1
PEMANFAATAN LUMPUR PRESS HASIL PENGOLAHAN LIMBAH DI PABRIK CANGKANG KAPSUL SEBAGAI MEDIA BAGI TANAMAN CAISIN (Brassica rapa L.)
Disusun Oleh:
RISYA PUTRI ANGGRAENI
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
ABSTRAK RISYA PUTRI ANGGRAENI. Pemanfaatan Lumpur Press Hasil Pengolahan Limbah Pabrik Cangkang Kapsul sebagai Media bagi Tanaman Caisim ( Brassica rapa L.). Dibimbing oleh IBNUL QAYIM dan HADISUNARSO. Produksi cangkang kapsul yang terus berjalan menghasilkan limbah berupa lumpur yang harus dibuang secara berkala. Limbah lumpur tersebut mengandung unsur-unsur seperti Ca, N, dan P yang bermanfaat bagi tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah lumpur sebagai campuran media kompos bagi tanaman caisim (Brassica rapa L.). Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap, dengan uji lanjutan Duncan pada taraf α=5%. Dosis limbah (L) yang digunakan adalah 0 g, 250 g, 500 g, 750 g sedangkan dosis kompos (K) 0 g, 250 g, 500 g. Adanya penambahan kompos pada penelitian ini dapat memperbaiki sifat fisik tanah, sehingga tanah tidak terlalu liat dan bisa berikatan dengan air dan unsur hara lain. Hasil penelitian menunjukkan bahwa limbah lumpur berpengaruh terhadap pertumbuhan vegetatif meliputi: tinggi tanaman, lebar daun, dan jumlah daun. Perlakuan K3L2 (K 500 g+L 250 g), K2L4 ( K 250 g + L 750 g), dan K2L3 (K 250 g + L 500 g) memberikan hasil terbaik, sedangkan perlakuan K1L1 (tanpa penambahan kompos dan limbah) hasilnya kurang baik, dengan masing-masing nilai 22.65 cm, 7.86 cm, dan 7.67 helai Kata kunci: lumpur, cangkang kapsul, kompos
ABSTRACT RISYA PUTRI ANGGRAENI. Utilization of Pressed Mud which in Capsule Package Factory as Media for Caisim Plant (Brassica rapa L.). Supervised by IBNUL QAYIM and HADISUNARSO. The process of making capsule package produces waste in form of mud which has to be disposed periodically. The mud contains such elements as Ca, N and P that are useful for plants. This study was aimed to utilize the mud as a mixture of compost media for caisin plant (Brassica rapa L). The research used a completely randomized design with Advanced Duncan Test at a level of a = 5%. The waste (L) doses used were 0 g, 250 g, 500 g and 750 g, and the compost (L) doses were 0 g, 250 g, and 500 g. The addition of compost in this research could improve the physical properties of soil, making it not too tough to be able to bind water and nutrients. The research result showed that the mud had a significant effect on vegetative growth such as the height of plants, the width of leaves, and the number of leaves. Treatments K3L2 (K 500 g + L 250 g), K2L4 (K 250 g + L 750 g), and K2L3 (K 250 g + L 500 g) indicated very good results, while treatment K1L1 (without the addition of compost and waste) showed unsatisfactory results, with each treatment having a value of 22.65 cm, 7.86 cm and 7.67 leaves. Keywords: mud, capsule package, compost
2
PEMANFAATAN LUMPUR PRESS HASIL PENGOLAHAN LIMBAH DI PABRIK CANGKANG KAPSUL SEBAGAI CAMPURAN MEDIA KOMPOS BAGI TANAMAN CAISIN (Brassica rapa L.)
