ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 PEMANFAATAN AZOLLA UNTUK BUDIDAYA PADI SAWAH ORGANIK Oleh: Mujiyo1), Bambang Hendro Sunarminto2), Eko Hanudin2) dan Jaka Widada3) 1)
Mahasiswa Doktor Minat Studi Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 2) Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 3) Jurusan Mikrobiologi, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta ABSTRAK
Azolla merupakan sumber pupuk organik potensial pada lahan sawah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan azolla terhadap hasil tanaman padi sawah organik. Percobaan dilakukan di rumah kaca. Rancangan percobaan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 9 macam perlakuan yang diulang 3 kali. Macam perlakuan adalah pupuk kandang, pupuk azolla, inokulum azolla, dan kombinasinya yang didasarkan pada pemenuhan kebutuhan hara 120 kg N ha-1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan pupuk kandang dan pupuk azolla berpengaruh meningkatkan hasil Gabah Kering Panen (GKP), sebagai dampak meningkatnya kandungan NH4+ dan NO3- dalam tanah. Rata-rata GKP yang menggunakan pupuk kandang (7,73 ton ha-1) mempunyai kecenderungan lebih tinggi dari pada yang tidak menggunakan (6,13 ton ha-1). Pengaruh pupuk azolla terhadap peningkatan GKP lebih lemah dari pada pupuk kandang. Rata-rata GKP yang menggunakan pupuk azolla (7,09 ton ha-1) mempunyai kecenderungan lebih tinggi dari pada yang tidak menggunakan (6,47 ton ha-1). Penggunaan inokulum azolla tidak berpengaruh terhadap hasil GKP. Kombinasi inokulum azolla dengan pupuk kandang dan atau pupuk azolla dapat menghasilkan GKP yang berbeda tidak nyata dengan penggunaan pupuk kandang 8 ton ha -1. Pemanfaatan azolla dapat sebagai sumber pupuk organik pada budidaya padi sawah organik. Pupuk azolla dan inokulum azolla dapat untuk melengkapi penggunaan pupuk kandang. Pupuk azolla dan atau inokulum azolla yang dikombinasikan dengan pupuk kandang dapat menghasilkan GKP yang berbeda tidak nyata dengan penggunaan pupuk kandang 8 ton ha-1. Kata kunci: azolla, sawah organik, hasil padi
ABSTRACT
Azolla is a potential as source of organic fertilizer in paddy field. This study therefore aimed to determine the influence of azolla on organic rice crop. The research was conducted in greenhouse. Experimental design using a Completely Randomized Design (CRD) with 9 treatments were repeated 3 times. The treatments are the farmyard manure, azolla fertilizer, azolla inoculum, and combinations there are based the fulfillment of nutrient requirements of 120 kg N ha-1. The results of research showed that the use of farmyard manure and azolla fertilizer increased the dry grain harvest (GKP), the impact of the increasing content of NH4+ and NO3- in the soil. The average of GKP that using farmyard manure (7.73 ton ha-1) have a higher tendency than those not using (6.13 ton ha-1). The influence of azolla fertilizer to increase GKP is weaker than farmyard manure. The average of GKP that using azolla fertilizer (7.09 ton ha-1) have a higher tendency than those not using (6.47 ton ha-1). The use of azolla inoculum had no effect on GKP. However, the combination azolla inoculum with farmyard manure and or azolla fertilizer can produce GKP that were not significantly different with the use of farmyard manure 8 ton ha-1. Utilization of azolla can be a source of organic fertilizer on organic rice cultivation. Azolla fertilizer and azolla inoculum can to complement the use of farmyard manure. Azolla fertilizer and or azolla inoculum combined with farmyard manure can produce GKP that were not significantly different with the use of farmyard manure 8 ton ha-1. Keywords: azolla, organic paddy field, rice yield
PENDAHULUAN
2%
(Karama,
2001;
Syamsiyah
dan
Sebagian besar lahan sawah di
Mujiyo, 2006), yang berdampak terjadinya
Indonesia berkadar bahan organik sangat
leveling off produktivitas. Kandungan C-
rendah, dengan kandungan C-organik <
organik rendah merupakan ciri khas tanah-
167
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 tanah di daerah tropika yang disebabkan
menggunakan pupuk kimia seperti urea,
oleh tingginya suhu dan laju dekomposisi,
agar supaya tanaman cepat tumbuh subur.
serta
Kebiasaan beberapa petani ini merupakan
kurangnya
pengembalian
bahan
organik ke dalam tanah (Sanchez, 1976).
kendala
Petani
produksi beras organik.
di
Indonesia
mengatasi
permasalahan tersebut dengan melakukan
bagi
Salah
keberlanjutan
satu
strategi
standar
yang
dapat
sistem padi sawah organik, yang salah satu
diterapkan untuk mengatasi permasalahan
komponen utamanya dengan penggunaan
tersebut adalah dengan penggunaan azolla.
pupuk (bahan) organik.
