ................. 18

Lampiran 1. Peta Lokasi Tambang ... ................................................................................ 32

1

I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kegiatan pertambangan telah memberikan kontribusi besar dalam berbagai aspek kehidupan di seluruh dunia. Tambang-tambang batubara, minyak dan gas menyediakan sumber energi, sementara tambang-tambang mineral menyediakan berbagai bahan baku untuk keperluan industri. Pasir besi merupakan bahan baku utama industri baja di Indonesia. Salah satu perusahaan yang menambang pasir besi adalah PT Aneka Tambang (ANTAM). Kegiatan penambangan pasir besi telah dilakukan di wilayah Kabupaten Cilacap dan Purworejo, Jawa Tengah. Pemerintah telah mengeluarkan berbagai aturan yang menyangkut reklamasi/rehabilitasi lahan bekas tambang, seperti UU No 11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-ketentuan Pokok Pertambangan, KepMen Pertambangan dan

Energi

No.

1211.

K/008/M.PE/1995

tentang

Pencegahan

dan

Penanggulangan Perusakan dan Pencemaran Lingkungan pada Kegiatan Pertambangan Umum, Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 18/2008 tentang Reklamasi dan Penutupan Tambang kemudian yang terakhir UU No 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batubara. Reklamasi merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari kegiatan pertambangan, diperlukan pendekatan teknis dan dukungan dari disiplin ilmu yang lain. Reklamasi tidak dapat terlaksana dengan baik apabila tidak didasari oleh perencanaan penambangan yang baik. Dengan reklamasi yang tepat dampak negatif akibat penambangan dapat dikendalikan. Reklamasi tambang membuka peluang investasi investor sektor lain seperti kehutanan, perkebunan, pertanian, peternakan, permukiman, pariwisata dan kawasan perindustrian. Keberhasilan reklamasi lahan bekas tambang merupakan promosi bagi keberlanjutan usaha pertambangan. Reklamasi lahan bekas tambang memiliki beberapa tahapan yang harus dilakukan. Tahapan-tahapan tersebut antara lain: penutupan kembali lubang tambang, penataan lahan, penyebaran tanah pucuk dan penanaman tanaman. Tahap penanaman tanaman sendiri terdiri dari: penanaman tanaman penutup tanah

2

yang berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat fisik dan kimia tanah yang buruk, penanaman tanaman pioner dengan tujuan untuk menciptakan iklim mikro. Selanjutnya, dilakukan pengayaan spesies dengan tanaman asli seperti sebelum kegiatan penambangan. Penambangan pasir besi di Kecamatan Grabag Kabupaten Purworejo telah menciptakan lahan-lahan kritis yang relatif sulit untuk direklamasi karena sifat fisik dan kimia tanahnya yang tidak mendukung untuk pertumbuhan tanaman. Secara fisik, tanah di lokasi bekas tambang pasir besi didominasi oleh tekstur pasir, sehingga tanah bersifat sangat porous. Tekstur pasir dan rendahnya bahan organik sangat berpengaruh terhadap kemampuan tanah untuk menahan unsurunsur hara. Bahan organik yang rendah menyebabkan nilai KTK rendah, sehingga kemampuan menjerap dan menyediakan unsur-unsur hara rendah. Kalaupun lahan ini dipaksakan untuk ditanami, pohon-pohon akan tetap kerdil seperti tanaman ketapang yang sudah tiga tahun ditanam di lokasi bekas tambang pasir besi namun hanya memiliki tinggi sekitar ± 2 meter. Berbagai upaya telah dicoba untuk mereklamasi lahan bekas-bekas tambang, seperti pemanfaatan limbah kelapa sawit sebagai bahan utama kompos, pemberian senyawa humat dan penggunaan berbagai pupuk kaya unsur hara. Reklamasi dengan cara ini memerlukan biaya sekitar USD 750 – 2000,- per hektar di luar biaya untuk perataan lahan (Iskandar, 2008). Pengadaan kompos yang bersumber dari luar juga menjadi kendala tersendiri karena jumlahnya yang sangat terbatas. Padahal untuk meningkatkan kadar bahan organik dalam tanah sebesar 1% saja, jumlah kompos yang diperlukan sekitar 20 ton/ha. Untuk menjadikan lahan bekas tambang memiliki kualitas yang baik diperlukan bahan organik minimal 4%, seperti kadar bahan organik yang dijumpai pada tanah-tanah hutan. Oleh sebab itu penggunaan bahan organik secara in situ, sederhana dan murah penting dikembangkan untuk memperbaiki kualitas kesuburan lahan-lahan bekas tambang, termasuk lahan bekas tambang pasir besi. Revegetasi yang sukses tergantung pada pemilihan jenis vegetasi yang adaptif sesuai karakteristik tanah, iklim, dan kegiatan pasca tambang. Beberapa tanaman kacangan dan rumput-rumputan termasuk dalam tanaman penutup tanah, karena dapat tumbuh dengan baik pada kondisi tanah yang kurang subur dengan

3

pertumbuhan yang sangat cepat. Tanaman ini memiliki biomassa yang melimpah, batang dan daunnya mudah lapuk, sehingga merupakan sumber bahan organik yang dapat menambah unsur hara dan menyuburkan tanah. 1.2. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: a)

Meningkatkan kadar bahan organik tanah-tanah berpasir secara in situ melalui penanaman koro benguk (Mucuna pruriens), rumput gajah (Pennisetum purpureum Schumach), kaliandra (Calliandra calothyrsus) dan flemingia (Flemingia congesta)

b)

Menganalisis tingkat kesuburan tanah setelah pemberian biomassa dari tanaman-tanaman tersebut terhadap tanah.