RISYA PUTRI ANGGRAENI
Skripsi Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011
3
Judul Skripsi : Pemanfaatan Lumpur Press Hasil Pengolahan Limbah di Pabrik Cangkang Kapsul Sebagai Campuran Media Kompos Bagi Tanaman Caisin ( Brassica rapa L.) Nama : Risya Putri Anggraeni NIM : G34063071
Menyetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
(Dr. Ir. Ibnul Qayim) NIP. 196502201990021001
(Ir. Hadisunarso M, Si) NIP. 195502191979031002
Mengetahui Ketua Departemen
(Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, M.Si.) NIP. 19641002 198903 1 002
Tanggal lulus:
2
PRAKARTA Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang berjudul “ Pemanfaatan Lumpur Press Hasil Pengolahan Limbah di Pabrik Cangkang Kapsul sebagai Campuran Media Kompos bagi Tanaman Caisim (Brassica rapa L)”. Shalawat serta salam penulis sampaikan untuk Rasulullah SAW jungjungan tercinta. Penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan yang tulus kepada Bapak Dr. Ir. Ibnul Qayim dan Bapak Ir. Hadisunarso M,Si selaku dosen pembimbing yang telah membimbing, memberi pengarahan, saran dan bantuan selama penelitian dan penulisan karya ilmiah dapat diselesaikan, serta Ibu Dra. Taruni Sri Prawasti M,Si selaku penguji. Terimakasih kepada Bapak Eddy Suyadi dan Bapak Idwan Arianto sebagai pembimbing di PT Capsugel Indonesia. Penulis menghaturkan terimakasih kepada orang tua tercinta abah & mamah, teh Endah, a Dayat, serta kakak-kakak ( Rizky Permana, Riska Novitasari, dan Risda Mardhina TD) tersayang, atas semua dukungan moral, kasih sayang, doa, dan materi selama penelitian ini berlangsung. Ucapan terimakasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Ir. Idwan Arianto selaku pembimbing di lapangan Pak Riswan, Ka Anjas, Kang Irwan, Ka Amal atas seluruh bantuan dan ilmu yang diberikan di lapang, teman-teman ME crew ( Irma, teh Indri, Imam, Menur, dan Tanto) atas kebersamaannya, serta seluruh staf di PT Capsugel Indonesia. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Lisda, Suci, Alisty, Aliyatur atas segala dukungannya selama ini, kepada (Sarah, Diana, Isnita, Nining, dan Christine) atas semua kebersamaan selama ini. Serta temanteman di Biologi 43 dan semua pihak yang telah membantu dalam penulisan karya ilmiah ini yang tidak bisa disebutkan satu-persatu, penulis ucapkan banyak terimakasih. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Bogor, Agustus 2011
Risya Putri Anggraeni
3
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 07 Agustus 1988, dari ayah Dedi Awari Tatang dan ibu Nurchaerijah. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara. Pada tahun 1994-2000 penulis menempuh pendidikan Sekolah Dasar di SDN Polisi 4 Bogor. Tahun 2000-2003 penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SLTP Negeri 4 Bogor. Tahun 2003-2006 penulis melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Umun di SMU Negeri 5 Bogor. Tahun 2006 penulis lulus dari SMUN 5 Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur USMI. Penulis mendapat Program Studi Biologi, Departemen Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah aktif dibeberapa kegiatan kemahasiswaan divisi INFOKOM (2008) di Departemen Biologi dan kepanitian olahraga di IPB.
4
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ................................................................................................... 5 DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. 5 PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 Latar belakang ..................................................................................................... 1 Tujuan ................................................................................................................. 1 Manfaat Penelitian .............................................................................................. 1 Waktu dan Tempat .............................................................................................. 1 BAHAN DAN METODE ....................................................................................... 1 Bahan dan Alat .................................................................................................... 1 Metode................................................................................................................. 1 Pengambilan sampel tanah. ............................................................................. 1 Analisis kandungan tanah dan lumpur. ........................................................... 2 Pembuatan media tanam. ................................................................................ 2 Penyemaian ..................................................................................................... 2 Penyapihan ...................................................................................................... 2 Pemeliharaan. .................................................................................................. 2 Parameter......................................................................................................... 2 Analisis data. ................................................................................................... 2 HASIL ..................................................................................................................... 2 Analisis tanah dan lumpur ................................................................................... 2 Respons Tanaman Caisim pada Pertumbuhan Vegetatif .................................... 3 Jumlah daun .................................................................................................... 3 Tinggi tanaman................................................................................................ 3 Lebar daun ....................................................................................................... 3 Bobot Basah Tanaman .................................................................................... 4 Bobot Kering Tanaman ................................................................................... 4 PEMBAHASAN ..................................................................................................... 4 Kondisi tanah podsolik merah kuning ................................................................ 4 Kompos ............................................................................................................... 4 Penyerapan hara .................................................................................................. 4 Jumlah daun ........................................................................................................ 5
