PENGARUH ELECTRIC FURNACE SLAG

PENGARUH ELECTRIC FURNACE SLAG, SILICA GEL DAN UNSUR MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH SERTA PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN PADI SAWAH (Oryza sativa L.) PADA TANAH GAMBUT DARI KUMPEH, JAMBI

Ehsa Septy Listianti A14080092

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

ii

RINGKASAN

EHSA SEPTY LISTIANTI. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa L.) pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi. Dibimbing oleh KOMARUDDIN IDRIS dan SUWARNO. Makanan pokok bangsa Indonesia adalah beras, sehingga padi merupakan tanaman pertanian yang paling penting di negara kita. Tanah gambut merupakan salah satu tanah marjinal yang penting untuk perluasan areal bagi padi sawah di Indonesia. Tanah gambut Indonesia umumnya memiliki tingkat kesuburan dan ketersediaan silikon (Si) yang rendah. Silikon merupakan unsur benefisial yang penting bagi pertumbuhan tanaman padi sawah. Saat ini, bahan yang umum digunakan sebagai sumber Si untuk padi sawah di berbagai Negara adalah steel slag. Jenis steel slag yang diproduksi di Indonesia adalah ElectricFurnace Slag (EF) slag. Namun, menurut Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 dan Nomor 85 tahun 1999, steel slag termasuk limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh EF slag silica gel dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi pada tanah gambut dan mengevaluasi kandungan logam berat dalam beras untuk kelayakan konsumsi. Penelitian ini menggunakan tanah gambut dari Kecamatan Kumpeh, Jambi dan dibagi menjadi dua macam percobaan, yaitu percobaan inkubasi yang dilakukan di laboratorium dan percobaan pot yang dilakukan di rumah kaca. Dosis yang diberikan untuk perlakuan EF slag dan silica gel ekuivalen EF slag, yaitu 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%. Pemberian EF slag berpengaruh sangat nyata meningkatkan pH, basa-basa Ca dan Mg dapat dipertukarkan, Fe, Mn, Zn, SiO2, serta P-tersedia. Pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah pada perlakuan EF slag lebih baik daripada perlakuan silica gel dan unsur mikro. Selain itu, kandungan logam berat pada beras rendah sekali, sehingga beras yang dihasilkan tidak berbahaya dan bisa untuk dikonsumsi manusia.

Kata kunci : Gambut, Silica gel, Unsur mikro, Electric furnace slag, Padi

iii

SUMMARY EHSA SEPTY LISTIANTI. Effect of Electric Furnace Slag, Silica gel, and Micro Nutrient on Chemical Soil Properties, Growth, and Yield Rice (Oryza sativa L.) on Peat Soil from Kumpeh, Jambi. Under guidance of KOMARUDDIN IDRIS and SUWARNO. The staple food of Indonesian is rice, concequently paddy is the most important crop in agriculture. Peat soil is one of marginal land which potential to create the availability of land for paddy in Indonesia. Generally, peat soil in Indonesia has low fertility and availability of silicon (Si). Silicon is beneficial element for paddy rice. Recently, general material used as sources of Si in some countries is steel slag of which consist calcium silicate. One kind of steel slag produced in Indonesia is electric furnace slag. However, according to regulation of government (PP No. 18, 1999 and No. 85, 1999), steel slag is categoried at hazardous waste. The objectives of this research were to determine the effect of EF slag, silica gel, and micro elements on chemical properties of soil, growth and yield of paddy rice on peat soil and to evaluate content of heavy metal in rice for worthiness of rice consumption. This research used peat soil from Kumpeh Regency, Jambi. The research consisted of two experiments, they were incubation experiment in laboratory and pot experiment in greenhouse. The dosage applied for treatment of EF slag and silica gel were 0%, 2%, 4%, 6%, and 8%. Application of EF slag significantly increased pH, exchangeable Ca and Mg, available-Fe, Mn, Zn, SiO2, and P. Growth and yield of paddy rice with EF slag was better than with silica gel and micro nutrients. Furthermore, the content of heavy metal in rice was very low, so that the rice produced is not harmful and can be consumed.

Keyword : Peat, Silica gel, Micro elements, Electric furnace slag, Rice

iv

PENGARUH ELECTRIC FURNACE SLAG, SILICA GEL DAN UNSUR MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH SERTA PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN PADI SAWAH (Oryza sativa L.) PADA TANAH GAMBUT DARI KUMPEH, JAMBI

Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian Pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

EHSA SEPTY LISTIANTI A14080092

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

v

Judul Penelitian

: Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa L.) pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi

Nama Mahasiswa : Ehsa Septy Listianti NRP

: A14080092

Menyetujui, Pembimbing I

Pembimbing II

Dr.Ir.Komaruddin Idris, M.S.

Dr.Ir.Suwarno, M.Sc.

NIP. 19490303 197603 1 001

NIP. 19621120 198811 1 001

Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc. NIP. 19621113 198703 1 003

Tanggal Lulus :

vi

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 12 September 1990 dari pasangan R. Eling Herman Suhartono, SE. dan Saidah. Penulis merupakan anak ke-dua dari tiga bersaudara. Penulis memulai studinya di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 01 Jakarta Timur, dan lulus pada tahun 2002. Setelah itu penulis melanjutkan studi ke Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 51 Jakarta Timur, dan lulus pada tahun 2005. Kemudian penulis melanjutkan studi ke Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 53 Jakarta Timur, dan lulus tahun 2008. Pada tahun yang sama dengan kelulusan SMA, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada program studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian. Selama menjalani studi di IPB penulis aktif di organisasi, yaitu Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai staff di divisi Informasi dan Komunikasi (INFOKOM) tahun 2009/2010 dan koordinator Hubungan Luar dan Alumni (HUBLU) tahun 2010/2011. Selain aktif di organisasi kemahasiswaan, penulis juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Tanah pada tahun 2012.

vii

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa L.) pada Tanah Gambut dari Jambi” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Program Studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S. dan Dr. Ir.Suwarno, M.Sc. selaku dosen pembimbing atas bimbingan, arahan, bantuan, saran, dan motivasi yang diberikan selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Sri Djuniwati, M.Sc. selaku dosen Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan memberikan saran bagi penulis. 3. Proyek kerjasama IPB dan Research Institute of Industrial Science and Technology Korea yang telah mendanai penelitian ini. 4. Kedua orang tua penulis, Bapak R. Eling Herman Suhartono, SE dan Ibu Saidah, serta kakak dan adik penulis (Gama Putra Prakarsa dan Bemy Catunawa Pamungkas), atas dorongan dan motivasi yang diberikan kepada penulis sehingga penulis tetap bersemangat dalam menyelesaikan skripsi ini. 5. Seluruh staf Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB yang telah memberikan bantuan selama melakukan analisis di laboratorium. 6. Staf University Farm Cikabayan IPB yang telah membantu penulis selama melakukan penelitian di rumah kaca.

viii

5. Teman-teman satu penelitian, Fiqolbi Nuro Pohan, SP., Hastiana Utami, Sri Ginanjar, dan Alfarizi yang telah banyak membantu penulis selama masa penelitian. 6. Teman-teman seperjuangan, Evy Nurfiana, Maulina Sendy Oktaviani, Fauziah Dwi Hayati, Edvan Istichori, Yenni Fiqhiany, Winda Ika Susanti, Mahartika Setianingsih, teman-teman wisma panjen dan seluruh soilers 45 yang telah banyak memberikan dukungannya kepada penulis selama masa penelitian. Akhirnya, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan kontribusi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu tanah. Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua.

Bogor, Desember 2012

Penulis

ix

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ......................................................................................................

ix

DAFTAR TABEL ..............................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR..........................................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................

xiv

I. PENDAHULUAN .........................................................................................

1

1.1. Latar Belakang ................................................................................

1

1.2. Tujuan .............................................................................................

2

1.3. Hipotesis .........................................................................................

2

II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................................

4

2.1 Tanah Gambut .................................................................................

4

2.2. Steel Slag .........................................................................................

6

2.3. Karakteristik Tanaman Padi ............................................................

10

2.4. Silikat ..............................................................................................

11

2.5. Logam Berat dalam Tanah ..............................................................

12

III. BAHAN DAN METODE ............................................................................

14

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .........................................................

14

3.2. Bahan dan Alat ................................................................................

14

3.3. Metode Penelitian ............................................................................

15

3.4. Variabel yang diamati .....................................................................

19

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................

20

4.1. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah.............................................................

20

4.2. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Varietas IR 64 .....................................................................................................

29

4.3. Kandungan Logam Berat pada Beras ..............................................

34

4.4. Kandungan SiO2 pada Jerami Padi ..................................................

35

V. KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................

37

5.1. Kesimpulan......................................................................................

37

5.2. Saran ................................................................................................

37

VI. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................