4

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kondisi Lahan Bekas Tambang Pasir Besi Endapan pasir besi di Indonesia dijumpai antara lain di pesisir pantai selatan Pulau Jawa yang secara administrasi masuk dalam wilayah Kecamatan Grabag Desa Ketawangrejo. Penambangan pasir besi di Kecamatan Grabag telah menciptakan lahanlahan kritis yang relatif sulit untuk direklamasi karena sifat fisik dan kimia tanahnya yang tidak mendukung untuk pertumbuhan tanaman. Secara fisik, lahan bekas tambang ini bertekstur dominan pasir, sehingga tanah bersifat sangat porous. Tekstur pasir dan rendahnya bahan organik sangat berpengaruh terhadap kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara. Bahan organik yang rendah menyebabkan

nilai

KTK

rendah,

sehingga

kemampuan

menjerap

dan

menyediakan unsur-unsur hara rendah. Kondisi ini sangat menyulitkan dalam mengembangkan teknologi reklamasi yang mudah dan sederhana. Sasaran akhir dari reklamasi adalah memperbaiki bekas lahan tambang agar kondisinya aman, stabil dan tidak mudah tererosi sehingga dapat dimanfaatkan kembali (Darwo, 2003). 2.2. Ameliorasi Lahan Pada awal reklamasi, secara teknis usaha reklamasi lahan bekas tambang dimulai dengan kegiatan landscaping dari lubang-lubang bekas tambang. Hal ini dilakukan agar diperoleh suatu bentuk wilayah dengan kemiringan lereng yang stabil yang dilengkapi dengan saluran-saluran drainase dan bangunan-bangunan konservasi untuk mencegah erosi. Untuk mencapai tujuan tersebut, lubang tambang ditutup dengan berbagai material yang dikupas pada saat ekskavasi awal lubang tambang. Hasil dari kegiatan landscaping di atas umumnya baru memenuhi persyaratan stabilitas lereng dari segi geologi saja, namun belum memenuhi syarat sebagai media pertumbuhan tanaman. Untuk memperbaiki tanah-tanah bekas tambang yang tidak subur, maka diperlukan penambahan bahan amelioran. Tergantung kepada karakteristik tanahnya, berbagai bahan amelioran dapat dimanfaatkan, seperti kapur, abu

5

terbang (fly ash), bahan organik, tepung batuan, dan lain-lain. Kapur dan abu terbang digunakan untuk meningkatkan pH tanah. Abu terbang juga dapat meningkatkan kandungan unsur-unsur hara (Iskandar, Suwardi dan Ramadina, 2008). Bahan amelioran lain yang umum digunakan adalah bahan organik. Bahan ini erat kaitannya dengan kondisi ideal tanah, baik secara fisik, kimia dan biologi yang selanjutnya menentukan produktivitas suatu tanah (Wander et al., 1994). Bahan organik merupakan sumber energi bagi aktivitas mikroorganisme tanah tertentu. Adanya bahan makanan (sumber C), baik dalam bentuk organik maupun anorganik sangat menentukan tingkat populasi, keragaman dan aktivitas mikroorganisme. Semakin besar peningkatan input residu tanaman, semakin besar peningkatan biomassa mikroorganisme tanah pada lapisan atas (Rasiah dan Kay, 1999). 2.3 Bahan Organik Bahan organik tanah adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman dan atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang terus menerus mengalami perubahan bentuk, karena dipengaruhi oleh faktor biologi, fisika dan kimia. Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah. Jumlahnya yang tidak besar sekitar 3 – 5 persen, tetapi pengaruhnya terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Bahan organik mempengaruhi sifat-sifat tanah dan pertumbuhan tanaman, sebagai granulator, sumber unsur hara, menambah kemampuan tanah untuk menahan air dan menahan

unsur-unsur

hara

dan

sumber

energi

bagi

mikroorganisme

(Hardjowigeno, 2003). Bahan organik dapat diaplikasikan sebagai mulsa (disebar di permukaan tanah) atau diinkorporasikan dengan tanah. Perbedaan cara pemberian sangat menentukan proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme dan berdampak pada perubahan kadar bahan organik tanah. Pencampuran bahan organik dengan tanah terjadi pada saat dilakukan pengolahan tanah, sedangkan penyebaran bahan organik di permukaan tanah sebagai mulsa umumnya dikaitkan dengan penerapan pengolahan tanah minimum (Rachman et al., 2004). Perubahan kadar bahan organik dalam tanah sangat ditentukan oleh kualitas bahan organik, terutama kandungan lignin, selulosa, dan unsur hara, sehingga memberikan pengaruh yang berbeda pula terhadap sifat-sifat

6

tanah (Oyedele et al., 1999). Lignin dan selulosa merupakan senyawa organik pada tanaman yang menghasilkan C-organik di mana lignin tergolong senyawa yang sukar didekomposisi, sedangkan selulosa lebih mudah didekomposisi (Stevenson, 1982). 2.4 Senyawa Humat Senyawa humat adalah hasil akhir dari proses dekomposisi bahan organik, merupakan fraksi yang larut dalam basa (Kononova, 1966). Senyawa humat merupakan bahan koloid terdispersi bersifat amorf, berwarna kuning hingga coklat kehitaman dan mempunyai berat molekul relatif tinggi (Tan, 2003). Karakteristik lain senyawa humat adalah memiliki beban elektrositas yang tinggi, kapasitas tukar yang tinggi, menjadi hidrofil dan asam secara alami. (Orlov, 1985). Senyawa humat bukanlah pupuk, tetapi merupakan bagian dari pupuk. Pupuk adalah sumber hara untuk tanaman dan mikroflora. Senyawa humat pada dasarnya membantu menggerakkan mikronutrien dari tanah ke tanaman (Sahala et al., 2006) Senyawa humat berfungsi sebagai pembenah tanah yang terlibat dalam reaksi kompleks dan dapat mempengaruhi kesuburan tanah dengan mengubah kondisi fisik, kimia, dan biologi tanah (Tan, 1993) Pengaruh senyawa humat pada sifat kimia tanah, yaitu: 1. Meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK). Peningkatan tersebut menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara atau nutrisi. Senyawa humat membentuk kompleks dengan unsur mikro, sehingga melindungi unsur tersebut dari pencucian oleh hujan. Unsur N, P, dan K diikat dalam bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk kimia. 2. Senyawa humat dapat mengikat logam berat (membentuk senyawa khelat) kemudian mengendapkannya sehingga mengurangi keracunan tanah. 3. Meningkatkan pH tanah akibat penggunaan pupuk kimia yang terus menerus, terutama tanah yang banyak mengandung alumunium, karena senyawa humat mengikat Al sebagai senyawa kompleks yang sulit larut dalam air (insoluble) sehingga tidak dapat terhidrolisis.