5
Tinggi tanaman.................................................................................................... 5 Lebar daun ........................................................................................................... 6 Bobot basah tanaman .......................................................................................... 6 Bobot kering tanaman ......................................................................................... 6 SIMPULAN ............................................................................................................ 6 SARAN ................................................................................................................... 6 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................vii6 LAMPIRAN ............................................................................................................ 8
DAFTAR TABEL Tabel 1 Perbandingan antara tanah, kompos, dan lumpur ..................................... 2 Tabel 2 Hasil analisis awal tanah dan lumpur ......................................................... 3 Tabel 3 Kandungan komposisi kompos .................................................................. 4
DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Rata-rata jumlah daun tanaman caisim .................................................. 3 Gambar 2 Tinggi rata-rata tanaman caisin ............................................................. 3 Gambar 3 Rata-rata lebar daun tanaman caisim. .................................................. 4 Gambar 4 Bobot basah tanaman caisim. ............................................................... 4 Gambar 5 Bobot kering tanaman caisim. .............................................................. 4 Gambar 6 Jumlah daun tertinggi pada K2L3 .......................................................... 9 Gambar 7 Jumlah daun terendah pada K3L4 ......................................................... 9 Gambar 8 Tinggi tanaman terendah pada media K1L1 ........................................... 9 Gambar 9 Tinggi tanaman tertinggi pada media K3L2 ............................................ 9 Gambar 10 Lebar daun tertinggi pada media K3L2 ................................................. 9 Gambar 11 Lebar daun tertinggi pada media K2L4 ................................................ 9
1
PENDAHULUAN Latar belakang Dewasa ini sektor industri memiliki peranan penting dalam perekonomian nasional. Maraknya kegiatan industri membawa dampak positif dan negatif. Dampak positif berupa penyerapan tenaga kerja sehingga dapat mengurangi pengangguran. Sedangkan dampak negatif yang terjadi adalah berubahnya struktur lingkungan, bahkan kerusakan lingkungan karena pencemaran (Sastrawijaya 2000). Pencemaran lingkungan adalah tindakan manusia dan perubahan pola penggunaan energi dan matahari, tingkatan radiasi, bahan-bahan fisika dan kimia yang menyebabkan kondisi lingkungan menjadi tidak menguntungkan (Sastrawijaya 2000). PT Capsugel Indonesia (PTC) adalah industri yang bergerak dalam bidang farmasi. Perusahaan ini memproduksi cangkang kapsul dengan bahan dasar gelatin. Gelatin adalah senyawa turunan protein yang dihasilkan melalui hidrolisis asam atau basa dari serabut kolagen, jaringan ikat yang terdapat di dalam kulit, tulang, atau ligamen hewan. Limbah yang dihasilkan dari kegiatan industri cangkang kapsul ini dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu limbah B3 (Bahan Berbahaya Beracun) contohnya adalah oli dan sisa pembuangan reagen laboratorium yang akan langsung dibuang ke PPLI (Pusat Pembuangan Limbah Industri), serta yang kedua adalah limbah non-B3. Berdasarkan wujudnya limbah industri tersebut dibedakan menjadi limbah padat dan limbah cair. Penanganan limbah cair dilakukan secara biologis yaitu dengan metode lumpur aktif. Metode yang menggunakan lumpur aktif tersebut dapat menimbulkan masalah baru, karena volume massa lumpur yang harus dibuang terus bertambah (Nugraha 2000). Lumpur harus dibuang secara berkala. Lumpur limbah ini telah dipergunakan sebagai pupuk oleh warga setempat dalam skala kecil, sehingga masih terjadi penumpukan lumpur limbah di PTC. Upaya mengatasi hal tersebut dilakukan penelitian yaitu memanfaatkan lumpur limbah sebagai sumber hara terutama pada tanah yang miskin hara, contohnya podsolik merah kuning (PMK). Tanah podsolik merah kuning atau ultisols merupakan tanah mineral di daerah iklim sedang, subtropik dan tropik. Tanah ini bersifat masam, hara fosfatnya rendah dan
kurang menguntungkan untuk lahan pertanian (Soepraptohardjo 1976). Pemberian bahan organik (misalnya kompos) merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kualitas tanah (Sanchez 1992). Kompos adalah bahan organik yang telah terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehingga mengandung hara-hara mineral yang esensial bagi tanaman. Manfaat pemberian kompos adalah meningkatkan kandungan humus tanah, mengurangi pencemaran lingkungan, mengurangi pengurasan hara yang terangkut dalam bentuk panenan dan erosi, memperbaiki sifat-sifat tanah (Swift & Sanchez 1984). Bahan organik dalam tanah berfungsi untuk meningkatkan kesuburan fisik, kesuburan kimia dan kesuburan biologi (Widiana 1994). Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi pemanfaatan lumpur press PTC sebagai campuran media kompos bagi tanaman caisim (Brassica rapa L.). Manfaat Penelitian Hasil penelitian diharapkan dapat menggunakan lumpur press sebagai pupuk alternatif dari penggunaan kimia dan dapat mengurangi pemakaian kapur pertanian untuk menaikkan pH tanah masam, sehingga dapat mengurangi pengeluaran petani dalam mengolah tanah. Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Juli 2010 di PTC.