38

LAMPIRAN .......................................................................................................

41

x

DAFTAR TABEL Nomor

Halaman Teks

1.

Kandungan Logam Berat dalam Tanah Secara Alamiah ..................

13

2.

Jenis dan Dosis Perlakuan Setiap Pot Pada Percobaan Inkubasi .................................................................................

16

Jenis dan Dosis Perlakuan Setiap Pot pada Percobaan Pot Rumah Kaca ..........................................................................

18

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah dan Basa-Basa Dapat Dipertukarkan ..........................

21

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar Unsur Mikro, P, dan SiO2 Tersedia dalam Tanah ......

24

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap N-total Tanah ....................................................................................

28

7.

Kandungan Logam Berat pada Tanah ...............................................

29

8.

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi IR 64 .......................................

30

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Produksi Tanaman Padi IR 64 ..............................................

33

10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar Logam Berat pada Beras .......................................................

35

11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada Jerami Padi ...........................................................

36

3.

4.

5.

6.

9.

Lampiran 1.

Hasil Analisis Awal Sifat Kimia Tanah Gambut ..............................

42

2.

Komposisi Kimia dari Electric Furnace Slag Indonesia ..................

43

3.

Deskripsi Padi Varietas IR 64 ...........................................................

44

4.

Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah ...............................................................

45

xi

Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Ca-dd Tanah ..........................................................

45

Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Mg-dd Tanah .........................................................

45

Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Fe-tersedia Tanah .......................................

45

Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Mn-tersedia Tanah ......................................

46

Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Cu-tersedia Tanah .......................................

46

10. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Zn-tersedia Tanah .......................................

46

11. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar P-tersedia Tanah .........................................

46

12. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2-tersedia Tanah ....................................

47

13. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Padi 11 MST ..............................

47

14. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi ..............

47

15. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi ...........

47

16. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Panen Tanaman Padi ...........

48

17. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Giling Tanaman Padi ..........

48

18. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Bernas Tanaman Padi .........

48

19. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Hampa Tanaman Padi .........

48

20. Batas Maksimum Logam Berat pada Beras (SNI 7387:2009) ..........

49

5.

6.

7.

8.

9.

xii

DAFTAR GAMBAR Nomor

Halaman Teks

1.

Perbandingan Nilai pH Tanah Gambut antara Kontrol dan Semua Perlakuan pada Tanah ...............................................

21

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Mg-dd Tanah Gambut ...........................................................

22

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Ca-dd Tanah Gambut ............................................................

22

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Fetersedia Tanah Gambut .........................................................

25

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap.Mntersedia Tanah Gambut .........................................................`

25

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Cutersedia Tanah Gambut .........................................................

25

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Zntersedia Tanah Gambut .........................................................

26

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Ptersedia Tanah Gambut .........................................................

26

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap SiO2tersedia dalam Tanah Gambut ..............................................

27

10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman 11 MST .................................................................

30

11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi ..........................

31

12. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi .............................

32

13. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Giling ..................................................

34

14. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Bernas .................................................

34

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

xiii

Lampiran 1.

Percobaan Pot Rumah Kaca ...............................................................

53

2.

Percobaan Inkubasi ............................................................................

53

3.

Pengambilan Sampel Tanah Gambut .................................................

54

4.

Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Gambut .....................................

54

5.

Perlakuan: (a) Electric Furnace Slag dan (b) Silica gel ....................

55

6.

Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, EF Slag dan Unsur Mikro Umur 7 MST .................

55

Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, Silica Gel dan Unsur Mikro Umur 7 MST ..............

56

Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, Silica Gel dan Unsur Mikro Umur 17 MST ............

56

Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, EF Slag dan Unsur Mikro Umur 17 MST ...............

57

7.

8.

9.

xiv

DAFTAR LAMPIRAN Nomor 1.

Halaman Prosedur Analisis di Laboratorium ....................................................

50

1

I. 1.1.

PENDAHULUAN

Latar Belakang Makanan pokok bagi bangsa Indonesia adalah beras, sehingga padi

merupakan tanaman pertanian yang paling penting di Indonesia. Untuk memenuhi kebutuhan pangan seperti beras, maka diperlukan lahan untuk menanam padi. Semakin bertambahnya penduduk semakin bertambah pula kebutuhan akan beras, maka akan semakin bertambah pula kebutuhan akan lahan untuk menanam padi. Ledakan penduduk akan mengakibatkan terjadinya perebutan lahan untuk perumahan dan pertanian. Penggunaan tanah-tanah subur oleh sektor nonpertanian terus meningkat setiap tahun. Hal itu menyebabkan luas areal tanah sawah terus berkurang dan areal persawahan tergusur ke tanah-tanah marjinal. Tanah gambut merupakan salah satu tanah marjinal yang penting untuk perluasan areal bagi padi sawah di Indonesia. Unsur silikat sangat diperlukan oleh tanaman, terutama padi. Secara umum, tanah gambut Indonesia memiliki tingkat kesuburan dan ketersediaan silikon (Si) yang rendah, karena kandungan unsur hara yang rendah dan tanah yang bersifat sangat masam yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman padi. Perlu dilakukan upaya pemupukan silikat untuk tanah-tanah yang kekurangan unsur Si. Beberapa sumber pupuk Si di Indonesia adalah fly ash batubara, kalium silikat cair, slag pabrik baja, dan silica gel (Balai Penelitian Tanah, 2011). Namun, pemupukan Si pada tanah gambut di Indonesia belum umum, sehingga belum banyak informasi hasil-hasil penelitian tentang respon pemupukan Si terhadap pertumbuhan maupun hasil tanaman. Saat ini, suatu bahan yang paling umum dipakai sebagai sumber Si dalam budidaya padi sawah di berbagai negara, misalnya Jepang dan Korea adalah steel slag yang mengandung kalsium silikat. Suatu jenis steel slag yang diproduksi di Indonesia adalah electric furnace slag (EF) slag, yaitu hasil sampingan dari proses pemurnian besi cair dalam proses pembuatan baja. Oota, 1979 dalam Fattah, 1997 menyatakan bahwa pada percobaannya penggunaan pupuk silikat berupa slag, nyata dapat meningkatkan kandungan SiO2 dalam jaringan tanaman padi yang diikuti dengan meningkatnya hasil panen. Akan tetapi, menurut

2

Peraturan Pemerintah (Nomor 18 tahun 1999 dan Nomor 85 tahun 1999) mengenai pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun, steel slag termasuk limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) namun, dalam percobaan sebelumnya yang dilakukan oleh Syihabuddin (2011), jumlah logam berat yang terdapat pada beras akibat pemberian slag masih berada dibawah batas maksimum cemaran, yang di sarankan oleh Badan Standarisasi Nasional (2009), dan beras yang dihasilkan aman untuk dikonsumsi. Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka perlu dilakukan perbaikan sifat kimia tanah gambut agar dapat menunjang program ketahanan pangan. Pada penelitian ini dilakukan penelitian dengan pemberian bahan amelioran tanah (electric furnace slag dan silica gel) serta pupuk mikro (CuSO4 dan Zn SO4) pada tanaman padi varietas IR 64 di tanah gambut dari Kumpeh, Jambi.

1.2.

Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Mengetahui perbandingan pengaruh antara electric furnace slag PT. Krakatau Steel, silica gel dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi sawah (Oryza sativa L.) pada tanah gambut dari Kumpeh, Jambi. 2. Mengetahui pengaruh pemberian electric furnace slag terhadap kandungan logam berat beracun dalam tanah dan beras untuk kelayakan konsumsi.

1.3.

Hipotesis Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah: 1. Pemberian electric furnace slag, silica gel, dan unsur mikro dapat memperbaiki sifat kimia tanah gambut terutama meningkatkan pH, basabasa dapat dipertukarkan, serta unsur mikro tanah gambut. Peningkatan pertumbuhan dan produksi padi dengan electric furnace slag lebih baik dibandingkan dengan pemberian silica gel dan unsur mikro.

3

2. Pemberian electric furnace slag, slica gel, ataupun unsur mikro tidak berpengaruh terhadap kandungan logam berat beracun dalam tanah dan beras.

4

II.

2.1.