7

4. Ikatan kompleks yang terjadi antara senyawa humat dengan Fe dan Al merupakan antisipasi terhadap ikatan yang terjadi antara unsur P dengan Al dan Fe, sehingga unsur P dapat terserap secara optimal oleh tanaman. 2.5. Jenis Tanaman Jenis tanaman yang banyak digunakan sebagai sumber bahan organik in situ adalah famili Leguminoceae atau kacang-kacangan dan jenis rumputrumputan. Jenis tersebut dapat menghasilkan bahan organik lebih banyak, daya serap haranya lebih besar dan mempunyai bintil akar yang membantu mengikat nitrogen dari udara. Teknologi budidaya koro benguk lebih sederhana dari budidaya kacang-kacangan lainnya. Tanaman koro benguk mampu tumbuh baik di lahan kurang subur bahkan pada lahan yang sangat kritis. Oleh karena itu budidaya koro benguk potensial untuk digunakan sebagai tanaman revegetasi lahan bekas tambang. Koro benguk digunakan sebagai pupuk alam dan pupuk hijau untuk tanaman dengan bantuan bakteri asimilasi nitrogen dari udara dan bercampur dengan bahan kimia lainnya untuk memproduksi pupuk organik. Koro benguk

dapat

menghasilkan

biomasa

sebanyak

sekitar

15

ton

berat

kering/ha/tahun (Ardiyanto, 2009). Koro benguk dapat menambat N melalui bintil akar. Tanaman ini juga mempunyai kadar selulosa paling rendah (31.14%), namun kadar ligninnya cukup besar yaitu 12,08% (Nurida et al., 2007). Rumput gajah merupakan tanaman yang tumbuh tegak membentuk rumpun yang terdiri dari 20-50 batang, diameter batang berkisar 2-3 cm. Rumput gajah menghasilkan biomasa lebih banyak lagi, yaitu 20-40 ton bahan kering /ha/tahun. Tanaman lainnya yang juga sering dimanfaatkan untuk peningkatan kadar bahan organik in situ adalah flemingia dan kaliandra. Tanaman ini memiliki kadar lignin yang tinggi yaitu 19,65% dan kadar selulosa sebesar 34,37%. Dengan demikian, ditinjau dari nisbah lignin/selulosa, flemingia akan lebih sulit didekomposisi (Nurida et al., 2007).

8

III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan pada lahan bekas tambang pasir besi PT. Aneka Tambang (Gambar Lampiran 1). Lahan tersebut terletak di Desa Ketawangrejo, Kecamatan Grabag, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah. Kabupaten Purworejo secara geografis berada pada posisi koordinat 109º47’28’’ - 110º08’20” Bujur Timur dan 7º32’00’’ - 7º54’00’’ Lintang Selatan. Penelitian lapang dilakukan dari bulan Maret 2010 sampai dengan Juli 2010, dilanjutkan dengan analisis tanah di Laboratorium Pengembangan Sumberdaya Fisik Lahan serta Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB hingga Desember 2010 3.2. Bahan dan Alat penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan di lapang adalah benih koro benguk, bibit rumput gajah, benih flemingia, benih kaliandra, SP-36, urea, KCl, dan senyawa humat. Adapun insektisida yang dipakai adalah Pro Claim dan Decis. Peralatan yang digunakan adalah tugal, cangkul, pompa air, pipa air, termometer dll. Alat dan bahan yang digunakan untuk analisis kimia tanah disesuaikan dengan jenis analisis yang dilakukan. 3.3. Perlakuan Jenis tanaman yang dipilih sebagai sumber biomassa yaitu rumput gajah, koro benguk, flemingia dan kaliandra. Penelitian dilakukan pada petak-petak percobaan dengan perlakuan setiap petak adalah: (1) koro benguk, (2) rumput gajah, (3) kombinasi rumput gajah dan flemingia, (4) kombinasi rumput gajah dan kaliandra, (5) kombinasi koro benguk dan flemingia, dan (6) kombinasi koro benguk dan kaliandra. Setiap petak diberi pupuk dasar urea, KCl, SP-36 dan dua minggu setelah masa tanam diberi senyawa humat. Pemberian pupuk dasar dibagi dalam 3 tahap, tahap pertama diberikan pada saat tanam, tahap kedua 4 minggu setelah tanam, tahap ketiga 8 minggu setelah tanam. Setiap perlakuan dicoba pada petak-petak percobaan berukuran 240 m² dan diulang 3 x, sehingga seluruhnya terdapat 18 petak percobaan ditambah 3 petak kontrol. Petak kontrol tidak di tanami tanaman, namun diberikan pupuk dasar dan senyawa humat dengan dosis

9

yang sama dengan petak perlakuan. Petak kontrol berukuran 100 m². Luas keseluruhan lahan percobaan 4620 m². Adapun dosis pupuk dasar dan senyawa humat yang diberikan adalah urea 200 kg/ha, SP-36 100 kg/ha, KCl 100 kg/ha, dan senyawa humat 15 L/ha. Jumlah dosis yang diberikan pada setiap petak kombinasi dan petak kontrol dapat dilihat dalam Tabel Lampiran 14. 3.4. Metode Penelitian Pelaksanaan penelitian meliputi beberapa tahapan, yaitu : 1) Persiapan Lahan Pertama

dilakukan

pemilihan

dan

pengukuran

lahan

kemudian

pembersihan gulma. Hal ini bertujuan untuk mempermudah proses pengamatan dan pemeliharaan. 2) Penanaman Penanaman dilakukan dengan metode alley croping, sehingga terlihat seperti lorong-lorong. Penanaman ditanam dengan cara ditugal atau dikoak, kemudian diisi 2-3 benih/lubang. Jarak tanam bervariasi pada tiap jenis tanaman, pada tanaman koro benguk 30 cm, rumput gajah 50 cm, flemingia 10 cm, kaliandra 40 cm. Setelah benih ditanam, di atas pemukaan tanah ditutup oleh mulsa jerami. 3) Pemeliharaan Pemeliharaan diawali dengan penyulaman benih yang tidak tumbuh pada awal penanaman. Penyulaman dilakukan pada minggu ke-2 dan ke-3 setelah tanam. Selain penyulaman, dilakukan penyiraman setiap sore, dan penyiangan gulma yang hanya sekali dilakukan karena pertumbuhan gulma yang sangat lambat. Proses persiapan lahan, penanaman, dan pemeliharaan dapat dilihat di Gambar 1.