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: tanah podsolik merah-kuning yang berasal dari daerah Jasinga-Bogor, benih tanaman caisim, lumpur limbah PTC, dan kompos tanaman. Alat yang digunakan antara lain: penggaris, polybag berukuran 5 kg, timbangan, gelas piala, bak persemaian, dan screenhouse. Metode Pengambilan sampel tanah. Tanah yang digunakan dalam penelitian adalah tanah podsolik merah-kuning dari Jasinga Kabupaten Bogor. Sampel tanah diambil secara komposit dari kedalaman 0 sampai 20 cm. Tanah tersebut
2
dibersihkan dari sisa tanaman, batu, dan kerikil. Tanah yang akan digunakan untuk media tanam dikeringudarakan terlebih dahulu, kemudian ditumbuk dan diayak. Analisis kandungan tanah dan lumpur. Tanah podsolik merah-kuning dari Jasinga dan lumpur press dari PTC diambil masing-masing 2 kg untuk dianalisis kadar air, kandungan unsur hara, serta pH. Analisis dilakukan di Departemen Ilmu Tanah Dan Sumberdaya Lahan IPB. Pembuatan media tanam. Media tanam terdiri dari 5 kg tanah (PMK) ditambah dengan kompos dan lumpur dengan perbandingan tertentu. Komposisi media tanam dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Perbandingan antara tanah, kompos, dan lumpur Kombinasi Tanah Kompos Lumpur (5kg) (g) (g) K1L1 5 0 0 K1L2 5 0 250 K1L3 5 0 500 K1L4 5 0 750 K2L1 5 250 0 K2L2 5 250 250 K2L3 5 250 500 K2L4 5 250 750 K3L1 5 500 0 K3L2 5 500 250 K3L3 5 500 500 K3L4 5 500 750 Penyemaian. Benih tanaman caisim disebar pada media campuran tanah dan kompos dalam ember. Setelah disebar, benih tumbuh dalam waktu sekitar 2 minggu. Penyapihan. Benih caisim mulai berkecambah sekitar hari ke-5 setelah penaburan. Semai berumur 14 hari setelah perkecambahan dipilih yang baik, sehat dan berukuran seragam dipindah ke media perlakuan. Setiap perlakuan dengan tiga kali ulangan. Pemeliharaan. Pemeliharaan dilakukan dengan penyiraman setiap pagi dan sore, serta pembersihan gulma seminggu sekali. Parameter. Parameter perlakuan yang diamati adalah: tinggi tanaman, jumlah daun, lebar daun, bobot basah, serta bobot kering total tanaman. Analisis data. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap satu faktor.
Yijk = µ + Ki +Lj + (KL)ij + єijk Keterangan model statistik: Yijk : Nilai respon pertumbuhan semai µ : Nilai tengah Ki : Perlakuan pemberian kompos ke-i (i=1, 2, 3) Lj : Perlakuan pemberian lumpur ke-j (j= 1, 2, 3, 4) (KL)ij : Pengaruh interaksi antara perlakuan kompos dan lumpur єijk : Sisa percobaan pada satuan percobaan yang memperoleh kombinasi perlakuan biji
HASIL Analisis tanah dan lumpur Hasil analisis tanah dari Jasinga menunjukkan bahwa tanah yang digunakan adalah tanah masam dengan pH 5, memiliki tekstur liat berdebu, kejenuhan basa (KB) = 6.8, kandungan Ca (0.42 me/100g) dan Mg (0.26 me/100g) tergolong sangat rendah, sedangkan untuk K (0,22 me/100 g), Na (0.22 me/100g) dan Kapasitas Tukar Kation (KTK) (16.38 me/100g) tergolong rendah (Tabel 2). Tanah tersebut menunjukkan miskin unsur hara. Hasil analisis lumpur menunjukkan pH netral berkisar 7, memiliki tekstur liat berdebu, kandungan C-organik (7.42%), Ca (22 me/100g), Mg (10.36 me/100g), K (2.28 me/100g), Na (2.57 me/100g), dan KTK (75.78 me/100g), KB (49.10%), dan N-total (0.59%) memiliki kandungan unsur hara yang lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan tanah. Perbandingan pH, C-organik, N-total, Ca, P, dan KTK antara tanah dengan limbah lumpur menunjukkan bahwa sifat kimia limbah lumpur lebih baik dibandingkan dengan tanah (Tabel 2). Penambahan limbah lumpur dan kompos terhadap tanah PMK diharapkan dapat memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah.
3
Tabel 2 Hasil analisis awal tanah dan lumpur
No Jenis uji Tanah Kriteria* Lumpur 1. pH 5 masam 7 2. C-Organik(%) 2.47 7.42 3. N-Total(%) 0.23 sedang 0.59 4. P-bray(ppm) 17.3 sedang 49.6 5. Ca(me/100g) 0.42 sangat rendah 22.00 6. Mg(me/100g) 0.26 sangat rendah 10.36 7. K(me/100g) 0.22 rendah 2.28 8. Na(me/100g) 0.22 rendah 2.57 9. KTK(me/100g) 16.38 rendah 75.78 10. KB(%) 6.84 sangat rendah 49.10 11. Al (me/100g) 2.08 sangat rendah tr 12. H(me/100g) 0.32 0.04 13. Pasir 10.84 10.08 14. Debu 43.62 26.08 15. Liat 45.54 63.84 Keterangan : - tr: tidak terukur * kriteria analisis menurut Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, 1994
Jumlah daun Jumlah daun terbanyak pada tanaman caisim saat dipanen terdapat pada media perlakuan K2L3 sebesar 7.67 helai, sedangkan rata-rata jumlah helai daun terendah terdapat pada media K3L4 sebesar 6.30 helai (Gambar 1). Analisis statistik memberikan hasil bahwa interaksi antara perlakuan kompos dan lumpur berbeda nyata terhadap pertumbuhan tanaman caisim (Anova p< 0.05).
rata-rata helai daun
Jum lah daun
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
K1L1 K1L2
dengan rata-rata tinggi 17.04 cm (Gambar 2). Analisis statistik memberikan hasil bahwa interaksi antara perlakuan kompos dan lumpur berbeda nyata terhadap pertumbuhan tanaman caisim (Anova p<0.05).