Azolla
Studi yang telah dilakukan oleh
dengan
dapat
ditanam
tanaman
bersama-sama
padi,
mampu
Syamsiyah, dkk. (2010), Mujiyo, dkk.
menghasilkan biomassa yang besar dalam
(2010)
(2010)
waktu singkat, mempunyai kemampuan
memperoleh informasi bahwa salah satu
menambat N2 udara, sehingga selain
kendala pelaksanaan sistem padi sawah
sebagai sumber bahan organik dapat
organik
digunakan juga sebagai pupuk N, teknik ini
dan
di
Hartati,
daerah
dkk.
penelitian
adalah
kurangnya penyediaan pupuk organik.
lebih
Beberapa
diaplikasikan ke lapangan (Arifin, 1996).
petani
memberikan
pupuk
organik (pupuk kandang sapi) dalam
mudah Beberapa
dan
murah
uraian
di
untuk
atas
dapat
jumlah seadanya sesuai yang dimiliki oleh
menjadi pijakan perlunya dilakukan kajian
petani, bervariasi antara 1 – 8 ton ha-1
tentang pemanfaatan azolla sebagai sumber
setiap
ini
pupuk (bahan) organik untuk budidaya
rata-rata
padi sawah organik, seperti di lahan padi
musim
disebabkan
tanam.
Kondisi
rendahnya
kepemilikan ternak oleh petani. Kecamatan
sawah
Sambirejo
jumlah
Kecamatan Sambirejo, Kabupaten Sragen.
ternak sapi 2.524 ekor, apabila setiap 1
Langkah awal kegiatan adalah melakukan
hektar lahan harus didukung minimal oleh
percobaan rumah kaca dengan padi sawah
4 ekor sapi (Syamsiyah dan Mujiyo, 2006;
organik menggunakan azolla.
masih
kekurangan
organik
di
Desa
Sukorejo,
BPS dan BAPPEDA Sragen, 2008). Kendala lain yang ditemukan adalah beberapa petani belum merasa puas kalau hanya
menggunakan
pupuk
kandang,
METODE PENELITIAN Percobaan Rumah Kaca Penelitian ini dilaksanakan dengan experiment
karena tanaman tidak segera tumbuh subur,
metode
tidak tampak hijau, dan jumlah anakan
penanaman padi sawah dengan media
sedikit. Beberapa petani akhirnya masih
dalam pot di rumah kaca. Bahan tanah
168
yaitu
percobaan
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 diambil dari lahan sawah organik di Desa
13,23%)
Sukorejo,
secara
berukuran diameter 58 cm dan tinggi 30
komposit pada kedalaman lapis olah 0 - 20
cm. Varietas padi yang digunakan IR-64.
cm. Tanah dikeringanginkan dan kemudian
Penanaman
diayak diameter 5 mm. Jenis tanah Typic
berumur 22 hari, 4 bibit per rumpun, 4
Sombrihumults
(clay
rumpun per pot dan jarak tanam 20 cm x
24,56%, silt 34,70%, sand 40,74%) dengan
20 cm. Air dijaga ketinggiannya + 5 cm
sifat kimia: pH(H2O) 6,2, KPK 27,75
sampai dengan panen. Pupuk kandang dan
cmol(+)kg-1, KB 19,45%, C-organik 2,09%
pupuk azolla sesuai perlakuan diberikan 3
dan N total 0,15%.
(tiga) hari sebelum tanam (HST), dicampur
Sambirejo,
Sragen,
bertekstur
loam
dalam
pot
dilakukan
ember
setelah
plastik
bibit
Rancangan percobaan menggunakan
merata ke dalam media tanah. Inokulum
RAL (Rancangan Acak Lengkap) (Steel
azolla ditebar secara merata 5 (lima) hari
and Torie, 1981) dengan 9 (sembilan)
setelah tanam padi.
macam perlakuan yang masing-masing
Analisis Tanah
diulang 3 kali. Masing-masing satuan
Pengamatan sifat tanah dilakukan
percobaan menggunakan media tanah 38,4
selama percobaan sebanyak 3 (tiga) kali
kg (berat kering angin kadar lengas
yang mewakili: (1) awal pertumbuhan
Tabel 1. Macam Perlakuan Percobaan Kode A B C D E F G H
Keterangan Perlakuan
Penyediaan N (kg N ha-1) PK
PA
IA
Total Penyediaan N (kg N ha-1) 0 120 120 120 120 120 120 120
Kontrol (Tanpa N) 0 0 0 PK 8 ton ha-1 120 0 0 -1 PA 5 ton ha 0 120 0 IA 4 ton ha-1 0 0 120 PK 4 ton ha-1 + PA 2,5 ton ha-1 60 60 0 PK 4 ton ha-1 + IA 2 ton ha-1 60 0 60 PA 2,5 ton ha-1 + IA 2 ton ha-1 0 60 60 PK 2,67 ton ha-1 + PA 1,67 ton ha-1 + IA 1,33 40 40 40 ton ha-1 I PK 8 ton ha-1 + PA 5 ton ha-1 + IA 4 ton ha-1 120 120 120 360 Keterangan: PK = pupuk kandang, PA = pupuk azolla, IA = inokulum azolla. Total penyediaan 120 kg N ha-1 didasarkan dari kebutuhan tanaman padi sawah (Sanchez, 1976). Kandungan N pupuk kandang 1,2% (Syamsiyah, dkk., 2010, Mujiyo, dkk., 2010 dan Hartati, dkk., 2010). Asumsi efisiensi pemupukan 80%. Kandungan N pupuk azolla (segar) 2% (Mujiyo, dkk., 2010 dan Hartati, dkk., 2010). Asumsi efisiensi pemupukan 80%. Inokulum azolla 1 ton ha-1 yang diaplikasikan 5 hari setelah tanam padi, selama 30 hari (pada saat tanaman padi masa puncak pertumbuhan vegetatif) akan dapat menyediakan 30 kg N ha-1 (Bharati, et al., 2000).