TINJAUAN PUSTAKA

Tanah Gambut Menurut Andriesse, 1988 dalam Najiyati et al., 2005, secara umum,

pembentukan dan pematangan gambut berjalan melalui tiga proses yaitu pematangan fisik, pematangan kimia dan pematangan biologi. Kecepatan proses tersebut dipengaruhi oleh iklim, (suhu dan curah hujan), susunan bahan organik, aktivitas organisme, dan waktu. Ketebalan gambut pada setiap bentang lahan adalah sangat tergantung pada: (1) proses penimbunan, yaitu jenis tanaman yang tumbuh, kerapatan tanaman dan lama pertumbuhan tanaman sejak terjadinya cekungan tersebut, (2) proses kecepatan perombakan gambut, (3) proses kebakaran gambut, dan (4) perilaku manusia terhadap lahan gambut. Kenampakan fisik khas air gambut dicirikan oleh warna larutan kuningcoklat yang kepekatannya memberikan gambaran tentang kualitas airnya. Warna kuning-coklat air gambut disebabkan oleh kandungan bahan organik terlarut yang dihasilkan oleh pelapukan sisa tumbuhan. Kualitas air gambut berbanding terbalik dengan kepekatan bahan organik terlarut. Ciri lain air gambut adalah kemasaman yang tinggi. Bahan organik terlarut di dalam air tersebut umumnya dalam bentuk asam organik hasil dekomposisi berupa asam, sehingga semakin tinggi kandungan bahan organik, semakin pekat warna air dan kemasaman semakin meningkat. Umumnya air gambut memiliki pH di bawah 6 sedangkan pada air gambut yang pekat nilai pH bisa mencapai 3.5 (Page, 1997 dan Djuwansah, 2001 dalam Djuwansah, 2007). Gambut di alam dijumpai sebagai pasta berwarna coklat kehitaman yang mengandung banyak serat dan sisa tumbuhan dengan proporsi yang sangat ditentukan oleh tingkat pelapukannya. Berat jenis gambut tropis berkisar antara 0.05 g/cm3 sampai 0.4 g/cm3 dan sangat tergantung pada kandungan mineral dan kemampatan (packing) nya. Gambut segar yang lembab memiliki sifat koloidal yang hidrofil (mengikat air) yang membuat masa gambut dapat menahan air sekitar delapan kali dari volumenya. Kebanyakan tanah gambut yang masih belum tersentuh dijumpai dalam keadaan basah dengan muka air yang dekat atau di atas permukaan tanah (Djuwansah, 2007).

5

Karena dibentuk dari bahan, kondisi lingkungan, dan waktu yang berbeda, tingkat kematangan gambut bervariasi. Gambut yang telah matang akan cenderung lebih halus dan lebih subur. Sebaliknya yang belum matang, banyak mengandung serat kasar dan kurang subur. Serat kasar merupakan bagian gambut yang tidak lolos saringan 100 mesh (100 lubang/inci persegi) (Najiyati et al., 2005). Berdasarkan tingkat kematangan/dekomposisi bahan organik, gambut dibedakan menjadi tiga yakni: 1.

Fibrik, yaitu gambut dengan tingkat pelapukan awal (masih muda) dan lebih dari ¾ bagian volumenya berupa serat segar (kasar). Cirinya bila gambut diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah, maka kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan adalah tiga perempat bagian atau lebih (≥ ¾);

2.

Hemik, yaitu gambut yang memiliki tingkat pelapukan sedang (setengah matang), sebagian bahan telah mengalami pelapukan dan sebagian lagi berupa serat. Bila diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah, gambut agak mudah melewati sela-sela jari dan kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan adalah antara kurang dari tiga perempat sampai seperempat bagian atau lebih (¼ dan < ¾);

3.

Saprik, yaitu gambut yang tingkat pelapukannya sudah lanjut (matang). Bila diperas, gambut dengan mudah melewati sela jari-jari dan serat yang tertinggal dalam telapak tangan kurang dari seperempat bagian (< ¼) (Najiyati et al., 2005). Meskipun bahan asal gambut berwarna kelabu, coklat atau kemerahan

tetapi setelah dekomposisi muncul senyawa-senyawa yang berwarna gelap sehingga gambut umumnya berwarna coklat sampai kehitaman. Warna gambut menjadi salah satu indikator kematangan gambut. Semakin matang, gambut semakin berwarna gelap. Fibrik berwarna coklat, hemik berwarna coklat tua, dan saprik berwarna hitam (Darmawidjaya, 1990 dalam Najiyati et al. 2005). Dalam keadaan basah, warna gambut biasanya semakin gelap. Wahyunto et al., 2003 membuat klasifikasi nilai berat jenis atau bobot isi (bulk density) tanah gambut di Sumatera sebagai berikut: gambut saprik nilai

6

bobot isinya sekitar 0.28 g/cc, hemik 0.17 g/cc dan fibrik 0.10 g/cc. Akibat berat jenisnya yang ringan, gambut kering mudah tererosi/terapung terbawa aliran. Gambut memiliki porositas yang tinggi sehingga mempunyai daya menyerap air yang sangat besar. Apabila jenuh, kandungan air pada gambut saprik, hemik dan fibrik berturut-turut adalah <450%, 450-850%, dan >850% dari bobot keringnya atau 90% volumenya (Suhardjo dan Driessen, 1975, dalam Najiyati et al. 2005). Oleh sebab itu, gambut memiliki kemampuan sebagai penambat air (reservoir) yang dapat menahan banjir saat musim hujan dan melepaskan air saat musim kemarau sehingga intrusi air laut saat kemarau dapat dicegahnya. Kadar abu merupakan petunjuk yang tepat untuk mengetahui keadaan tingkat kesuburan alami gambut. Suhardjo dan Driessen, 1975 serta Suhardjo dan Widjaya-Adhi, 1976 dalam Najiyati et al, 2005 telah meneliti kadar abu tanah gambut untuk tujuan reklamasi lahan di daerah Riau. Pada umumnya gambut dangkal (<1 m) yang terdapat di bagian tepi kubah mempunyai kadar abu sekitar 15%, bagian lereng dengan kedalaman 1-3 meter berkadar abu sekitar 10%, sedangkan di pusat kubah yang dalamnya lebih dari 3 meter, berkadar abu kurang dari 10% bahkan kadang-kadang kurang dari 5%. Hal ini sejalan dengan pengayaan oleh air sungai atau air laut atau kontak dengan dasar depresi.

2.2.

Steel Slag Steel Slag merupakan hasil sampingan dari proses pemurnian besi cair

dalam pembuatan baja. Kandungan unsur-unsur dalam steel slag bervariasi tergantung dari sifat dan jenis steel slag. Pada umumnya steel slag mengandung Ca, Mg, Fe, Si, dan beberapa unsur mikro. Hasil penelitian menunjukkan bahwa steel slag Indonesia (electric furnace slag) mengandung unsur-unsur sebagai berikut : 42% Fe2O3, 7.2% Al2O3, 21.5% CaO, 11.2% MgO, 14.6% SiO2 dan 0.4% P2O5 (Suwarno dan Goto, 1997). Selain itu, steel slag juga mengandung unsur-unsur sekunder yang terdiri dari Mg, Si, Mn, Cu, Co, dan Mo sehingga bahan ini sangat baik untuk digunakan sebagai pupuk (Boxus, 1965 dalam Rahim 1995).

7

Slag merupakan pupuk yang baik untuk lahan masam dan mempunyai efek pengapuran disamping mengandung unsur mikro (Ismunadji et al., 1991). Di Indonesia slag ini dapat diperoleh misalnya pada pabrik peleburan baja milik PT. Krakatau Steel di Cilegon yang mempunyai sisa-sisa pengecoran sampai beratusratus ton (Soepardi et al., 1979 dalam Rahim, 1995). Barber,

1967

dan

Christenson,

1982

dalam

Priambudi,

1997

mengklasifikasikan slag kedalam tiga kelompok. Bentuk-bentuknya yaitu: (1) blast furnace slag, (2) open-hearth slag, dan (3) basic slag. Pembuatan BF slag dilakukan dengan cara penambahan kapur dan batubara pada biji besi dengan kadar tetap ke dalam tanur (blast furnace). Dengan pemanasan mencapai suhu 1500°C, biji besi tadi akan meleleh dan terakumulasi di bagian bawah tanur. Pada bagian atasnya terbentuk lapisan slag. Pada waktu yang tertentu slag ini dapat dikeluarkan melalui lubang pada dinding bagian bawah tanur. Bila slag encer tersebut langsung dimasukkan ke dalam air, maka terjadilah slag berbentuk butiran seperti pasir, yang disebut water granulated slag atau quenched slag. Sedangkan bila slag encer tadi ditampung dalam wajan dan kemudian didinginkan perlahan-lahan, maka yang diperoleh adalah air cooled slag atau slowly cooled slag. Kedua bentuk slag tersebut mempunyai komposisi kimia yang sama. Bila keduanya ditumbuk dalam ukuran butir yang sama akan diperoleh pupuk yang disebut sebagai pupuk silikat (Oota, 1979 dalam Fattah, 1997). Daya netralisasi dari blast furnace slag sekitar antara 74-90 % (Tisdale et al., 1985 dalam Priambudi, 1997). Slag ini digunakan seperti bahan pengapuran yang lainnya yaitu guna menetralisir kemasaman tanah dan mensuplai kalsium serta magnesium (Barber, 1967 dalam Priambudi, 1997). Blast Furnace slag asal Jepang mengandung 35% CaO; 6.6% MgO; 34% SiO2 dan sedikit mengandung Fe, Al, dan P (Suwarno dan Goto, 1997). Open-hearth slag diproduksi dari hasil proses pembakaran yang di lakukan oleh pabrik baja (Barber, 1967 dan Christenson, 1982 dalam Priambudi, 1997). Kandungan slag ini terdiri dari ± 20 % besi dan 10% mangan. Basic slag diproduksi dengan metode Open-Hearth dari pembuatan baja dengan kandungan fosfor yang tinggi. Kotoran besi terdiri dari silikat dan fosfor yang kemudian dicampur dengan kapur dan berubah menjadi slag. Slag kemudian didinginkan