Tinggi tanaman caisim
K1L1 K1L2
25 rata-rata tinggi tanaman (cm)
Respons Tanaman Caisim pada Pertumbuhan Vegetatif
Kriteria* netral sangat tinggi tinggi sangat tinggi sangat tinggi sangat tinggi sangat tinggi sangat tinggi sangat tinggi sedang -
K1L3 K1L4
20
K2L1 15
K2L2 K2L3
10
K2L4 K3L1
5
K3L2 0
K3L3 perlakuan
K3L4
K1L3 K1L4
Gambar 2 Tinggi rata-rata tanaman caisin
K2L1 K2L2 K2L3 K2L4 K3L1 K3L2 perlakuan
K3L3 K3L4
Gambar 1 Rata-rata jumlah daun tanaman
caisim Tinggi tanaman Pertumbuhan tinggi tanaman caisim yang paling besar terdapat pada perlakuan K3L2 dengan rata-rata tinggi mencapai 22.65 cm dan yang terendah pada perlakuan K1L1
Lebar daun Nilai lebar daun yang paling tinggi terdapat pada perlakuan K2L4 dengan nilai 7.86 cm. Sedangkan rata-rata lebar daun terkecil didapat pada perlakuan K1L1 (kontrol) dengan nilai 5.12 cm (Gambar 3). Analisis statistik memberikan hasil bahwa interaksi antara perlakuan kompos dan lumpur berbeda nyata terhadap pertumbuhan tanaman caisim (Anova p< 0.05).
4
PEMBAHASAN Lebar Daun Caisim
K1L3
8
rata-rata lebar daun (cm)
K1L1 K1L2
9
K1L4
7 6
K2L1
5
K2L2
4
K2L3
3 2
K2L4
1
K3L2
K3L1 K3L3
0 Perlakuan
K3L4
Gambar 3 Rata-rata lebar daun tanaman
caisim. Bobot Basah Tanaman Berdasarkan data rata-rata bobot basah tanaman setiap perlakuan tampak bahwa bobot basah terbesar dihasilkan pada media K2L2 mencapai 100 g, sedangkan bobot basah terkecil dihasilkan pada media K1L1 mencapai 10 g (Gambar 4).
Berat Basah Tanam an
berat basah (gram)
K1L1 K1L2
120
K1L3
100
K1L4 80
K2L1
60
K2L2 K2L3
40
K2L4
20
K3L1 K3L2
0 perlakuan
K3L3 K3L4
Gambar 4 Bobot basah tanaman caisim.
Bobot Kering Tanaman Berdasarkan data rata-rata bobot kering tanaman setiap perlakuan, tampak bahwa bobot kering terbesar dihasilkan pada media K2L2 mencapai 53 g, sedangkan bobot basah terkecil dihasilkan pada media K1L1 mencapai 5 g (Gambar 5).
Berat kering tanam an
K1L1 K1L2 K1L3 K1L4 K2L1 K2L2
60
berat kering (gram)
Kondisi tanah podsolik merah kuning Tanah yang digunakan dalam penelitian ini memiliki nilai pH 5 digolongkan sebagai tanah masam. Penyebab terjadinya tanah masam adalah curah hujan yang tinggi di Indonesia sehingga basa-basa mudah tercuci, dan adanya unsur Al yang sangat tinggi (Nyakpa et al. 1988). Unsur Al menghambat ketersediaan unsur fosfor (P) di dalam tanah, sehingga unsur P kurang tersedia bagi tanaman (Soepraptohardjo 1976). Umumnya pada tanah masam dilakukan pengapuran yang bertujuan untuk menghilangkan unsur Al yang cukup tinggi, dan menyediakan unsur Ca di dalam tanah, akan tetapi proses ini memerlukan biaya, sehingga perlu digunakan pupuk alternatif. Lumpur limbah dapat digunakan sebagai alternatif pengapuran, karena lumpur limbah ini mempunyai kandungan unsur Ca (22.00 me/100g) yang tinggi. Unsur Ca dapat meningkatkan pH tanah yang asam menjadi lebih netral, dan secara tidak langsung unsur lainnya seperti fosfor (P) akan meningkat. Dengan demikian keracunan Al akan berkurang di dalam tanah (Nyakpa et al. 1988).
50 40 30
K2L3 K2L4 K3L1 K3L2
20 10 0 Perlakuan
K3L3 K3L4
Gambar 5 Bobot kering tanaman caisim.