169
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 sampai pada tahap pertumbuhan anakan
kepercayaan 95%, dan apabila ada beda
(38 HST), (2) anakan maksimum sampai
nyata
pengisian malai (70 HST), dan (3) tahap
Multiple Range Test
pengisian malai sampai panen (95 HST).
mengetahui
dilanjutkan
Duncan’s
dengan
(DMRT) untuk
perbedaan
antar
rerata
soil
perlakuan. Penentuan keeratan hubungan
temperatur, pH dan Eh dengan pH/Eh
antara sifat tanah dan parameter tanaman
meter dan oksigen terlarut (DO) dengan
menggunakan analisis korelasi (Steel and
dissolved
Torie, 1981).
Pengukuran
suhu
oxygen
dengan
meter,
dilakukan
langsung di media, pada kedalaman daerah perakaran (+ 20 cm) di tengah rumpun
HASIL DAN PEMBAHASAN
tanaman. Sampel tanah untuk analisa
Sifat Tanah
-
-
0
laboratorium nitrit (NO2 ), nitrat (NO3 )
Rata-rata suhu tanah 27,04
(NH4+)
pada
berbeda tidak nyata pada semua perlakuan
kedalaman daerah perakaran (+ 20 cm) di
(Tabel 2), yang diduga lebih dominan
tengah rumpun tanaman. Analisa NO2-
dipengaruhi
dengan metode pewarnaan merah azo
sehingga di semua perlakuan hampir sama.
(Badan Standardisasi Nasional, 2004),
Nilai pH demikian juga berbeda tidak
analisa NO3- dengan metode brusin dan
nyata, rata-rata 7,50 (netral). Tanah yang
analisa NH4+ dengan metode pewarnaan
digenangi (disawahkan) menyebabkan pH
biru indofenol (Eviati dan Sulaeman,
menjadi
2009).
masam meningkatkan konsentrasi OH- dan
Pengamatan Parameter Pertumbuhan dan Hasil Tanaman
pada tanah basa meningkatkan konsentrasi
dan
amonium
diambil
Parameter yang diamati ; tinggi tanaman,
jumlah
anakan
total
dan
produktif, berat gabah per malai, berat 1.000 biji, berat segar brangkasan (BSB), gabah kering panen dan indeks panen (IP). Indeks panen dihitung dengan rumus mengikuti Bharati, et al., (2000) : IP = (GKP/(GKP+BSB))x100%. hasil
menggunakan
170
uji
percobaan F
netral.
kondisi
lingkungan,
Penggenangan
tanah
H+, yang keduanya menyebabkan pH tanah menuju ke arah netral (Sanchez, 1976 dan van Rants, 1991). Eh berbeda nyata antar perlakuan (Tabel 2), berkorelasi nyata negatif dengan pupuk kandang (-0,45*) dan pupuk azolla (-0,44*), tetapi berkorelasi tidak nyata dengan inokulum azolla (0,29ns) (Tabel 4). Pemberian pupuk kandang dan pupuk
Analisis Statistik Data
oleh
C,
dianalisa
dengan
taraf
azolla menyumbang kandungan bahan organik tanah yang akan berdampak kepada penurunan Eh. Oksidasi bahan
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 Tabel 2. Sifat Tanah (Rata-Rata pada Umur 38, 70 dan 95 HST) Suhu Eh DO NH4+ NO2NO3Perlakuan pH (0C) (mV) (mg L-1) (mg N kg-1) (mg N kg-1) (mg N kg-1) A 26,90a 7,49a -136,11ab 4,67a 20,04a 0,18a 1,49a B 26,91a 7,53a -158,06a 4,89a 27,48cd 0,17a 2,95b C 27,04a 7,51a -155,28a 3,54a 25,01bc 0,21a 2,70b D 27,20a 7,49a -124,44b 4,09a 23,61b 0,16a 2,36ab E 27,00a 7,53a -155,56a 5,47a 26,98cd 0,16a 3,36b F 27,19a 7,49a -123,89b 3,74a 24,51cd 0,17a 2,47ab G 26,86a 7,48a -126,39b 4,43a 25,90bcd 0,23a 2,15ab H 27,03a 7,48a -131,11b 5,11a 25,30bc 0,19a 2,65ab I 27,20a 7,52a -158,89a 5,01a 28,57d 0,19a 3,31b Rata-Rata 27,04 7,50 -141,08 4,55 25,270 0,18 2,61 Keterangan: Satuan mg kg-1 = mg kg-1 tanah, Angka-angka dalam kolom sama yang diikuti oleh notasi huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% Uji DMRT. organik
akan
konsentrasi
semakin
oksigen
di
menurunkan dalam
tanah,
DO dengan demikian berbeda tidak nyata pada semua perlakuan
bahkan setelah senyawa anorganik habis
NO2- tanah berbeda tidak nyata antar
teroksidasi, beberapa komponen organik
perlakuan, sementara itu NO3- dan NH4+
digunakan
oleh
tanah berbeda nyata antar perlakuan. NO3-
komponen organik yang lain, dan akhirnya
dan NH4+ berkorelasi nyata dengan pupuk
mendorong
kandang
sebagai
pengoksidasi
terbentuknya
lingkungan
(0,52** dan 0,63**) (Tabel 4).