8

dan kemudian dihaluskan. Slag jenis ini mempunyai daya netralisasi ± 60-70 % (Tisdale et al., 1985 dalam Priambudi, 1997). Electric furnace slag adalah slag hasil reduksi pembakaran secara elektrik dari batuan fosfat dalam preparasi bahan-bahan fosfor. Slag ini terbentuk ketika pembakaran silikat dan kalsium oksida menghasilkan kalsium silikat dalam jumlah yang besar. Kandungan P2O5 0.9-2.3 dan daya netralisasinya ± 65-80 % (Tisdale et al., 1985 dalam Priambudi 1997). Electric furnace slag merupakan campuran dari kalsium dan silikat dengan daya netralisasi tinggi, yaitu ± 89 %. Electric furnace slag asal Indonesia mengandung 42% Fe2O3; 7.2% Al2O3, 21,5% CaO; 11,2% SiO2; 0.4% P2O5 (Suwarno dan Goto, 1997). Di Jepang, kebutuhan silikat diatasi dengan pemberian slag. Pemanfaatan slag di bidang pertanian di antaranya sebagai sumber kalsium dan magnesium atau bahan pengapuran, sumber silikat, sebagai bahan amelioran dan untuk menurunkan kadar Fe dan Mn dalam tanah (Okuda dan Takahashi, 1962 dalam Hidayatullah, 2006). Apabila slag diberikan ke dalam tanah, maka akan terjadi beberapa perubahan. Perubahan ini dapat berpengaruh terhadap serapan hara oleh tanaman, baik hara yang sudah ada dalam tanah maupun hara dari slag. Penambahan slag juga dapat mengakibatkan perubahan pH tanah, nisbah ionik tanah dan komposisi ion dalam jaringan tanaman (Farrar, 1969). Selanjutnya Oota (1979 dalam Rahim, 1995) menyatakan bahwa pemberian steel slag dalam tanah akan menghasilkan SiO2 koloidal yang kemudian berubah menjadi SiO3-2 dan dapat menyerap kation bebas dalam tanah. Pemberian slag ke dalam tanah yang diperlakukan dengan tingkat pemupukan N, P dan K berat dan ringan dapat membantu memperbaiki pertumbuhan tanaman padi yang ditumbuhkan dalam keadaan sawah. Perbaikan pertumbuhan bagian atas tanaman akibat pemberian slag dapat ditunjukkan oleh meningkatnya kandungan Si, N, P dan K dalam jaringan tanaman (Soepardi et al., 1979 dalam Fattah, 1997). Berdasarkan percobaan (Oota, 1979 dalam Rahim, 1995), pemberian slag masih dapat diharapkan pengaruhnya sampai dengan waktu penanaman yang keempat kalinya, yang berarti bahwa selama periode waktu tersebut masih ada

9

pengaruh slag dalam mempertahankan kadar silikat dan bahkan mungkin juga unsur hara atau faktor penunjang lainnya. Oleh karena terbukti bahwa pada tanah yang tidak diberi slag, selama periode tanam gandum ke-15, tanah menjadi masam dan tidak lagi terjadi perkecambahan. Suwarno (1993) dalam percobaan pot telah mempelajari pengaruh electric furnace slag Indonesia, converter furnace slag Jepang dan dolomit dalam rotasi tanaman shorgum-turnip-turnip pada tanah Andosol. Hasilnya menunjukkan bahwa slag Indonesia sama baik dengan slag yang berasal dari Jepang untuk pengapuran pada tanah Andosol dan pengaruhnya lebih baik dari dolomit. Pengaruh electric Furnace slag Indonesia dan converter furnace slag Jepang dengan kalsit dan dolomit dalam rotasi tanaman kedelai-shorgum-bayam pada tanah Podzolik Merah Kuning menunjukkan bahwa bahan-bahan pengapuran tersebut memperbaiki pertumbuhan dan peningkatan hasil tanaman tersebut. Meskipun demikian, perbedaan pengaruh slag, kalsit, dan dolomit tidak nyata. Lian, 1976 dalam Rahim, 1995 melaporkan bahwa pemberian slag di Taiwan dengan dosis 1.5 ton/ha masih menunjukkan pengaruhnya sampai 4.7 tahun, sedangkan pemberian di Jepang dengan dosis 1.5-2.0 ton/ha memberikan pengaruh cukup baik selama dua tahun. Penelitian yang dilakukan Suwarno dan Goto (1997) pada tanah Andosol menunjukkan bahwa pemberian slag mampu meningkatkan pH, Ca, Mg dapat ditukar, Si, dan P tersedia serta mengurangi Al dapat ditukar. Slag merupakan pupuk yang baik untuk lahan masam dan mempunyai efek pengapuran disamping mengandung unsur mikro (Ismunadji et al., 1991) dan menurut Silva, 1971 dalam Rahim, 1995, pemberian slag dapat mengurangi sifat beracun dari Fe dan Al. Slag yang diberikan mampu menekan ketersediaan Fe dan Al baik yang terdapat bebas dalam larutan tanah maupun yang dapat ditukar. Slag mengandung Al dan Fe relatif banyak yang bila terhidrolisis menghasilkan ion hidrogen sehingga akan meningkatkan kemasaman tanah. Namun, menurut Farrar (1969) kedua unsur tersebut berada dalam bentuk senyawa oksida yang daya larutnya rendah.

10

2.3.

Karakteristik Tanaman Padi Tanaman padi (Oryza sativa L.) termasuk ke dalam famili graminae dan

genus Oryzae (De Datta, 1981). Keseluruhan organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok, yaitu organ vegetatif dan organ generatif (reproduktif). Bagian-bagian vegetatif terdiri dari akar, batang, dan daun, sedangkan organ generatif terdiri dari malai, gabah, dan bunga. Padi dapat tumbuh baik pada kisaran suhu rata-rata harian 27-37°C, dengan radiasi matahari rata-rata 300 kal/cm2. Padi merupakan tanaman berhari pendek. (Yoshida, 1981). Umur tanaman dan lama setiap fase tumbuh berbeda menurut varietas dan tinggi tanaman. Lama fase vegetatif cepat, reproduktif dan pematangan gabah pada umumnya hampir sama. Perbedaan umur antar macammacam varietas padi disebabkan oleh adanya perbedaan waktu fase vegetatif lambat. Varietas yang berumur panen 130 hari, pada umumnya tidak mempunyai fase vegetatif lambat, sedangkan varietas yang berumur kurang dari 130 hari, terjadi saling tindih (overlap) antara fase vegetatif cepat dan reproduktif, artinya pembentukan primordial sudah terjadi sebelum jumlah anakan maksimum dicapai. Varietas yang berumur panen lebih dari 130 hari mempunyai fase vegetatif yang lebih lama (Anonim, 1983). Padi merupakan tanaman berhari pendek, berfotosintesis mengikuti jalur C-3, tetapi laju fotosintesis padi lebih tinggi dari tanaman C-3 lainnya, yaitu 40-50 mg CO2/dm2/jam. Kisaran suhu optimum untuk fotosintesis khususnya varietas padi Indika adalah 25-33°C. Suhu udara tinggi diperlukan pada fase vegetatif untuk merangsang anakan, tetapi pada fase reproduktif dari stadia pengisian gabah sampai panen diperlukan suhu sejuk. Suhu rata-rata harian <20°C menyebabkan perkecambahan terhambat, pembungaan terhambat dan kehampaan tinggi (Yoshida, 1981). Perbedaan umur antara tanaman padi terletak paada fase vegetatif. Untuk varietas padi yang berumur 120 hari yang ditanam di daerah tropik, maka fase vegetatifnya memerlukan waktu 60 hari, fase reproduktif 30 hari, dan pemasakan 30 hari tinggi (Yoshida, 1981).