Kompos Kompos yang digunakan dalam penelitian merupakan bahan organik yang berasal dari tumbuhan dan sisa kotoran hewan. Penggunaan kompos dapat memperbaiki sifat kimia, fisika, dan biologi tanah. Kandungan komposisi kompos dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Kandungan komposisi kompos Jenis % N-total 0.37 P 0.77 K2O 8.95 C-organik 8.95 C/N rasio 14 Kadar air 62.86 Sumber: Suriadikarta dan Setyorini 2005. Penyerapan hara Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan salah satu sifat kimia tanah yang terkait erat dengan ketersediaan hara bagi tanaman dan menjadi indikator kesuburan tanah. Selain itu KTK menunjukkan ukuran kemampuan tanah dalam menjerap dan mempertukarkan sejumlah kation. Makin tinggi KTK, makin banyak kation yang dapat ditariknya. Hasil analisis lumpur menunjukkan nilai KTK yang lebih besar dibandingkan dengan
5
analisis pada tanah, yaitu 75.78 me/100g dan 16.38 me/100g. Nilai KTK yang tinggi akan menyebabkan kation-kation basa juga tinggi seperti Ca, Mg, K, dan Na masing-masing (22me/100g, 10.36 me/100g, 2.28 me/100g, dan 2.57 me/100g). Hasil tersebut sesuai dengan Hardjowigeno (2003) yang menyatakan bahwa tingginya nilai KTK dan kation basa akan meningkatkan kesuburan di dalam tanah. Kation-kation basa pada tanah memiliki nilai yang lebih rendah yaitu di bawah 1 me/100g. Nilai tersebut rendah untuk menyerap nutrisi pada tanah, sehingga tanaman tidak dapat tumbuh optimal. Limbah lumpur memiliki beberapa unsur yang diperlukan oleh tanaman, yaitu unsur P (49.6 ppm) dan N (0,59%). Unsur tersebut memiliki nilai yang sangat tinggi dibandingkan dengan tanah podsolik yang memiliki nilai unsur P (17.3 ppm) dan unsur N (0.23 %). Menurut Kunito et al. (2001), limbah lumpur mengandung nutrisi yang cukup banyak terutama unsur P, N dan beberapa materi lainnya yang sangat menguntungkan untuk pertumbuhan tanaman. Sedangkan pada kontrol (K1L1) yang terdiri dari tanah saja, menunjukkan pertumbuhan yang kurang optimal yaitu, tinggi tanaman (17.04 cm), lebar (5.12 cm), dan jumlah daun (6.69 helai). Selain itu pH lumpur netral (7) membantu menaikkan pH tanah PMK, sehingga membantu pertumbuhan tanaman untuk mengendalikan ketersediaan nutrisi (Dermawati 2006). Selain itu lumpur dapat menghasilkan sumber N, Ca, dan elemen lainnya seperti Zn, Mn, dan Cu untuk pertumbuhan tanaman (Tester 1990). Wong et al. (1996) menggunakan limbah lumpur yang berasal dari limbah industri dan domestik terhadap pertumbuhan tanaman caisim dan memberikan hasil yang baik pada pertumbuhan tanaman caisim. Penggunaan lumpur limbah terhadap tanaman caisim sangat dianjurkan oleh Wong et al. (1996). Kompos memiliki kandungan unsur Corganik yang paling tinggi, yaitu sebesar 8.95% jika dibandingkan dengan tanah (2.47%) dan lumpur ( 7.42%), sedangkan N-Total kompos sebesar 0.37% dan P sebesar 0.77%. Penggunaan kompos ini diharapkan dapat memperbaiki sifat fisik tanah PMK yang dikategorikan liat berdebu yaitu kadar liat (45.54) dan kadar debu (43.62).