semakin reduktif (Eh rendah) (van Rants,
NH4+ berkorelasi nyata dengan pupuk
1991).
azolla
(0,44*),
sementara
itu
NO3-
Oksigen terlarut (DO) berbeda tidak
berkorelasi tidak nyata (0,36ns). Hasil ini
nyata antar perlakuan. Van Ranst (1991)
menunjukkan bahwa penggunaan pupuk
menjelaskan pada tanah sawah
yang
kandang dapat meningkatkan kandungan
dilumpurkan dan terdapat genangan di
NH4+ dan NO3-. Penggunaan pupuk azolla
atasnya, maka kemungkinan besar terjadi
demikian
proses reduksi, karena dengan adanya
kandungan NH4+ dalam tanah, sementara
genangan secara drastis memotong difusi
itu walaupun tidak berkorelasi nyata, tetapi
udara ke dalam tanah. Mikroorganisme
ada kecenderungan juga meningkatkan
aerobik
kandungan
dengan
cepat
mengkonsumsi
juga
dapat
NO3-.
meningkatkan
Penggunaan
pupuk
oksigen yang tersisa dan kemudian dorman
organik yang langsung dibenamkan ke
atau
dalam
mati
(Sanchez,
1976).
tanah
mengalami
mineralisasi
Mikroorganisme anaerobik atau fakultatif
menjadi komponen sederhana termasuk
berkembang dengan cepat dan mengambil
NH4+ dan NO3-.
alih proses dekomposisi bahan organik.
171
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 Tabel 3. Parameter Tanaman PerlaTT AT AP BGM B 1.000 BSB GKP IP kuan (cm) (batang) (batang) (gram) (gram) (ton ha-1) (ton ha-1) (%) A 91,9ab 16a 14ab 1,70a 24,59a 14,86b 5,91ab 28,49a B 92,7ab 16a 15bc 1,91abc 26,19a 15,71b 7,04bc 31,06abc C 90,2a 12a 12a 1,62a 24,05a 9,72a 4,82a 33,95c D 91,0ab 14a 14ab 1,77ab 24,14a 14,51ab 6,15abc 29,94ab E 93,0ab 20b 17c 1,88abc 26,31a 19,66b 8,01c 29,02a F 99,2c 14a 15abc 1,87abc 26,55a 15,30b 6,78bc 30,73abc G 96,0bc 15a 14abc 2,14c 25,27a 15,56b 7,62bc 32,90bc H 93,0ab 16a 14ab 2,05bc 26,56a 15,06b 7,04bc 32,06abc I 88,6a 15a 15bc 2,07bc 26,38a 17,99b 7,96c 30,63abc Rata92,8 15 14 1,89 25,56 15,37 6,82 30,97 Rata Keterangan: AT = anakan total, AP = anakan produktif, TT = tinggi tanaman, BSB = berat segar brangkasan, BGM = berat gabah per malai, B 1.000 = berat 1.000 biji, GKP = gabah kering panen, IP = indeks panen. Angka-angka dalam kolom sama yang diikuti oleh notasi huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% Uji DMRT. NH4+ dan NO3- berkorelasi tidak Perlakuan C (pupuk azolla 5 ton ha-1) nyata dengan inokulum azolla (0,30ns dan
menghasilkan jumlah anakan paling rendah
0,07ns),
dari
inokulum
yang
menunjukkan
azolla
perlakuan
kurang
pada
lainnya,
termasuk
apabila
nyata
dibandingkan dengan kontrol. Hal ini
meningkatkan NH4 dan NO3 . Inokulum
diduga pada perlakuan C mengalami
+
-
azolla walaupun melepaskan NH4
+
ke
hambatan
pertumbuhan
karena
dalam air (Hamdi, 1982 ; Arifin, 1996),
akumulasi
dan sebagian dioksidasi menjadi NO3-
pertumbuhan. Pengamatan pada umur 38
(Sanchez, 1976 ; Vance, 1996), tetapi
HST
diduga tidak masuk ke dalam sistem tanah.
perlakuan C paling tinggi (0,41 mg N kg-1
Pertumbuhan dan Hasil Tanaman
tanah, data tidak ditampilkan), sementara
(NO2-)
nitrit
kandungan
nitrit
pada (NO2-)
terjadi awal pada
Tinggi tanaman berbeda nyata antar
rata-rata perlakuan lainnya lebih rendah
perlakuan (Tabel 3). Perlakuan F (pupuk
(0,17 mg N kg-1 tanah, data tidak
kandang 4 ton ha-1 + inokulum azolla 2 ton
ditampilkan). Hasil penelitian Sustiprijatno
ha-1) menghasilkan tinggi tanaman lebih
et
tinggi dari pada lainnya. Jumlah anakan
pemberian sumber N berupa NO2- pada
demikian
tanaman padi, yang tidak direkayasa
juga
berbeda
nyata
antar
al.