11

Menurut Yoshida (1981) pertumbuhan tanaman padi dibagi menjadi tiga fase, yakni fase vegetatif, reproduktif, dan fase pemasakan. 1. Fase Vegetatif, meliputi pertumbuhan mulai kecambah sampai dengan inisiasi primordial malai. Selama fase vegetatif, anakan tanaman bertambah dengan cepat, tanaman bertambah tinggi, dan daun tumbuh secara reguler. Anakan aktif ditandai dengan pertambahan anakan yang cepat sampai tercapainya anakan maksimum. Setelah anakan maksimum tercapai, sebagian dari anakan akan mati dan tidak menghasilkan malai, yang disebut sebagai anakan tidak efektif. 2. Fase Reproduktif, dimulai dari inisiasi primordial malai sampai berbunga (heading). Ditandai dengan memanjangnya ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Di samping itu, stadia reproduktif juga ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting, dan pembungaan. Inisiasi primordial malai biasanya dimulai 30 hari sebelum bunga. Pembungaan merupakan stadia keluarnya malai. Dalam suatu rumpu atau komunitas tanaman, fase pembungaan memerlukan waktu 10-14 hari. Antesis telah mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tipe cabang malai telah tampak keluar. 3. Fase Pemasakan, dimulai dari berbunga sampai masak panen. Ditandai dengan bobot jerami mulai turun, bobot gabah meningkat dengan cepat dan terjadi penuaan daun. Fase pemasakan terdiri dari masak susu (dough), masak bertepung, menguning, dan masak panen. Periode pemasakan kirakira membutuhkan waktu kira-kira 30 hari.

2.4.

Silikat Salah satu komponen utama tanah mineral adalah silikat (Krauskopf,

1967;Takahashi dan Miyake, 1977). Hal tersebut tercermin dalam jumlah Si yang melimpah pada kerak bumi (Beckwith dan Revee, 1963). Silikat merupakan penyusun dari sepuluh hingga lima puluh persen abu jaringan tanaman dan binatang. Banyak peneliti telah menunjukkan bahwa silikat diperlukan untuk pertumbuhan padi, terutama pada tanah-tanah yang yang

12

kekurangan silikat tersedia. Sommer (dalam Okuda dan Takahashi, 1964), mengemukakan bahwa tidak adanya silikat dalam larutan hara nyata dapat menghambat pertumbuhan padi. Hal ini menunjukkan bahwa Si merupakan unsur hara yang bersifat ‘beneficial’ bagi pertumbuhan padi (Rahim, 1995). Imaizumi dan Yoshida (1958) mengemukakan bahwa asam silikat yang larut dalam asam lemah berkorelasi baik dengan serapan silikat oleh tanaman, sedangkan silikat yang larut dalam basa tidak mencerminkan ketersediaan silikat untuk tanaman. Pengaruh positif silikat terhadap pertumbuhan tanaman tersebut menurut Silva (1971) sebagai akibat dari: (1) adanya kenaikan penyerapan fosfor oleh tanaman; (2) penggunaan fosfor oleh tanaman lebih efektif; (3) kadar kalsium, kalium dan basa lain dalam tanaman meningkat; dan (4) kadar silikat dalam tanaman juga meningkat. Kekurangan silikat pada padi dapat menimbulkan gejala daun bagian bawah berwarna coklat dan sewaktu-waktu dapat terjadi nekrosa, abu-abu dan akhirnya menjadi bercak daun. Penyakit ini lambat laun dapat juga terjadi pada daun teratas, dan kulit gabah umumnya berwarna coklat gelap serta gabah lebih kecil dibandingkan dengan yang tumbuh normal (Mitsui dan Takatoh, 1963). Pada umumnya pupuk silikat diperoleh dalam bentuk slag (sisa-sisa besi, feronikel dan peleburan bijih mangan). Susunan mineralogi slag sangat kompleks. Beberapa mineral silikat utama yang terdapat dalam slag adalah walastonit, dikalsium silikat, gehlenit, anortit dan sebagainya (Oota, 1979). Oleh karena slag mempunyai daya larut yang berbeda-beda, maka pengaruh slag berbeda menurut jenis mineral silikat yang dikandungnya.

2.5

Logam Berat dalam Tanah Logam berat merupakan suatu unsur logam yang tergolong sebagai unsur

dengan berat molekul yang tinggi. Beberapa unsur logam merupakan unsur logam berat yang sering dihasilkan oleh proses undustri antara lain Timbal (Pb), Tembaga (Cu), Chromium (Cr), Cadmium (Cd), Air raksa (Hg), Nikel (Ni), Seng (Zn), dan Arsenik (As). Unsur-unsur tersebut sudah dapat menjadi racun bagi makhluk hidup dalam kadar yang rendah (Anonim, 1976)

13

Subowo, et al., 1999 menyatakan bahwa adanya logam berat dalam tanah pertanian dapat menurunkan produktivitas pertanian dan kualitas hasil pertanian selain dapat membahayakan kesehatan manusia melalui konsumsi pangan yang dihasilkan dari tanah yang tercemar logam berat tersebut. Kandungan logam berat di dalam tanah secara alamiah sangat rendah, kecuali tanah tersebut sudah terlebih dahulu tercemar (Tabel 1). Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan logam pada tanaman yang tumbuh di atasnya, kecuali terjadi interaksi di antara logam itu sehingga terjadi hambatan penyerapan logam tersebut oleh tanaman. Akumulasi logam dalam tanaman tidak hanya tergantung pada kandungan logam dalam tanah, tetapi juga tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam, pH tanah, dan spesies tanaman yang sensitif terhadap logam berat tertentu (Darmono, 1995). Tabel 1. Kandungan Logam Berat dalam Tanah Secara Alamiah Unsur Logam

Kandungan dalam tanah ppm

As (Arsenik) Co (Kobalt) Cu (Tembaga) Pb (Timbal) Zn (Seng) Cd (Cadmium) Hg (Merkuri)

100 8 20 10 50 0.08 0.03

Sumber : Peterson dan Aloway, 1979 dalam Darmono, 1995. Menurut Darmono (1995), interaksi logam berat lingkungan tanah dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu : a) proses sorbsi atau desorbsi, b) difusi pencucian, dan c) degradasi.

14

III.

3.1

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari 2012

sampai dengan

September 2012. Penelitian terdiri dari 2 percobaan, yaitu (1) Percobaan inkubasi dan (2) Percobaan pot rumah kaca yang dilakukan di rumah kaca kebun percobaan University Farm, Institut Pertanian Bogor (Gambar Lampiran 1 dan 2). Analisis hara tanah dan tanaman yang dilakukan di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Institut Pertanian Bogor, Dramaga.

3.2

Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini di antaranya adalah:

contoh tanah gambut dalam dengan kedalaman ±7 m (dengan ketinggian muka air tanah 70 cm) yang berasal dari Desa Arang-Arang, Kecamatan Kumpeh Ulu, Kabupaten Muaro Jambi, Propinsi Jambi dan diambil dari kedalaman 0 – 20 cm. Pengambilan sampel tanah gambut dan lokasi pengambilan sampel tanah gambut terdapat pada Gambar Lampiran 3 dan 4. Hasil analisis awal sifat kimia tanah gambut terdapat pada Tabel Lampiran 1. Slag yang digunakan berukuran kurang dari 2 mm yang berasal dari PT. Krakatau Steel, Cilegon (Electric Furnace Slag) dengan daya netralisasi (DN) sebesar 66.08% dan kandungan SiO2 sebesar 12.70%, silica gel dengan dosis yang ekuivalen dengan jumlah SiO2 dalam EF slag (Gambar Lampiran 5), dan unsur mikro (CuSO4 dan ZnSO4). Tabel Lampiran 2 menyajikan komposisi kimia dari electric furnace slag. Pupuk Urea dengan dosis 300kg/ha, SP-36 dengan dosis 300 kg/ha, dan KCl dengan dosis 150 kg/ha digunakan sebagai pupuk dasar. Benih padi yang digunakan adalah varietas IR 64 dengan daya kecambah sebesar 81% yang berasal dari Balai Penelitian Padi Muara, serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium. Deskripsi padi varietas IR-4 di sajikan dalam Tabel Lampiran 3. Alat–alat yang digunakan dalam penelitian ini di antaranya adalah: ember plastik berukuran 5 kg sebagai wadah media tanaman, nampan plastik, plastik, botol semprot, timbangan, penggaris, meteran, jaring penangkap burung, kain

15

kassa, bambu, kamera. Beberapa peralatan yang digunakan untuk analisis tanah dan tanaman di laboratorium, yaitu atomic absorption spectrophotometer (AAS), labu kjeldhal digestion, destilator dan labunya, spectrophotometer, dan flame photometer, pipet, oven, alat tulis, alat-alat gelas seperti botol kaca, gelas ukur, tabung reaksi, buret, gelas piala, labu ukur, corong, erlenmeyer, dan alat-alat kimia lainnya.