10

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 1. Metode Penelitian, (a) Proses Persiapan Lahan (b) Penanaman dengan itutup oleh Jerami (c) Penyiangan Gulma (d) Penyiraman Rutin yang Dilakukan.

4) Pemanenan / Pemberian Biomassa Pemanenan pertama dan kedua dilakukan pada minggu ke-12 dan ke-18 setelah tanam. Tahap pemanenan diawali dengan membuat lubang saluran panen tempat pembenaman biomassa. Setelah itu biomassa yang dihasilkan pada setiap pemanenan (pada rumput gajah dan koro benguk) dipotong menjadi bagian yang lebih kecil, kemudian langsung dimasukkan ke dalam lubang saluran. Biomassa ditanam di dalam tanah pada kedalaman ± 20 cm. Proses pemanenan dapat dilihat pada Gambar 2. 5) Pengambilan Contoh Contoh tanah diambil sesaat sebelum pemanenan kedua atau minggu ke-18 pada setiap petak percobaan termasuk petak kontrol. Jumlah contoh tanah yang dianalisis adalah 18 contoh tanah dari petak perlakuan dan 3 contoh tanah dari petak kontrol.

11

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 2. Proses Pemanenan, (a) Tanaman Sebelum Panen (b) Pembuatan Lubang Panen (c) Proses Pemanenan (d) Setelah Panen.

6) Analisis Laboratorium Contoh tanah yang telah terdekomposisi pada pemanenan pertama kemudian dianalisis di laboratorium Analisis sifat-sifat kimia tanah yang dilakukan disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Parameter dan Metode Analisis Sifat Kimia Tanah yang Diteliti

No. 1

Parameter pH

Metoda Analis pH-meter (H 2 O 1:5)

2

C-organik

Walkley and Black

3 4

N-total KTK

Kjeldahl Ekstrak NH 4 OAc pH 7

5

Basa-basa dd (K, Na, Ca, Mg)

Ekstrak NH 4 OAc pH 7, AAS

6

EC

EC-meter

7

Unsur mikro

Ekstrak HCl 0,05 N, AAS

12

7) Pengolahan Data Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktor tunggal dengan 6 perlakuan dan 3 ulangan, sehingga terdapat 18 satuan percobaan. Adapun model matematika rancangan percobaan ini adalah sebagai berikut : Y ij = µ + Pi + Eij di mana : Yij

= hasil pada perlakuan ke i dan ulangan ke j

Pi

= pengaruh perlakuan ke-i

Eij

= galat

Petak kontrol sama dengan petak kombinasi diberi pupuk dasar dan senyawa humat, namun tidak ditanami tanaman.

13

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Tanah Awal Seperti umumnya tanah-tanah bertekstur pasir, lahan bekas tambang pasir besi memiliki tingkat kesuburan yang rendah. Hasil analisis kimia pada tahap sebelum percobaan (Tabel 2) memperlihatkan kandungan C-organik yang sangat rendah, yaitu 0,01 %. Tabel 2. Hasil Analisis Karakteristik Tanah Awal Parameter pH C-organik N-total C/N KTK K Na Ca Mg Fe Mn Cu Zn EC

Satuan

% % me/100gr me/100gr me/100gr me/100gr me/100gr ppm ppm ppm ppm (µS/cm)

Nilai 6,78 0,01 0,001 10 0,96 0,05 0,66 0,06 0,03 30,9 11,3 0,70 0,50 7,73

Kondisi lahan yang bertekstur dominan pasir serta sedikitnya vegetasi alami yang tumbuh pada lahan tersebut mempengaruhi rendahnya kadar Corganik. Hasil analisis tanah awal juga menunjukkan nilai N-total sebelum penanaman adalah 0,001 %, C/N 10, dan KTK 0,96 me/100gr. Nilai-nilai tersebut termasuk ke dalam kriteria penilaian tanah yang tidak subur. Nilai KB yang terukur pada tanah awal adalah 83,11 %. Besarnya nilai KB disebabkan karena unsur Na yang memiliki persentase yang lebih besar dari basa-basa lain. Hal ini disebabkan karena pengaruh garam-garam dari laut. Walaupun nilai KB tergolong besar, pada tanah-tanah berpasir nilai KB tidak berpengaruh pada tingkat

14

kesuburan. Hal ini disebabkan karena nilai KTK yang sangat rendah. Meskipun kejenuhan basa tinggi, basa-basa dalam tanah sesungguhnya sangat rendah. 4.2 Karakteristik Kimia Tanah Setelah Percobaan Setelah tanaman pada petak-petak percobaan dipanen atau dipangkas pada umur 12 MST, biomassa yang dihasilkannya dibenamkan ke dalam tanah. Selanjutnya tanah yang sudah diperkaya ini diambil contohnya pada umur 18 MST, kemudian dianalisis di laboratorium. Hasil analisis disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Karakteristik Kimia Tanah Sesudah Percobaan Sampel

Kontrol

pH

1

2

3

4

5

6

6,36

6,36

6,33

6,30

6,58

6,48

6,37

0,07a

0,07a

0,10ab

0,13abc

0,07a

0,17bc

0,20c*

0,006bc

0,003a

0,004ab

0,006abc

0,004ab

0,008c*

0,005ab

11,67

23,33

25,00

21,67

17,50

21,25

40,00

KTK(me/100gr)

0,96

2,88

2,88

3,13

3,13

3,13

3,13

K (me/100gr)

0,11

0,09

0,10

0,10

0,10

0,11

0,09

Na (me/100gr)

0,61c*

0,19ab

0,13a

0,16ab

0,17ab

0,20ab

0,36b

Ca (me/100gr)

0,05a

0,06a

0,06a

0,06a

0,05a

0,13b*

0,07a

Mg (me/100gr)

0,04ab

0,04a

0,04a

0,05ab

0,04ab

0,07c*

0,05b

KB (%)

84,48

12,98

12,00

11,65

11,65

16,05

18,45

Fe (ppm)

23,5bc

22,8abc

23,9bc

18,6ab

25,3c

16,9a

21,9abc

Mn (ppm)

13,6a

13,0a

12,6a

14,2ab

13,2a

18,9c*

16,0b

Cu (ppm)

0,8

0,8

0,7

0,7

0,7

0,8

0,7

Zn (ppm)

0,5a

0,4a

0,5a

0,5a

0,6ab

0,8c*

0,7bc

C-organik (%) N-total (%) C/N ratio

EC (µS/cm) 31,92b* 18,68a 16,51a 17,39a 18,68a 21,49a 22,36a Keterangan : Setiap angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata. (*) berbeda sangat nyata 1= koro benguk, 2= rumput gajah, 3= rumput gajah dan flemingia, 4= rumput gajah dan kaliandra, 5= koro benguk dan flemingia, 6= koro benguk dan kaliandra

4.2.1 Bahan Organik dan N-total Bahan organik tanah merupakan penimbunan dari sisa tumbuhan dan binatang yang mengalami pelapukan dan pembentukan kembali. Bahan demikian berada dalam proses pelapukan aktif dan menjadi mangsa serangan jasad mikro.