(2007)
tahan
terhadap
bahwa
NO2-,
perlakuan. Perlakuan E (pupuk kandang 4
genetis
ton ha-1 + pupuk azolla 2,5 ton ha-1)
menyebabkan kerusakan pada sel akar, dan
menghasilkan tinggi tanaman lebih tinggi
pada akhirnya menyebabkan kematian
dari pada lainnya.
tanaman. Akumulasi NO2- menyebabkan
172
untuk
menyebutkan
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 terjadinya oksidasi larutan asam dan netral
peningkatan tinggi tanaman akan diikuti
sehingga menyebabkan kerusakan sel.
oleh peningkatan GKP. Tanaman yang
Berat
1.000
biji
pada
semua
tinggi,
jumlah
anakan
banyak
dan
perlakuan berbeda tidak nyata, rata-rata
brangkasan besar merupakan indikator
25,56 gram (Tabel 3). Hasil gabah pada
bagi
semua perlakuan mempunyai kualitas lebih
menyelengarakan proses fotosintesa yang
rendah dari potensinya, karena menurut
lebih tinggi, sehingga akan menghasilkan
Balai Besar Penelitian Tanaman Padi
gabah per malai dan berat biji gabah yang
(2008) deskripsi
lebih tinggi, dan berdampak kepada hasil
padi
varietas
IR-64
mempunyai berat 1.000 biji sebesar 27
tanaman
untuk
dapat
gabah yang lebih tinggi pula.
gram. Hal ini diduga karena kondisi
Indeks panen berbeda nyata antar
lingkungan media pot di rumah kaca
perlakuan. Hal ini disebabkan karena berat
kurang optimal dari pada di lahan.
segar brangkasan hampir berbeda tidak
GKP
berkorelasi
nyata
dengan
nyata antar perlakuan (kecuali perlakuan
anakan total (0,67**), anakan produktif
C) dan gabah kering panen berbeda nyata
(0,84**), berat segar brangkasan (0,91**),
antar perlakuan, sehingga indeks panen
**
berat gabah per malai (0,80 ) dan berat 1.000
biji
(0,69**),
sementara
itu
berbeda nyata antar perlakuan. Berat segar brangkasan
dengan
indeks
panen
berkorelasi tidak nyata dengan tinggi
berkorelasi antara nyata negatif (-0,63**)
tanaman (0,36ns) (Tabel 4). Korelasi tinggi
(Tabel 4), yang menunjukkan bahwa
tanaman dan GKP walaupun kurang nyata,
peningkatan
tetapi
berdampak menurunkan indeks panen.
ada
kecenderungan
setiap
berat
segar
brangkasan
Tabel 4. Korelasi Terpilih Parameter Sifat Tanah dan Tanaman PK PA IA NH4+ NO3- TT AT AP BGM 1000 BSB GKP * * ns -0,45 -0,44 0,29 Eh NH4+ 0,63** 0,44* 0,17ns NO3- 0,52** 0,36ns 0,07ns 0,60** 0,09ns -0,31ns 0,08ns 0,15ns 0,11ns TT 0,26ns -0,10ns -0,21ns 0,27ns 0,25ns 0,08ns AT 0,41* -0,10ns 0,04ns 0,41* 0,33ns 0,19ns 0,79** AP BGM 0,32ns 0,12ns 0,32ns 0,54** 0,10ns 0,47* 0,29ns 0,37ns 1000 0,47* -0,02ns 0,01ns 0,52** 0,31ns 0,34ns 0,40* 0,55** 0,61** BSB 0,41* -0,08ns 0,14ns 0,46* 0,21ns 0,26ns 0,74** 0,88** 0,61** 0,65** GKP 0,45* 0,05ns 0,21ns 0,59** 0,27ns 0,36ns 0,67** 0,84** 0,80** 0,69** 0,91** -0,12ns 0,37ns -0,02ns 0,07ns 0,12ns -0,02ns -0,42* -0,43* -0,02ns -0,28ns -0,63** -0,28ns IP Keterangan: ns = tidak nyata, * = nyata, ** = sangat nyata, PK = pupuk kandang, PA = pupuk azolla, IA = inokulum azolla, AT = anakan total, AP = anakan produktif, TT = tinggi tanaman, BSB = berat segar brangkasan, BGM = berat gabah per malai, 1000 = berat 1.000 biji, GKP = gabah kering panen, IP = indeks panen.
173
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 Hasil GKP berbeda nyata antar perlakuan.