3.3

Metode Penelitian 3.3.1

Rancangan Percobaan

Penelitian ini terdiri dari dua percobaan, yaitu percobaan inkubasi tanah di laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca. Masing-masing percobaan, inkubasi tanah di laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca terdiri dari 10 perlakuan dan 3 kali ulangan sehingga jumlah satuan percobaan sebanyak 30 satuan percobaan. Perlakuan yang diberikan tertera pada Tabel 2 (untuk percobaan inkubasi di laboratorium) dan Tabel 3 (untuk percobaan pot rumah kaca). Rancangan percobaan yang dipakai adalah rancangan acak lengkap (RAL). Rancangan ini digunakan karena dalam percobaan ini kondisi unit percobaan yang digunakan relatif homogen. Adapun model matematika rancangan ini adalah sebagai berikut: Yij = μ + αi + Eij Keterangan : Yij

= hasil pada perlakuan ke-i, dan ulangan ke-k.

μ

= rataan umum.

αi

= Pengaruh perlakuan ke-i.

Eij

= galat.

Data hasil penelitian selanjutnya dianalisis statistik dengan menggunakan ANOVA. Apabila didapatkan pengaruh perlakuan berpengaruh nyata selanjutnya dilakukan analisis lanjutan dengan menggunakan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) atau uji wilayah Berganda Duncan pada taraf α = 5%.

16

3.3.2

Percobaan Inkubasi

Tanah gambut yang digunakan di campur merata agar sifatnya homogen, kemudian dilakukan penetapan kadar air tanah gambut berdasarkan metode gravimetrik. Pengeringan gambut dilakukan pada suhu 105°C selama 24 jam. Bobot kering mutlak (BKM) yang digunakan untuk percobaan inkubasi sebesar 100g/pot, sehingga berdasarkan perhitungan didapatkan bobot kering mutlak (BKU) tanah gambut yang akan digunakan untuk percobaan inkubasi adalah seberat 403.52 g/pot. Dari hasil pengukuran diperoleh nilai KA = 303,52 %. Setelah diketahui kadar air, maka dapat ditentukan berapa kg tanah yang harus dimasukkan ke dalam pot untuk diinkubasi bersama electric furnace slag (slag), silica gel, dan unsur mikro. Electric furnace slag (terak baja) dan silica gel diberikan masing – masing dengan dosis 0%, 2%, 4%, 6%, dan 8% (Tabel 2), lalu dicampur rata dengan cara diaduk bersamaan dengan tanah (bobot kering udara) dan ditambahkan air, hingga tinggi genangan air yang berada dalam pot ± 5 cm. Terdapat tiga kali ulangan untuk setiap perlakuan yang digunakan. Untuk percobaan inkubasi, tanah yang sudah dicampur dengan EF Slag, silica gel, maupun unsur mikro yang berada dalam pot kemudian diinkubasi selama 1 bulan. Tabel 2. Jenis dan Dosis Perlakuan setiap Pot pada Percobaan Inkubasi Perlakuan

EF slag

Silica gel

ZnSO4

CuSO4

------------------------(g/pot)-------------------------Kontrol EF slag 2% EF slag 4% EF slag 6% EF slag 8% Silica gel ek EF slag 2% Silica gel ek EF slag 4% Silica gel ek EF slag 6% Silica gel ek EF slag 8% Unsur Mikro

0 2 4 6 8 0

0 0.25 0.50 0.75 1 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.005

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.005

17

Setelah diinkubasi 1 bulan, diambil sampel tanah pada setiap perlakuan dan ulangannya untuk dianalisis sifat kimianya di laboratorium, yaitu: pH, unsur mikro (Fe, Mn, Cu, dan Zn tersedia), basa-basa dapat dipertukarkan (Mg, Ca, K, dan Na), N total, P tersedia, SiO2 tersedia, dan logam berat tersedia (Pb, Cd, dan Hg) dengan % KA sebagai faktor koreksnya. 3.3.3

Percobaan Pot Rumah Kaca

Terdapat beberapa tahap yang dilakukan pada percobaan pot rumah kaca, tahap-tahap tersebut antara lain: tahap persiapan media tanam, penyemaian, penanaman dan pemeliharaan, pengamatan, pemanenan, dan analisis tanaman di laboratorium. Tanah gambut yang digunakan di campur merata agar sifatnya homogen. Bobot kering mutlak (BKM) yang telah ditentukan digunakan sebagai patokan bobot tanah gambut yang akan digunakan. Bobot tanah gambut yang akan dimasukan kedalam masing–masing pot yaitu 1,75 kg/pot (bobot kering oven), dengan kadar air sebesar 303.52% sehingga bobot tanah setara dengan 7.06 kg/pot (bobot tanah lembab). Setiap perlakuan sesuai dengan taraf dosis (Tabel 3) diberikan 1 bulan sebelum tanam (inkubasi). Perlakuan tersebut dicampur merata dengan contoh tanah gambut. Kemudian pot ditutup agar diharapkan kadar air yang berada dalam pot tidak berubah dan tinggi genangan air dikontrol setiap 2 hari sekali. Pupuk dasar diberikan dan kemudian dicampur dengan contoh tanah gambut, yaitu pupuk urea (⅓ bagian saat tanam, ⅓ bagian saat umur 21 HST, dan ⅓ bagian saat umur 35 HST), pupuk SP-36 (pada saat tanam), dan pupuk KCl (½ bagian saat tanam dan ½ bagian saat umur 35 HST).

18

Tabel 3. Jenis dan Dosis Perlakuan setiap Pot pada Percobaan Pot Rumah Kaca Perlakuan Kontrol EF slag 2% EF slag 4% EF slag 6% EF slag 8% Silica gel ek 2% Silica gel ek 4% Silica gel ek 6% Silica gel ek 8% Unsur Mikro

EF slag Silica gel Urea SP-18 KCl ZnSO4 CuSO4 -------------------------------------------(g/pot)---------------------------------0 35 70 105 140 0

0 4.45 8.9 13.35 17.80 0

0 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63

0 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63 2.63

0 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31 1.31

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0875

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.0875

Benih padi varietas IR 64 disemai selama 21 hari, setelah itu dipindahkan untuk ditanam ke dalam pot perlakuan di rumah kaca. Setiap pot perlakuan ditanam sebanyak 2 bibit padi. Plastik penutup sebesar pot dipasang di atas pot pada saat malai pada tanaman padi sudah mulai keluar, agar malai tidak dimakan oleh burung dan mengurangi serangan hama yang menyerang batang dan daun tanaman padi. Setiap 2 hari sekali tanaman disiram hingga tinggi genangan air mencapai ± 5 cm dari permukaan tanah. Setiap seminggu sekali dilakukan pengamatan terhadap pertumbuhan vegetatif (tinggi tanaman, jumlah anakan, dan jumlah malai) tanaman padi. Pada saat umur padi sekitar 123–127 hari dilakukan pemanenan, karena padi sudah siap panen, ditandai dengan 95% butir sudah menguning. Tanaman yang sudah dipanen kemudian dipisahkan antara malai, batang, daun dan gabah, kemudian gabah ditimbang dan ditetapkan sebagai bobot gabah kering panen (BGKP). Gabah tersebut kemudian diletakkan di dalam paper bag dan diberi kode perlakuan agar tidak tertukar dan kemudian dimasukkan ke dalam oven yang berada di kebun percobaan dengan suhu 60°C selama 24 jam dan setelah itu ditimbang untuk kemudian dijadikan bobot gabah kering giling (BGKG). Setelah itu dilakukan pemilahan antara gabah bernas dan gabah hampanya dan dilakukan

19

penimbangan agar didapatkan bobot gabah kering bernas (BGKB) dan bobot gabah kering hampa (BGKH). Setelah malai selesai di pisahkan, batang dan daun tanaman padi kemudian dicuci untuk dilakukan analisis SiO2 yang terdapat pada jerami padi. Gabah bernas yang sudah dipisahkan dan ditimbang, dikupas kulitnya dan kemudian beras tersebut ditumbuk untuk dianalisis kandungan logam berat beracunnya. 3.4