15

Sebagai akibatnya, bahan itu berubah terus dan tidak mantap dan selalu harus diperbaharui melalui penambahan sisa-sisa tanaman atau binatang (Soepardi, 1983). Berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 4) pemberian biomassa berpengaruh sangat nyata pada peningkatan kadar C-organik. Pada perlakuan koro benguk dan kaliandra terjadi peningkatan dari 0,01 % menjadi 0,20 %, sedangkan perlakuan lain mengakibatkan peningkatan kadar C-organik berkisar antara 0,07 0,17 %. Peningkatan kadar C-organik mampu memperbaiki sifat kimia tanah. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 3, di mana sebagian besar kandungan unsur hara mengalami peningkatan menjadi lebih baik setelah pemberian biomassa. Bahan organik merupakan sumber N yang utama di dalam tanah. Nilai Ntotal pada tanah awal adalah 0,001 %. Berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 13) pemberian biomassa berpengaruh sangat nyata terhadap peningkatan nilai N-total. Nilai N-total yang dihasilkan setelah proses penanaman sekitar 0,003 – 0,008 %. Walaupun nilai N mengalami peningkatan setelah pemberian biomassa, nilai N masih tergolong sangat rendah. Nilai C/N dari tanaman, humus ataupun tanah memberikan gambaran tentang mudah tidaknya bahan tersebut dilapuk atau tingkat kematangan dari bahan organik tersebut. Pada tanah awal nisbah C/N adalah 10. Hal ini sejalan dengan Leiwakabessy et al. (2003) yang menyatakan bahwa tanah-tanah dengan bahan organik rendah stabil umumnya mempunyai harga C/N sekitar 10. Dari keseluruhan perlakuan tanaman-tanaman, empat perlakuan memiliki nilai C/N yang berada pada rentang 20 – 30. Pada rentang nilai ini mikroorganisme dapat bekerja dengan baik untuk mendekomposisikan bahan organik, sedangkan pada dua kombinasi lain yaitu pada perlakuan 4 (rumput gajah dan kaliandra) dan 6 (koro benguk dan kaliandra) nilai C/N berturut-turut adalah 17,50 dan 40,00. Pada perlakuan 4 bahan organik sudah berada dalam keadaan matang, sehingga tidak berlangsung lagi proses dekomposisi, sedangkan pada perlakuan 6 diduga karena bahan organik memiliki kadar N yang rendah. Unsur N dibutuhkan mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan organik. Nilai C/N lebih dari 30 berarti bahan organik yang didekomposisi masih belum dapat didekomposisi dengan baik.

16

4.2.2 Derajat Kemasaman Tanah (pH) dan Daya Hantar Listrik (EC) Tanah pada lahan bekas tambang pasir besi memiliki kemasaman tanah awal 6,8. Namun setelah diberi perlakuan nilai pH menjadi 6,3 - 6,6. Meskipun berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 2) proses penanaman tidak berpengaruh nyata terhadap perubahan pH tanah, pemberian bahan organik yang diberikan ke dalam tanah cenderung menurunkan pH tanah. Secara umum, nilai pH pada kondisi yang netral memudahkan unsur-unsur hara diserap tanaman.

9

Nilai pH

8 7 6 5 4

awal kontrol

1

2

3

4

5

6

Perlakuan

Keterangan: 1= koro benguk, 2= rumput gajah, 3= rumput gajah dan flemingia, 4= rumput gajah dan kaliandra, 5= koro benguk dan flemingia, 6= koro benguk dan kaliandra

Gambar 3. Nilai pH pada Tanah Awal, Kontrol dan Setiap Perlakuan

Lahan bekas tambang pasir besi Kutoarjo memiliki daya hantar listrik (DHL) awal 7,73 µS/cm. Setelah dilakukan proses penanaman nilai DHL mengalami peningkatan menjadi 16,51 hingga 22,36 µS/cm. Peningkatan nilai DHL ini diduga karena kation-kation yang berasal dari pupuk dasar yang bersifat anorganik

terurai

menjadi

kation-kation.

Kation-kation

tersebut

yang

menyebabkan peningkatan DHL. Penentuan nilai DHL merupakan suatu cara pendekatan untuk mengetahui taraf kejenuhan garam di dalam tanah. Menurut