Perlakuan
pupuk
kandang,
tetapi ada kecenderungan rata-rata GKP yang menggunakan pupuk kandang (7,37
dan
ton ha-1) lebih tinggi dari pada yang tidak
kombinasinya menghasilkan GKP lebih
menggunakan (6,13 ton ha-1) (Tabel 5).
tinggi dari pada kontrol, kecuali perlakuan
Pupuk kandang dan GKP berkorelasi nyata
C yang lebih rendah dari pada kontrol.
(0,45*) (Tabel 4), yang menunjukkan
Perlakuan B, D, E, F, G, H dan I berbeda
bahwa penggunaan pupuk kandang dapat
tidak nyata dan ada kecenderungan lebih
meningkatkan
tinggi dari kontrol. Pupuk azolla 5 ton ha-1
meningkatkan NH4+ dan NO3-. Rata-rata
(C) belum dapat menghasilkan GKP yang
NH4+ dan NO3- yang menggunakan pupuk
menyamai pupuk kandang 8 ton ha-1 (B,
kandang lebih tinggi (26,57 dan 2,95 mg N
kebiasaan petani di lahan penelitian).
kg-1) dari pada yang tidak menggunakan
Pupuk azolla namun demikian apabila
(23,64 dan 2,18 mg N kg-1) (Tabel 5). GKP
dikombinasikan dengan pupuk kandang
berkorelasi sangat nyata dengan NH4+
dan inokulum azolla seperti pada perlakuan
(0,59**).
E, G, H dan I dapat menghasilkan GKP
kurang nyata dengan NO3- (0,27ns), tetapi
yang berbeda tidak nyata dengan perlakuan
ada kecenderungan setiap peningkatan
B.
NO3- akan meningkatkan GKP. Hasil ini
pupuk
azolla,
inokulum
azolla
GKP
GKP.
Pupuk
walaupun
kandang
berkorelasi
Perlakuan inokulum azolla dan atau
menunjukkan bahwa penggunaan pupuk
kombinasinya dengan pupuk kandang dan
kandang meningkatkan NH4+ dan NO3, dan
pupuk azolla juga dapat menghasilkan
berdampak meningkatkan GKP.
GKP yang berbeda tidak nyata dengan
Rata-rata GKP pada perlakuan pupuk
perlakuan B. Perlakuan I merupakan
azolla walaupun berbeda tidak nyata, tetapi
perlakuan yang memberikan dosis penuh
ada kecenderungan rata-rata GKP yang
pupuk kandang 8 ton ha-1 + pupuk azolla 5
menggunakan pupuk azolla (7,09 ton ha-1)
ton ha-1 + inokulum azolla 4 ton ha-1,
lebih
menghasilkan GKP yang berbeda tidak
menggunakan (6,47 ton ha-1) (Tabel 5).
nyata dengan perlakuan B, D, E, F, G dan
Pupuk azolla meningkatkan NH4+ dan
H. Hal ini memberi petunjuk bahwa
NO3-. Rata-rata NH4+ dan NO3- pada
penambahan dosis perlakuan melebihi
perlakuan pupuk azolla walaupun berbeda
batas dosis optimum tidak memberikan
tidak nyata, tetapi ada kecenderungan yang
peningkatan hasil GKP.
menggunakan pupuk azolla lebih tinggi
tinggi
dari
pada
yang
tidak
Rata-rata GKP pada perlakuan pupuk
(26,35 dan 2,84 mg N kg-1) dari pada yang
kandang walaupun berbeda tidak nyata,
tidak menggunakan (23,91 dan 2,32 mg N
174
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 kg-1) (Tabel 5). Penggunaan pupuk azolla
NO3-. Rata-rata NH4+ dan NO3- pada
dengan
meningkatkan
perlakuan pupuk azolla walaupun berbeda
kandungan NH4+ dan NO3-, dan berdampak
tidak nyata, tetapi ada kecenderungan yang
meningkatkan
walaupun
menggunakan pupuk azolla lebih tinggi
pengaruhnya lebih lemah dari pada pupuk
(26,35 dan 2,84 mg N kg-1) dari pada yang
kandang. Pengaruh pupuk azolla yang
tidak menggunakan (23,91 dan 2,32 mg N
lebih lemah ini disebabkan pada perlakuan
kg-1) (Tabel 5). Penggunaan pupuk azolla
C (pupuk azolla 5 ton ha-1) justru
dengan
menghasilkan GKP lebih rendah dari pada
kandungan NH4+ dan NO3-, dan berdampak
kontrol, yang diduga disebabkan pengaruh
meningkatkan
demikian
penghambatan pertumbuhan
juga GKP,
NO2 seperti
-
pada telah
demikian
juga
meningkatkan
GKP,
walaupun
awal
pengaruhnya lebih lemah dari pada pupuk
dijelaskan
kandang. Pengaruh pupuk azolla yang
sebelumnya.
lebih lemah ini disebabkan pada perlakuan
Rata-rata GKP pada perlakuan pupuk
C (pupuk azolla 5 ton ha-1) justru
azolla walaupun berbeda tidak nyata, tetapi
menghasilkan GKP lebih rendah dari pada
ada kecenderungan rata-rata GKP yang
kontrol, yang diduga disebabkan pengaruh
-1
menggunakan pupuk azolla (7,09 ton ha )
penghambatan
lebih
tidak
pertumbuhan
menggunakan (6,47 ton ha-1) (Tabel 5).