Jumlah daun Unsur N yang terdapat pada lumpur (0.59%) memberikan pengaruh terhadap banyaknya jumlah daun. Hal ini disebabkan fungsi N adalah memacu pertumbuhan daun, memberi warna hijau (klorofil) pada daun, dan memperbaiki pertumbuhan vegetatif (Harpiyeni 1998). Menurut Stephens et al. 2001 nitrogen akan selalu bergerak untuk pertumbuhan daun baru. Hal ini sesuai dengan pertambahan jumlah daun pada K2L3 yang tertinggi (Gambar 1). Media K3L4 (Gambar 1) diduga mengalami kejenuhan nitrogen, sehingga menghasilkan jumlah daun yang kurang optimal. Hal ini disebabkan karena unsur N yang berasal dari lumpur dan kompos tersebut tidak dapat diserap oleh tanaman (Chotimah 2004). Fenomena ini juga diterangkan dalam hukum Toleransi Shelford, yang menyatakan bahwa unsur hara dapat menjadi faktor pembatas tidak hanya dalam konsentrasi rendah saja, tetapi juga saat konsentrasi tinggi bahkan dapat bersifat racun (Odum 1996). Tinggi tanaman Penambahan lumpur dan kompos mampu meningkatkan rata-rata tinggi tanaman pada media perlakuan K3L2 kompos (500 g), lumpur (250 g) sebesar 22.65 cm. Hal ini disebabkan karena sifat kimia yang terdapat dalam lumpur limbah, seperti: pH (7), P (49.6 ppm), Ca (22.00 me/100g), Mg (10.36 me/100g), dan N ( 0.59%) dapat merangsang pertumbuhan. Menurut Dwidjoseputro (1980), masingmasing sifat kimia yang terdapat di lumpur limbah memiliki peranan dalam pertumbuhan tanaman. Misalnya pH lumpur yang netral (7) dapat menaikkan pH tanah PMK yang rendah, sehingga ketersediaan hara menjadi lebih baik. Bagian tanaman caisim yang dipanen sebagai sayur adalah bagian tajuk, khususnya bagian daun. Pertumbuhan caisim yang diperlukan cukup pertumbuhan vegetatifnya saja. Menurut Haryadi (1996), nitrogen berfungsi memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman. Nitrogen yang diserap oleh tanaman dalam bentuk ion akan diubah menjadi asam amino. Selanjutnya asam amino disintesis menjadi protein, yang berguna bagi pertumbuhan tanaman. Salah satu fungsi unsur N juga untuk merangsang aktivitas meristematis. Besarnya jumlah N (0.59%) yang berasal dari limbah dapat merangsang aktivitas jaringan meristematis pada titik tumbuh batang. Titik tumbuh batang yang semakin aktif menyebabkan semakin banyak ruas batang yang
6
terbentuk sehingga tanaman akan tumbuh tinggi (Handayunik 2008). Lumpur limbah PTC mengandung unsur Ca yang tinggi (22 me/100g). Unsur tersebut berperan dalam mengaktifkan pembelahan sel-sel yang ada di meristem (Dwidjoseputro 1980) P berperan di dalam pembentukan fosfolipid dan ATP sebagai pembawa energi. Unsur fosfor dapat memberikan pengaruh dalam pembelahan sel dan perkembangan akar. Kekurangan unsur P menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat, kerdil, dan perakaran menjadi terganggu. Gejala kekurangan unsur ini dapat dilihat pada kontrol (K1L1). Tanpa adanya penambahan unsur P yang berasal dari kompos dan lumpur maka pertumbuhan tanaman akan terhambat atau kerdil. Lebar daun Peran daun sangat penting karena tempat berlangsungnya fotosintesis, hasil fotosintesis yang berupa fotosintat akan digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Semakin lebar permukaan daun maka akan semakin tinggi fotosintat atau karbohidrat yang dihasilkan (Dermawati 2006). Adanya penambahan lumpur dapat meningkatkan rata-rata lebar daun. Limbah memberikan sumber hara lebih banyak dibandingkan dengan kompos, hal tersebut terdapat pada media K2L4 yang rata-rata lebar daun terbesar. Lebar daun dipengaruhi oleh unsur N dan Mg. Menurut Harpiyeni (1998), unsur N berfungsi untuk memacu pertumbuhan daun, dan memberi warna hijau pada daun. Sedangkan unsur Mg berfungsi dalam pembentukan klorofil di dalam daun (Hardjowigeno 2003). Semakin banyak klorofil yang terbentuk maka akan menambah luas permukaan daun. Sedangkan pada kontrol hanya sedikit memiliki unsur hara yang diperlukan tumbuh. Selain kontrol pada media K1L2 dan K2L3 caisin mengalami pertumbuhan yang kurang optimal. Bobot basah tanaman Tingginya nilai yang ditunjukan pada bobot basah tanaman caisim merupakan salah satu indikator tingginya produksi yang dihasilkan oleh tanaman tersebut (Manalu 2008). Pengaruh pemberian limbah lumpur terhadap bobot basah tanaman sangat nyata berbeda pada media K2L2 (100 g) jika
dibandingkan dengan media K1L1 (10 g). Bobot basah optimal pada media K2L2 yang memiliki campuran konsentrasi media seimbang, sedangkan pada perlakuan lain akan terjadi penurunan pada bobot basah tanaman (Gambar 4). Penambahan kompos dapat memperbaiki porositas media tanam, sehingga penyerapan menjadi lebih baik dan dapat menyebabkan bobot basah tanaman caisim meningkat (Huang 2006). Terjadinya peningkatan porositas media tanam, dikarenakan kompos memiliki kandungan P (0.77%), N (0.37%), K (8.95%), C-organik (8.95%), C/N rasio (14%), serta kadar air (62.86%) telah mengalami proses dekomposisi dan berangsur-angsur menghasilkan humus. Interaksi humus dengan partikel tanah akan menciptakan struktur tanah yang lebih mantap dan memperbesar ruang pori tanah. Porositas yang besar akan mempermudah pergantian air dan udara di dalam tanah sehingga dapat menjamin ketersediaan air yang dibutuhkan oleh tanaman (Handayunik 2008). Bobot kering tanaman Pengaruh pemberian lumpur terhadap bobot kering tanaman sangat terlihat perbedaannya pada media K2L2 (53 g) jika dibandingkan dengan media K1L1 (5 g) yang hanya berisi tanah saja. Bobot kering menunjukkan tingkat efisiensi metabolisme dari tanaman tersebut, bobot kering total merupakan penimbunan hasil bersih asimilasi CO2 selama pertumbuhan berlangsung.