17

kriteria klasifikasi berdasarkan Soil Science Society of America, Madison Wisconsin (dalam Anwar dan Sudadi, 2007) tentang tanah-tanah dipengaruhi garam (Lampiran 15), nilai DHL≤ 4 dS/m menunjukkan kandungan garam di dalam tanah rendah, dan tanaman dapat tumbuh dengan baik. Nilai DHL yang rendah menunjukkan tekanan osmosis yang rendah sehingga akan memudahkan masuknya unsur hara ke dalam tanaman. Walaupun setelah penanaman mengalami peningkatan nilai DHL, peningkatan DHL yang terjadi masih dalam kategori yang baik untuk pertumbuhan tanaman. 4.2.3 Kapasitas Tukar Kation dan Basa-basa dd ( K, Na, Ca dan Mg) Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai nilai KTK lebih tinggi dari tanah-tanah dengan kadar bahan organik rendah dan tanah-tanah berpasir (Hardjowigeno, 2003). Penelitian ini dilakukan pada tanah pasir dengan tekstur pasir mencapai 95,45 % (Tabel Lampiran 1) dan memiliki nilai KTK kurang dari 5 me/100gr atau sangat rendah. Lahan bekas tambang pasir besi Kutoarjo memiliki nilai KTK awal 0,96 me/100gr. KTK merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Dengan penambahan bahan organik yang dilakukan mampu menaikkan KTK menjadi 2,88 hingga 3,13 me/100gr. Perlakuan yang diuji mampu menaikkan kadar KTK hingga 300 %. Kejenuhan basa merupakan gambaran kation-kation yang terdapat dalam kompleks jerapan koloid tanah, yaitu Ca++, Mg++, K+ dan Na+. Kejenuhan basa menunjukan perbandingan nilai antara jumlah kation basa dengan jumlah semua kation (kation basa dan kation asam) yang terdapat dalam kompleks jerapan tanah. Kejenuhan basa pada tanah awal adalah 83,11 %, namun setelah pemberian biomassa nilai kejenuhan basa antara 11,60 % – 18,45 %. Penurunan nilai kejenuhan basa ini dipengaruhi oleh meningkatnya nilai KTK setelah dilakukannya pemberian biomassa. Unsur hara K pada tanah awal sekitar 0,05 me/100gr, nilai ini termasuk dalam kelas kriteria sangat rendah. Setelah dilakukannya penanaman terjadi peningkatan kelas kriteria dari sangat rendah menjadi rendah pada sebagian besar kombinasi. Kadar hara K pada petak kontrol menunjukkan peningkatan yang lebih

18

besar daripada petak kombinasi walaupun tidak dilakukan pemberian biomassa. Hal ini dapat disebabkan karena pemberian pupuk KCl dan senyawa humat. Senyawa humat dapat mengikat unsur hara K bentuk organik atau dalam tubuh mikroorganisme, sehingga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk kimia. Pada proses penanaman juga mengalami peningkatkan nilai K menjadi 0,09 - 0,11 me/100gr, hal ini dapat dilihat dalam Gambar 4. Berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 3) penanaman tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan kadar K.

0,14

K-dd (me/100gr)

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 awal kontrol

1

2

3

4

5

6

Perlakuan Keterangan: 1= koro benguk, 2= rumput gajah, 3= rumput gajah dan flemingia, 4= rumput gajah dan kaliandra, 5= koro benguk dan flemingia, 6= koro benguk dan kaliandra

Gambar 4. Nilai Hara K pada Tanah Awal, Kontrol, dan Setiap Kombinasi

Unsur hara Na berperan penting dalam menentukan karakteristik tanah dan tanaman terutama di daerah kering dan agak kering yang berdekatan dengan daerah pantai karena tingginya kadar Na di laut. Suatu tanah disebut tanah alkali jika KTK atau muatan negatif koloid-koloidnya dijenuhi oleh > 15% Na, yang unsur ini merupakan komponen dominan dari garam-garam larut yang ada. Nilai Na pada tanah awal tergolong sedang yaitu 0,66 me/100gr menurut kriteria penilaian sifat kimia tanah Staf PPT, 1983 (dalam Hardjowigeno.S, 2003). Setelah dilakukan penanaman, kadar Na menurun menjadi rendah sekitar 0,16 – 0,36

19

me/100gr. Berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 5) proses penanaman berpengaruh sangat nyata terhadap penurunan Na. Unsur hara Ca bermanfaat mengaktifkan pembentukan bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan penyerbukan, membantu pemecahan sel, membantu aktivitas beberapa enzim. Kadar Ca pada tanah awal adalah 0,06 me/100gr. Setelah dilakukannya penambahan bahan organik nilai Ca cenderung stabil pada kisaran 0,05 - 0,07 me/100gr, namun pada kombinasi koro benguk dan flemingia mengalami peningkatan yang sangat nyata berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 6) yaitu 0,13 me/100gr. Unsur hara Mg merupakan unsur pembentuk klorofil. Kadar Mg pada tanah awal adalah 0,03 me/100gr. Berdasarkan analisis ragam (Tabel Lampiran 7) setelah dilakukannya penambahan bahan organik berpengaruh sangat nyata. Pada kombinasi koro benguk dan flemingia mengalami peningkatan menjadi 0,07 me/100gr. Sedangkan pada kombinasi lain cenderung stabil pada kisaran 0,04 – 0,05 me/100gr. 4.2.4 Unsur Mikro Tersedia (Fe, Mn, Cu, Zn) Unsur mikro adalah unsur yang diperlukan tanaman dalam jumlah yang sangat kecil. Unsur mikro dalam jumlah yang berlebihan dapat menjadi racun bagi tanaman. Kandungan Fe memiliki peran bagi tumbuhan untuk pembentukan klorofil, penyusun enzim dan protein tetapi ketersediaan besi yang terlalu banyak juga dapat menyebabkan keracunan bagi tanah tersebut (Leiwakabessy et al., 2003). Kandungan Fe pada tanah awal yakni 30,9 ppm. Setelah pemberian bahan organik, kadar Fe mengalami penurunan menjadi 16,9 - 25,3 ppm. Berdasarkan analisis ragam perlakuan memberikan pengaruh nyata terhadap penurunan Fe. Kandungan Mn pada tanah awal yakni 11,3 ppm namun setelah dilakukan penambahan bahan organik kandungan Mn meningkat hingga 12,6 – 18,9 ppm. Kandungan Cu pada tanah awal bernilai 0,7 ppm. Berdasarkan analisis ragam, setelah pemberian biomassa tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan Cu. Kandungan Zn pada tanah awal yakni 0,7 ppm. Berdasarkan analisis ragam pemberian biomassa berpengaruh sangat nyata terhadap peningkatan Zn. Kadar Cu dan Zn setelah pemberian biomassa dapat dilihat pada tabel 3.