sebelumnya.
tinggi
dari
pada
yang
NO2seperti
pada telah
awal
dijelaskan
Pupuk azolla meningkatkan NH4+ dan Tabel 5. Rata-Rata NH4+, NO3- dan GKP pada Perlakuan Pupuk Kandang dan Pupuk Azolla NH4+ NO3GKP Perlakuan -1 (mg N kg ) (mg N kg-1) (ton ha-1) PK 0 ton ha-1 23,64 a 2,18 a 6,13 a PK 2,67 ton ha-1 25,30 ab 2,65 ab 7,04 a -1 PK 4 ton ha 25,75 ab 2,92 ab 7,40 a PK 8 ton ha-1 28,03 b 3,13 b 7,50 a 1) Rerata 26,57 2,95 7,37 -1 PA 0 ton ha 23,91 a 2,32 a 6,47 a -1 PA 1,33 ton ha 25,30 a 2,65 a 7,04 a -1 PA 2,5 ton ha 26,44 a 2,76 a 7,82 a -1 PA 5 ton ha 26,79 a 3,01 a 6,39 a 2) Rerata 26,35 2,84 7,09 1) Keterangan: PK = pupuk kandang, PA = pupuk azolla, rata-rata yang menggunakan pupuk kandang, 2) rata-rata yang menggunakan pupuk azolla, Angka-angka dalam kolom sama yang diikuti oleh notasi huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf 5% Uji DMRT.
175
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 Inokulum azolla berkorelasi tidak
menggunakan pupuk kandang (7,73 ton ha-
nyata dengan GKP (0,21ns) (Tabel 4), dan
1
juga tidak ada korelasi melalui parameter
dari pada yang tidak menggunakan (6,13
tanah
ton
terhadap
GKP.
Hasil
ini
) mempunyai kecenderungan lebih tinggi ha-1).
Rata-rata
GKP
yang
menunjukkan bahwa perlakuan inokulum
menggunakan pupuk azolla (7,09 ton ha-1)
azolla tidak berpengaruh terhadap GKP.
mempunyai kecenderungan lebih tinggi
Ketersediaan NH4+ dan NO3- dalam
dari pada yang tidak menggunakan (6,47
tanah menentukan pertumbuhan dan hasil
ton ha-1). Pengaruh pupuk azolla terhadap
tanaman padi sawah. Tanaman padi namun
peningkatan GKP lebih lemah dari pada
demikian lebih cenderung menyerap unsur
pupuk kandang. Penggunaan inokulum
+
-
hara N dalam bentuk NH4 dari pada NO3 .
azolla tidak berpengaruh terhadap hasil
Hasil penelitian oleh Duan et al. (2007)
GKP. Kombinasi inokulum azolla dengan
menyebutkan kecukupan NH4+ dan NO3-
pupuk kandang dan atau pupuk azolla
dalam tanah secara nyata meningkatkan
namun demikian dapat menghasilkan GKP
berat kering brangkasan dan hasil gabah. N
yang
diperlukan
penggunaan pupuk kandang 8 ton ha-1.
untuk
pembentukan
atau
berbeda
tidak
nyata
dengan
pertumbuhan bagian vegetatif tanaman,
Pemanfaatan azolla dapat sebagai
seperti daun, batang dan akar, berperan
sumber pupuk organik pada budidaya padi
penting dalam pembentukan hijau daun
sawah organik. Pupuk azolla dan inokulum
(klorofil) yang berguna dalam proses
azolla dapat untuk melengkapi penggunaan
fotosintesis, membentuk protein, lemak
pupuk kandang. Penggunaan pupuk azolla
dan
dan
berbagai
lainnya.
persenyawaan
Nieder
and
organik
Benbi
atau
inokulum
azolla
yang
(2008)
dikombinasikan dengan pupuk kandang
menyebutkan bahwa unsur N merupakan
dapat menghasilkan GKP yang berbeda
kerangka utama penyusun tubuh tanaman
tidak nyata dengan penggunaan pupuk
dalam bentuk protein (asam amino, enzim
kandang 8 ton ha-1.
dan asam nukleat). UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terimakasih
KESIMPULAN Penggunaan pupuk kandang dan
kepada Dirjen Dikti atas dukungan melalui
pupuk azolla berpengaruh meningkatkan
Hibah Strategis Nasional TA 2010 dan
hasil
dari
Kementerian Riset dan Teknologi atas
meningkatnya kandungan NH4+ dan NO3-
dukungan melalui Hibah Riset Dasar TA
dalam
2010, yang telah memfasilitasi penulis
176
GKP, tanah.