SIMPULAN Penggunaan lumpur limbah dapat memperbaiki unsur hara yang ada di dalam tanah serta berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan caisin (Brassica rapa L). Pertumbuhan tanaman caisin yang paling baik terdapat pada media tanam dengan campuran tanah 5 kg, kompos 250 g dan lumpur 500 g.
SARAN Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk aplikasi di lapang. Selain itu dapat juga dilakukan uji organoleptik caisim hasil penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA Chotimah RA. 2004. Pemanfaatan lumpur (sludge) PT. Nestle Indonesia sebagai sumber bahan organik untuk campuran media tanaman pakchoi (Brassica chinensis). [Skripsi]. Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu
7
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Dermawati.2006. Subsitusi Hara Mineral Organik Terhadap Inorganik untuk Produksi Tanaman Pakchoy (Brassica rapa L.) Secara Hidroponik. [Tesis]. Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Dwidjoseputro D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia. Jakarta Handayunik W. 2008. Pengaruh pemberian kompos limbah padat tempe terhadap sifat fisik, kimia tanah dan pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays) serta efisiensi terhadap pupuk urea pada entisol Wajak-Malang. Program studi Ilmu tanah, Fakultas Ilmu Tanah, Universitas Brawijaya. Malang. Hardjowigeno S. 2003. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta Harpiyeni.1998. Pengaruh pupuk organik kasting terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman ciplukan (Physalis sp). [Skripsi]. Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Haryadi SS. 1996. Pengantar Agronomi. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Huang H. 2006. Pemanfaatan sampah organik kota sebagai kompos dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman pakchoi ( Brassica chinensis L). [Skripsi]. Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Insitut Pertanian Bogor. Bogor Kunito T et al. 2001. Copper and zinc fractions affecting microorganisms in long-term sludge-amended soils. Bioresource Technology.79. 135-146 Manalu DF. 2008. Pemanfaatan Limbah lumpur kering kelapa sawit sebagai sumber bahan organik untuk campuran media tanam sawi. [Skripsi]. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor Nugraha A. 2000. Analisis BOD dan COD Pada Limbah Cair Non-B3 Dalam industri Farmasi. [Skripsi]. Departemen Kimia IPB. Bogor. Nyakpa, et al. 1988. Kesuburan Tanah. Badan Penerbit Universitas Lampung. Lampung
Odum PE.1996. Dasar-dasar ekologi, edisi ketiga. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. Sastrawijaya. 2000. Pencemaran Lingkungan. Rineka Cipta. Jakarta Sanchez, P.A. 1992. Properties and management of soils in the tropics. John Wiley and sons. New York. Schnitzer M., 1991. Soil Organic Matter. The Next 75 Year. Soils Sci. 41-58. Soepraptohardjo M. 1976. Jenis Tanah di Indonesia seri 3C Klasifikasi Tanah. Training Pemetaan Tanah 1976-1977. Lembaga Penelitian Tanah. Bogor. Stephens WD,Millard P, Turnbull HM, Whitehead D. 2001. The influence of nirogen supply on growth and interal recyling of nitrogen in young Nothofagus fusca trees. Aust. J. Plant Physiol. 28, 249-255. Swift HJ. & PA Sanchez, 1984. Biological Management of Tropical Soil Fertility for Sustained Productivity. Nature and Resources. 20 (4) : 2 – 10 p. Syukur A. 2005. Pengaruh pemberian bahan organik terhadap sifat-sifat tanah dan pertumbuhan caisim di tanah pasir pantai. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan Vol 5 (1): 30-38 p Tester, C. F. 1990. Tall Fescue Growth In Greenhouse, Growth Chamber And Field Plots Amanded With sludge Compost and Fertilizer. Soil Sci., 148:452-458 Widiana GN., 1994. Peranan EM-4 dalam Meningkatkan Kesuburan dan Produktifitas Tanah. Buletin Kyusei Nature Farming. Vol 5 : 28 – 43 p. Wong JWC, GX Li, MH Wong. 1996. The Growth of Brassica chinensis in Heavy – Metal Contaminated Sewage Sludge Compost From Hongkong. J Bioresource Technology. 58:309-313.
8
LAMPIRAN
9
Jumlah daun
Gambar 6 Jumlah daun tertinggi pada
media K2L3
Gambar 7 Jumlah daun terendah pada
media K3L4
Tinggi tanaman
Gambar 9 Tinggi tanaman tertinggi pada
Gambar 8 Tinggi tanaman terendah pada
media K3L2
media K1L1
Lebar daun
Gambar 11 Lebar daun tertinggi pada
Gambar 10 Lebar daun tertinggi pada
media K2L4
media K3L2
10
11
12