Variabel yang Diamati Variabel yang diamati dalam percobaan inkubasi antara lain: pH H2O

(perbandingan 1:5), N total (metode Kjeldahl), P-tersedia (metode Bray I), basabasa dapat ditukar (Ca, Mg, Na, K) dengan metode NH4OAc 1 N pH 7, SiO2 tersedia metode ekstraksi Natrium asetat 1 N pH 4, unsur-unsur mikro seperti Fe, Mn, Cu, Zn tersedia metode ekstraksi DTPA pH 7.3 (Dietilen Triamine Penta Acetic Acid), logam-logam berat (Pb, Cd, Hg) tersedia metode ekstraksi HCl 0.05 N. Variabel yang diamati pada percobaan rumah kaca yaitu: variabel vegetatif meliputi tinggi tanaman, jumlah anakan (umur 3-11 MST)., dan jumlah anakan maksimum Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan mengukur tinggi tanaman mulai dari permukaan tanah sampai dengan ujung daun tertinggi setelah diluruskan. Variabel generatif meliputi jumlah anakan produktif, bobot gabah kering panen (BGKP), bobot gabah kering giling (BGKG), bobot kering gabah bernas (BKGB), dan bobot kering gabah hampa (BKGH). Analisis jaringan tanaman yang dilakukan yaitu penetapan kadar hara SiO2 dengan metode ekstraksi HNO3 dan HClO4, dan kandungan logam berat (Pb, Cd, dan Hg) pada beras dengan metode ekstraksi HNO3 dan HClO4.

20

IV. 4.1.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Pengaplikasian Electric furnace slag (EF) slag pada tanah gambut yang

berasal dari Jambi mengakibatkan terjadinya beberapa perubahan sifat kimia tanah. Hal ini terjadi dikarenakan oleh adanya interaksi antara unsur-unsur yang terdapat di dalam EF slag, seperti Ca, Mg, Fe, Al, P dan juga Si dengan tanah. Analisis pendahuluan menunjukkan bahwa tanah gambut masih memiliki kandungan bahan organik yang tinggi, yaitu sebesar 55.54% dan nilai pH H2O 1:1 sebesar 4.6. Ciri lain yang dimiliki tanah ini antara lain N-total sebesar 3.72% dan kandungan basa-basa, yaitu Ca-dd 5.54 (me/100g), Mg-dd 3.11 (me/100g), K-dd 2.90 (me/100g), dan Na-dd 1.84 (me/100g).

4.1.1

pH Tanah dan Basa-Basa Dapat Ditukar

Tanah gambut yang digunakan pada penelitian ini memiliki tingkat kemasaman yang tergolong tinggi. Dari Tabel 4 dapat terlihat bahwa nilai hasil pengukuran pH tanah gambut sangat rendah, yaitu berkisar antara 3.5-4.35. Hasil analisis ragam (Tabel Lampiran. 4) menunjukkan bahwa pemberian EF slag dan silica gel nyata meningkatkan pH. Dari Tabel 4 dapat diketahui bahwa kadar Mgdd dan Ca-dd tanah pada perlakuan unsur mikro dan silica gel tidak berbeda nyata dengan kontrol. Dari hasil analisis tanah diketahui bahwa pH tanah pada perlakuan unsur mikro tidak berbeda nyata dengan kontrol. Gambar 1 memperlihatkan nilai pH tanah pada perlakuan EF slag meningkat seiring dengan bertambahnya dosis yang diberikan dan EF slag mampu meningkatkan pH tanah lebih besar dibandingkan silica gel. Peningkatan pH tanah akibat pemberian EF slag juga sesuai dengan pendapat Silva (1971) yang menyatakan bahwa pemberian slag sebagai sumber silikat dapat menaikkan pH tanah .

21

Tabel 4. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah dan Basa-Basa Dapat Dipertukarkan Perlakuan

Basa-Basa Dapat Dipertukarkan Mg-dd Ca-dd

pH Tanah

Kontrol EF slag 2 % EF slag 4 % EF slag 6 % EF slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro

-------(me/100g)------3.60a 10.73a 4.38ab 15.04a 5.67bc 13.65a 6.13cd 26.37b 7.34d 31.91b 3.27a 5.81a 4.01a 5.27a 3.80a 6.73a 3.92a 6.39a 3.39a 5.10a

3.50a 3.73b 4.03c 4.18d 4.35e 3.77b 3.73b 3.70b 3.73b 3.55a

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah Berganda Duncan (DMRT)

Peningkatan nilai pH ini diduga karena kandungan basa-basa dapat ditukar (terutama Ca dan Mg) yang terdapat dalam EF slag. Hal ini sesuai dengan pernyataan Soepardi (1983) dimana pada proses pengapuran, kapur karbonat berinteraksi dengan H2O dalam tanah dan kemudian terjadi pelepasan ion oleh Ca2+, Mg2+, CO32-, dan OH-. Karbonat (CO32-) inilah yang kemudian mengikat ion H+ dan membuat ion H+ keluar dari kompleks jerapan tanah. Posisi H+ dalam kompleks jerapan digantikan oleh kation Ca2+ dan Mg

2+

(sehingga ketersediaan

Ca dan Mg dalam tanah meningkat).

5.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

pH Tanah

4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 1. Perbandingan Nilai pH Tanah Gambut antara Kontrol dan Semua Perlakuan pada Tanah.

22

Nilai pH terendah (pH 3.5) terdapat pada perlakuan kontrol, sedangkan nilai pH tertinggi (pH 4.35) terdapat pada perlakuan EF slag 8% dengan kenaikan sebesar 24.28% dibandingkan kontrol. Pada perlakuan silica gel nilai tertinggi terdapat pada dosis perlakuan 2% (pH 3.77) dengan kenaikan sebesar 7.71% dibandingkan kontrol. Pada Gambar 2 dan 3 dapat terlihat bahwa kadar Ca-dd dan Mg-dd tanah meningkat seiring dengan semakin tingginya dosis perlakuan EF slag yang diberikan. Pemberian EF slag mampu meningkatkan kadar Ca-dd dan Mg-dd tanah lebih besar dibandingkan perlakuan unsur mikro dan silica gel.

8.00

EF Slag

Mg-dd Tanah (me/100 g)

Silica Gel Eq EF Slag 6.00 4.00 2.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 2. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Mg-dd Tanah Gambut.

40.00

Ca-dd Tanah (me/100 g)

30.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

20.00 10.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 3. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Ca-dd Tanah Gambut.

23

Berdasarkan hasil analisis ragam (Tabel Lampiran. 5 dan 6), pemberian EF slag berpengaruh sangat nyata terhadap kadar Mg dan Ca dapat dipertukarkan tanah. Kadar Mg-dd tertinggi (Mg-dd=7.34 me/100g) terdapat pada perlakuan EF slag 8% dengan kenaikan 103.88% dibandingkan kontrol dan kadar Ca-dd tertinggi (Ca-dd=31.91 me/100g) terdapat pada perlakuan EF slag 8% dengan kenaikan 197.4% dibandingkan kontrol. Nilai Mg-dd terendah terdapat pada perlakuan silica gel ekuivalen EF slag 2% (Mg-dd=3.27 me/100g) dan Ca-dd terendah pada perlakuan unsur mikro (Ca-dd= 5.10 me/100g). Peningkatan Ca akibat pemberian slag sesuai dengan pendapat Silva (1971) bahwa pemberian kalsium silikat (EF slag) dapat meningkatkan kandungan kalsium tanah. Meningkatnya Ca dan Mg tersedia tanah akibat pemberian EF slag dikarenakan pada EF slag juga terkandung unsur Ca dan Mg (Tabel Lampiran 2). 4.1.2

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar Unsur Mikro, P, dan SiO2 Tersedia dalamTanah

Pada hasil analisis (Tabel Lampiran 7, 8, 9, dan 10) dapat diketahui bahwa pemberian EF slag berpengaruh nyata meningkatkan kadar Fe, Mn, Cu, dan Zn tersedia tanah. Slag dalam bidang pertanian digunakan antara lain: (1) untuk menetralkan kemasaman tanah serta menambah unsur Ca dan Mg; (2) meningkatkan jumlah fosfor dalam tanah karena mengandung 5-10% fosfor tersedia; serta (3) sebagai sumber silikat (Barber, 1967 dalam Priambudi, 1997). Dari Tabel 5 dapat diketahui kadar Fe-tersedia tanah tertinggi terdapat pada perlakuan EF slag 8% (855.21 ppm) dengan kenaikan sebesar 109% dibandingkan kontrol dan terendah pada perlakuan silica gel ekuivalen EF slag 6% (409.63 ppm). Meningkatnya ketersediaan Fe pada perlakua EF slag diduga karena di dalam EF slag terdapat kadar Fe yang cukup tinggi (Fe2O3 = 43.18%). Kadar Mn-tersedia tanah tertinggi terdapat pada perlakuan EF slag 8% (81.36 ppm) dengan kenaikan sebesar 1162.9% dibandingkan kontrol dan terendah pada perlakuan unsur mikro (5.49 ppm). Kadar Cu-tersedia tanah tertinggi terdapat pada perlakuan unsur mikro (334.63 ppm) dengan kenaikan sebesar 117.9% dibandingkan kontrol dan terendah pada perlakuan silica gel ekuivalen EF slag 2% (12.80 ppm). Pemberian unsur mikro nyata meningkatkan Zn-tersedia tanah.