sebagai Rata-rata
dampak GKP
yang
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 memperoleh basis data yang memadai sebelum
melakukan
penelitian
dan
penulisan ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih
kepada
mahasiswa
Dik
Nukhak dan Dik Demi atas segala bantuan dalam
melaksanakan
penelitian,
dan
kepada laboran Mas Yen, Mas Sidik, Mbak Tum, Mas Darsono dan Dik Nita atas bantuan selama analisis di laboratorium. DAFTAR PUSTAKA Arifin, Z. 1996. Azolla, Pembudidayaan dan Pemanfaatan pada Tanaman Padi. Penebar Swadaya. Jakarta. Arsana, I. G. K. D. 2012. Efisiensi Pemanfaatan Air Tanaman Padi pada Bagian Hulu, Tengah dan Hilir Daerah Aliran Sungai Yeh Ho Provinsi Bali. Disertasi. Program Pascasarjana. Fakultas Pertanian. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Badan Standardisasi Nasional. 2004. Standar Nasional Indonesia. Air dan Air Limbah. Bagian 9 : Cara Uji Nitrit (NO2_N) secara Spektrofotometri. BSN. Jakarta. Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2008. Deskripsi Padi Varietas IR64. Departemen Pertanian Republik Indonesia. Bharati, K., S. R. Mohanty, D. P. Singh, V. R. Rao, and T. K. Adhya.. 2000. Influence of Incorporation or Dual Cropping of Azolla on Methane Emission from a Flooded Alluvial Soil Planted to Rice in Eastern India. Agriculture, Ecosystems & Environment. 79:73 – 83. BPS
dan BAPPEDA Sragen. 2008. Kabupaten Sragen dalam Angka Tahun 2008. Kerjasama Badan Pusat Statistik Kabupaten Sragen dengan
Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kabupaten Sragen. Duan, Y. H., Y. L. Zhang, L. T. Ye, X. R. Fan, G. H. Xu and Q. R. Shen. 2007. Responses of Rice Cultivars with Different Nitrogen Use Efficiency to Partial Nitrate Nutrition. Annals of Botany 99: 1153–1160. Eviati dan Sulaeman. 2009. Petunjuk Teknis Edisi 2 : Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air, dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah. Balai Besar Litbang Sumber Daya Lahan Pertanian. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian. Bogor. Hamdi, Y. A. 1982. Application of Nitrogen-Fixing Systems in Soil Improvement and Management. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. Hartati, S., H. Widijanto, dan D. P. Ariyanto, 2010. Dual System Azolla – Padi : sebagai Strategi Mitigasi Emisi GRK Metana di Lahan Padi Organik Kabupaten Sragen. Laporan Penelitian. DIPA BLU FP UNS TA 2010. Karama, S. 2001. Pertanian Organik Indonesia Kini dan Nanti. Makalah Seminar. Disajikan pada Seminar Penggunaan Cendawan Mikoriza dalam Sistem Pertanian Organik dan Rehabilitasi Lahan Kritis. UNPAD Bandung. Mujiyo, J. Syamsiyah, dan B. H. Sunarminto. 2010. Mitigasi Emisi GRK (Gas Rumah Kaca) sebagai Strategi Menjaga Keberlanjutan Produksi Padi Organik di Kabupaten Sragen. Laporan Hibah Penelitian Strategis Nasional. Dikti TA 2010. Nieder, R., and D. K. Benbi. 2008. Carbon and Nitrogen in The Terrestrial Environment. Springer Science. Patrick, W. M. Jr., and C. N., Reddy. 1976. Nitrification-Denitrification
177
ISSN: 1411-8297 Agronomika Vol. 11, No. 2, Juli 2011 Reaction in Flooded Soils and Water Bottoms: Dependence on Oxygen Supply and Ammonium Diffusion. J. Environ. Qual. 5(4).
Jenderal Pengelolaan Lahan dan Air, Departemen Pertanian RI dengan Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Sanchez, P. A. 1976. Properties and Management of Soils in The Tropics. A Wiley-Intersscience Publication. John Wiley and Sons. New York.
Syamsiyah, J., B. H. Sunarminto, dan Mujiyo. 2010. Pemetaan ”Carbon Budget” sebagai Dasar Strategi Mitigasi Emisi Karbondioksida (CO2) dan Metana (CH4) di Lahan Padi Sawah Organik Kabupaten Sragen. Laporan Penelitian. Program Insentif Riset Dasar. Kementerian Negara Riset dan Teknologi.
Steel, R. G. D., and J. H. Torrie. 1978. Principles and Procedures of Statistics. Biometrical Approach. Mac Graw Hill Inc. Tokyo. Sustiprijatno, M. Sugiura, K. Ogawa, and M. Takahashi. 2006. Improvement of Nitrateand Nitrite-Dependent Growth of Rice by the Introduction of a Constitutively Expressing Chloroplastic Nitrite Transporter. Plant Biotechnology. 23:47–54. Syamsiyah, J. dan Mujiyo. 2006. Studi Reklamasi Lahan Sawah Berkadar Bahan Organik Rendah. Laporan Kegiatan. Kerjasama Direktorat Pengelolaan Lahan, Direktorat
178
van Ranst, E. 1991. Soil Genesis. Concepts of Soil Development Formation of Diagnostic Horizons and Materials. Laboratory of Soil Science. International Training Centre for Post-Graduate Soil Scientist. State University Gent. Belgium. Vance, D. B. 1996. Redox Reactions in Remediation. Environmental Technology. 6(4):24-25.