20

4.2.5

Pertumbuhan Tanaman Pada siang hari tercatat suhu tanah mencapai ±70º C. Suhu yang sangat

tinggi pada siang hari mengakibatkan laju transpirasi meningkat. Transpirasi yang berlebihan akan menyebabkan hilangnya air lebih besar dari serapan air dan tanaman akan layu (Leiwakabessy et al., 2003) maka dalam proses pemeliharaan, dilakukannya penyiraman rutin sangat diperlukan. Suhu juga mempengaruhi absorpsi air dan absorpsi unsur hara. Absorpsi air yang terjadi pada suhu terlalu rendah dan terlalu tinggi akan mengakibatkan absorpsi air terhenti. Pada absorpsi unsur hara, suhu yang rendah akan mengurangi absorpsi dan sebaliknya bila suhu dinaikkan. Pada saat penanaman diberikan penutup jerami di atas permukaan tanah bertujuan untuk menurunkan suhu permukaan. Sehingga benih dapat berkecambah dengan baik. Tanaman koro benguk yang telah tumbuh cukup besar banyak terserang hama seperti ulat, belalang. Hal ini membuat berkurangnya biomassa

yang

dihasilkan oleh tanaman walaupun jumlahnya dapat dikendalikan oleh obat insektisida. Proses dekomposisi bahan organik pada lahan berlangsung dengan sangat lambat karena kelembaban yang kurang, tempat penimbunan menjadi kering dan mengakibatkan tanaman yang ditimbun menjadi lambat terdekomposisi. Penyiraman tetap dilakukan setelah penimbunan. Hal ini membuat bahan organik menjadi lembab, sehingga mempercepat dekomposisi. Pada perlakuan koro benguk dan flemingia memiliki rata-rata unsur hara Ca, Na, Fe, Mn, Cu, Zn yang lebih baik dari perlakuan lain. Hal ini dapat disebabkan oleh biomassa tanaman koro benguk yang tinggi, serta serapan hara yang baik. Hal ini dikarenakan serapan hara pada tanaman yang lebih baik akan lebih berperan dalam meningkatkan ketersediaan unsur hara pada tanah (Christrianto, 2011, unpublished).

21

V. Kesimpulan dan Saran 5.1

Kesimpulan Pemberian bahan organik in situ mampu memperbaiki karakteristik kimia

tanah secara nyata pada lahan bekas tambang pasir besi. Hal ini terutama terlihat pada parameter C-organik, N-total dan KTK yang meningkat secara signifikan. Namun peningkatan sifat kimia tanah yang terjadi dalam waktu enam minggu belum mampu meningkatkan kelas kriteria penilaian dari sangat rendah menjadi rendah. Hal ini dapat dilihat pada perubahan nilai KTK dari 0,96 me/100gr pada kondisi awal menjadi 3,13 me/100gr setelah diberi perlakuan. Pemberian bahan organik in situ secara berkelanjutan diharapkan mampu mengembalikan kondisi lahan bekas tambang pasir besi seperti sebelum kegiatan pertambangan. . 5.2

Saran Perlu

dilakukannya

penelitian

lebih

lanjut

untuk

mengetahui

perkembangan dan peningkatan karakteristik kimia tanah pada panen selanjutnya. Setelah tanah mengalami perbaikan kimia tanah lebih lanjut, perlu dilakukan penanaman dengan tanaman yang bernilai ekonomis seperti kedelai dan jagung.

22

DAFTAR PUSTAKA

Ardiyanto, A.A. 2009. Pengaruh pemberian bahan amelioran senyawa humat, bahan organik dan kapur terhadap pertumbuhan koro benguk (Mucuna pruriens) pada lahan bekas tambang batubara, tambang Batulicin, Kalimantan Selatan. Skripsi. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB Anwar, S. dan U. Sudadi. 2007. Kimia Tanah. Departemen Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor Christrianto, A. 2011. Pengaruh Biomassa oleh Tanaman Rumput Gajah, Koro Benguk, Kaliandra dan Flemingia di Lahan Bekas Penambangan Pasir Besi Kecamatan Kutoarjo. Fakultas Pertanian. IPB. Skripsi Darwo. 2003. Respon Pertumbuhan Khaya anthoteca Dx. dan Acacia crassicarpa A.Cunn. Ex. Benth. terhadap Penggunaan Endomikoriza, Pupuk Kompos dan Asam Humat pada Lahan Pasca penambangan Semen. Tesis. IPB, Bogor Hardjowigeno,S. 2003. Ilmu tanah. Akademika pressindo. Jakarta Iskandar, Suwardi dan EFR Ramadina. 2008. Pemanfaatan bahan amelioran abu terbang pada lingkungan tanah gambut: (I) Pelepasan hara makro. Jurnal Tanah Indonesia 1(1) Iskandar. 2008. Teknik Keberhasilan Reklamasi dan Penutupan Tambang: Keberhasilan Reklamasi Lahan Bekas Tambang untuk Tujuan Revegetasi. Makalah Disampaikan dalam “Pertemuan Teknis Lingkungan dan Penyerahan Penghargaan Lingkungan Pertambangan”, Ditjen Minerba Pabum, Dept. ESDM, 10 Desember 2008 Kononova, M.M. 1966. Soil Organik Matter : its nature, its rolein soil formationand in soil fertility. Pergamon Press Ltd. Leiwakabessy, F.M., U.M. Wahjudin dan Suwarno. 2003. Kesuburan Tanah. Departemen Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor Nurida, N.L., O. Haridjaja, S. Arsyad, Sudarsono, U. Kurnia, dan G. Djajakirana. 2007. Perubahan Fraksi Bahan Organik Tanah Akibat Perbedaan Cara Pemberian dan Sumber Bahan Organik pada Ultisols Jasinga. Jurnal Tanah dan Iklim No.26: 29-40 Orlov, D.S.1985. Humus Acid Of Soils. Oxionian press Pvt, Ltd New Delhi.36:378

23

Oyedele, D.J., P. Schjonning, E. Sibbesen, and K. Debosz. 1999. Aggregation and organic matter fraction of three Nigerian soils as affected by soil disturbance and incorporation of plant material. Soil Till. Res. 50:105-114 Rachman, A., A. Dariah, dan E. Husen. 2004. Olah tanah konservasi. Hlm 189210. Dalam U. Kurnia et al . (Eds.). Teknologi Konservasi Tanah pada Lahan Kering Berlereng. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan Agroklimat Rasiah, V. and B.D. Kay. 1999. Temporal dynamics of microbial biomass and mineral N in legume amended soils from spatially variable landscape. Geoderma. 92:239-256 Sahala, M H, M. W Hari, H Satyoso dan P Bambang. 2006. Influence of humic acid application for oil palm in PT Astra Ago Lestari Tbk. International oil Palm Confrence Nusa Dua-Bali June 19-23 Soepardi. 1983. Sifat dan Ciri tanah. Departemen Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor Stevenson, F.J. 1982. Humus Chemistry, Genesis, Composition, Reaction. 2nd ed. New York. John Wiley and Sons Tan, K.H. 1993. Principles of Soil Chemistry. Marcel Dekker Inc., New york Tan,K.H. 2003. Humic Matter in Soil and the Environment. Marcell Dekker Inc, New york Wander, M.M., S.J. Traina, B.R. Stinner, and S.E. Peters. 1994. Organic and conventional management effects on biologically active soil organic matter pools. Soil. Sci. Soc. Am. J. 58:1130-1139.

24

LAMPIRAN

25

Tabel Lampiran 1. Hasil Analisis Tekstur Pasir Tanah Awal tekstur

pasir

debu

Liat

%

95,45

2,79

1,76

Tabel Lampiran 2. Analisis Ragam Kadar pH Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable:respon Type III Sum of Source

Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

.050

1.618

.159

2776.981

1

2776.981

8.919E4

.000

.302

6

.050

1.618

.159

Error

1.744

56

.031

Total

2779.027

63

2.046

62

Corrected Model

.302

Intercept perlakuan

Corrected Total

a. R Squared = ,148 (Adjusted R Squared = ,056)

Tabel Lampiran 3. Analisis Ragam Kadar Hara K

Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable:respon Type III Sum of Source

Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

.001

1.025

.419

Intercept

.630

1

.630

795.789

.000

perlakuan

.005

6

.001

1.025

.419

Error

.044

56

.001

Total

.679

63

Corrected Total

.049

62

Corrected Model

.005


26

Tabel Lampiran 4. Analisis Ragam Kadar Hara C-Organik Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable:respon Type III Sum of Source

Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

.025

4.021

.002

Intercept

.839

1

.839

134.340

.000

perlakuan

.151

6

.025

4.021

.002

Error

.350

56

.006

Total

1.339

63

.500

62

Corrected Model

.151

Corrected Total


Tabel Lampiran 5. Analisis Ragam Kadar Hara Na Tests of Between-Subjects Effects Dependent Variable:respon Type III Sum of Source

Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

.256

6.420

.000

Intercept

4.280

1

4.280

107.182

.000

perlakuan

1.538

6

.256

6.420

.000

Error

2.236

56

.040

Total

8.054

63

Corrected Total

3.774

62

Corrected Model

1.538


27

Tabel Lampiran 6. Analisis Ragam Kadar Hara Ca


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

.008

8.751

.000

Intercept

.291

1

.291

320.532

.000

perlakuan

.048

6

.008

8.751

.000

Error

.051

56

.001

Total

.389

63

Corrected Total

.098

62

Corrected Model

.048


Tabel Lampiran 7. Analisis Ragam Kadar Hara Mg


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

.001

9.395

.000

Intercept

.137

1

.137

1.134E3

.000

perlakuan

.007

6

.001

9.395

.000

Error

.007

56

.000

Total

.151

63

Corrected Total

.014

62

Corrected Model

.007


28

Tabel Lampiran 8. Analisis Ragam Kadar Hara Fe


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

498.211

a

6

83.035

2.279

.049

30018.651

1

30018.651

823.953

.000

498.211

6

83.035

2.279

.049

Error

2040.218

56

36.432

Total

32557.080

63

2538.429

62

Corrected Model Intercept perlakuan

Corrected Total


Tabel Lampiran 9. Analisis Ragam Kadar Hara Mn


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

270.826

a

6

45.138

11.784

.000

13260.254

1

13260.254

3.462E3

.000

perlakuan

270.826

6

45.138

11.784

.000

Error

214.500

56

3.830

Total

13745.580

63

485.326

62

Corrected Model Intercept

Corrected Total


29

Tabel Lampiran 10. Analisis Ragam Kadar Hara Cu


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

.096

a

6

.016

1.939

.090

34.914

1

34.914

4.250E3

.000

perlakuan

.096

6

.016

1.939

.090

Error

.460

56

.008

Total

35.470

63

.556

62

Corrected Model Intercept

Corrected Total


Tabel Lampiran 11. Analisis Ragam Kadar Hara Zn


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

Corrected Model

1.278

a

7

.183

4.579

.000

Intercept

18.952

1

18.952

475.168

.000

perlakuan

1.278

7

.183

4.579

.000

Error

2.313

58

.040

Total

26.050

66

3.592

65

Corrected Total


30

Tabel Lampiran 12. Analisis Ragam Kadar Hara EC


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

Corrected Model

1488.124

a

6

248.021

4.247

.001

Intercept

27791.401

1

27791.401

475.927

.000

perlakuan

1488.124

6

248.021

4.247

.001

Error

3270.076

56

58.394

Total

32549.600

63

4758.199

62

Corrected Total


Tabel Lampiran 13. Analisis Ragam Kadar Hara N


Squares

df

Mean Square

F

Sig.

a

6

2.176E-5

3.216

.009

Intercept

.002

1

.002

241.738

.000

perlakuan

.000

6

2.176E-5

3.216

.009

Error

.000

56

6.766E-6

Total

.002

63

Corrected Total

.001

62

Corrected Model

.000


31

Tabel Lampiran 14. Jumlah Pupuk Dasar dan Senyawa Humat Jenis urea SP-36 KCl senyawa humat

dosis per ha 200 kg 100 kg 100 kg 15 Liter

dosis per petak

dosis per petak

Perlakuan 4,8 kg 2,4 kg 2,4 kg 360 ml

Kontrol 2 kg 1 kg 1 kg 150 ml

Tabel Lampiran 15. Kriteria Klasifikasi Tanah-Tanah dipengaruhi Garam Klasifikasi Tradisional (lama)

Normal EC < 4 dS/m ESP < 15 %

Salin EC > 4 dS/m

Tanah Sodik ESP > 15%

Baru

EC < 2 dS/m SAR < 15

EC > 2 dS/m

SAR > 15

Salin-Sodik EC > 4 dS/m ESP > 15% EC > 2 dS/m SAR > 15

Soil Science Society of America, Madison Wisconsin, 1973 ( dalam Anwar dan Sudadi, 2007)

32

Gambar Lampiran 1. Peta Lokasi Tambang

PATRA ELAND ISMAIL A

Recommend Documents