24

Kadar Zn-tersedia tanah tertinggi terdapat pada perlakuan unsur mikro (31.37 ppm) dengan kenaikan sebesar 160.55% dibandingkan kontrol dan terendah pada perlakuan EF slag 4% (10.98 ppm). Tabel 5. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar Unsur Mikro,P dan SiO2 Tersedia dalam Tanah Unsur Hara Mikro Perlakuan

P-tersedia Fe-tersedia

Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro

Mn-tersedia

Cu-tersedia

SiO2-tersedia

Zn-tersedia

-------------------------------------------(ppm)------------------------------------------409.99a 6.41a 15.89abcd 12.04ab 48.68a 53.10a 588.06bc 37.47b 17.34bcd 12.58abc 80.96abc 240.03b 683.89c 54.65c 14.35abc 10.98a 86.54bc 293.67b 836.91d 67.24d 14.19ab 14.08bcd 109.02cd 277.66b 855.21d 81.36e 17.29bcd 14.75cd 119.83d 257.86b 440.39ab 9.09a 12.80a 11.78ab 63.05ab 95.61a 410.78a 10.94a 17.734d 12.90abcd 73.97ab 74.71a 409.63a 8.90a 17.54cd 14.96cd 69.37ab 74.01a 428.11a 5.55a 18.754d 15.15d 64.22ab 54.88a 483.12ab 5.49a 34.63d 31.37d 68.55ab 70.412a

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah Berganda Duncan (DMRT)

Kadar Fe dan Mn tersedia tanah pada perlakuan EF slag (Gambar 4 dan 5) meningkat seiring dengan penambahan dosis. Kadar Fe tersedia pada perlakuan silica gel cenderung mengalami penurunan seiring dengan penambahan dosis. Menurut Silva, 1971 dalam Pramono, 1981, kalsium silikat yang terkandung dalam slag dapat mengurangi sifat racun yang ditimbulkan oleh unsur Fe pada jumlah yang relatif tinggi. Pemberian unsur mikro mampu meningkatkan kadar Cu dan Zn tersedia tanah lebih besar dibandingkan perlakuan EF slag dan silica gel (Gambar 6 dan 7).

25

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

Fe-tersedia Tanah (ppm)

1000.00 800.00 600.00 400.00 200.00 0.00

Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 4. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Fe-tersedia Tanah Gambut.

Mn-tersedia Tanah (ppm)

100.00 80.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

60.00 40.00 20.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 5. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Mn-tersedia Tanah Gambut.

Cu-tersedia Tanah (ppm)

40.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

30.00 20.00 10.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 6. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Cu-tersedia Tanah Gambut.

26

Zn-tersedia Tanah (ppm)

40.00 30.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

20.00 10.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 7. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Zn-tersedia Tanah Gambut. Berdasarkan hasil analisis (Tabel Lampiran 11) dapat diketahui bahwa pemberian EF slag berpengaruh nyata dalam meningkatkan kadar P-tersedia tanah. Dari Gambar 8 dapat terlihat bahwa perlakuan EF slag nyata meningkatkan P-tersedia tanah lebih baik dibandingkan perlakuan silica gel dan unsur mikro. Kadar P-tersedia tertinggi terdapat pada perlakuan EF slag 8% (Ptersedia=119.83 ppm) dengan kenaikan sebesar 146.15% dibandingkan kontrol, sedangkan untuk nilai terendah terdapat pada perlakuan kontrol, yaitu 48.68 ppm. Kadar P-tersedia pada perlakuan EF slag meningkat seiring dengan bertambahnya dosis perlakuan yang diberikan. Meningkatnya kadar P-tersedia dalam tanah pada perlakuan EF slag diduga karena jumlah kandungan P2O5 dalam EF slag (P2O5 =530 ppm) turut menyumbangkan ketersediaan P yang ada di dalam tanah.

P -tersedia Tanah (ppm)

150.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

100.00 50.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 8. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap P-tersedia Tanah Gambut.

27

Berdasarkan hasil analisis (Tabel Lapiran 12) pemberian EF slag berpengaruh nyata terhadap SiO2-tersedia tanah. Dari Gambar 9 dapat dilihat, kadar SiO2-tersedia di dalam tanah paling tinggi diperoleh pada perlakuan EF slag 4% (SiO2-tersedia=293.67 ppm) dengan kenaikan sebesar 451.79% dibandingkan kontrol, sedangkan untuk nilai terendah terdapat pada perlakuan unsur mikro (43.13 ppm). EF slag meningkatkan kadar SiO2-tersedia tanah yang lebih baik dibandingkan perlakuan silica gel dan unsur mikro. Kenaikan kadar SiO2-tersedia perlakuan EF slag terhenti pada dosis 4%, kemudian pada dosis 6% mulai menunjukkan penurunan kadar SiO2-tersedia tanah. Pada perlakuan silica gel, kadar SiO2-tersedia menurun seiring dengan bertambahnya dosis.

SiO2-tersedia Tanah (ppm)

300.00 250.00

EF Slag

200.00

Silica Gel Eq EF Slag

150.00 100.00 50.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 9. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap SiO2-tersedia dalam Tanah Gambut. 4.1.3

Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap N-Total Tanah

Berdasarkan hasil analisis ragam didapatkan bahwa pemberian EF slag, silica gel, dan unsur mikro tidak berpengaruh nyata terhadap kadar N-total tanah. Pada Tabel 9 dapat terlihat bahwa kenaikan kadar N-total tanah hampir seragam pada seluruh perlakuan. Hal ini membuktikan bahwa dengan pemberian EF slag, silica gel, dan unsur mikro tidak mempengaruhi kadar N-total tanah.

28

Tabel 6. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap N-Total Tanah Perlakuan Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro

N-total (%) 1.30 1.15 1.28 1.19 1.30 1.10 1.16 1.08 1.17 1.08

Kadar N-total tertinggi dihasilkan oleh perlakuan EF slag 8% (Ntotal=1.30 %), sedangkan nilai terkecil ada pada perlakuan silica gel ekuivalen EF slag 6% dan unsur mikro (N-total=1.08%).

4.1.4

Kandungan Logam Berat dalam Tanah

Dari hasil analisis logam berat pada tanah dapat diketahui bahwa pemberian EF slag, silica gel, dan unsur mikro tidak berpengaruh nyata terhadap ketersediaan logam berat Pb, Cd, dan Hg dalam tanah. Pada Tabel 7 dapat terlihat bahwa kandungan logam berat beracun pada perlakuan EF slag sangat sedikit dan tidak terdapat kandungan logam berat Hg di dalam tanah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Peterson dan Aloway (1979) dalam Darmono (1995), bahwa kandungan logam berat di dalam tanah secara alamiah sangat rendah, kecuali tanah tersebut sudah terlebih dahulu tercemar. Untuk logam berat Pb, kandungan tertinggi terdapat pada kontrol, yaitu 0.35 ppm, sedangkan kandungan yang terendah terdapat pada perlakuan EF slag dengan dosis perlakuan 2 dan 4%, yaitu 0.00 ppm. Untuk logam berat Cd, kandungan tertinggi terdapat pada kontrol, yaitu 0.08 ppm, sedangkan kandungan yang terendah terdapat pada perlakuan unsur mikro, yaitu 0.02 ppm

29

Tabel 7. Kandungan Logam Berat pada Tanah Perlakuan Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro

4.2

Pb tersedia

Cd tersedia

Hg tersedia

-----------------------(ppm)---------------------0.35 0.08 0.00 0.00 0.04 0.00 0.00 0.07 0.00 0.70 0.04 0.00 0.23 0.04 0.00 0.13 0.06 0.00 0.12 0.04 0.00 0.23 0.07 0.00 0.12 0.05 0.00 0.13 0.02 0.00

Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Varietas IR 64

4.2.1

Pertumbuhan Tanaman Padi Varietas IR 64

Perkembangan rata-rata dari pertumbuhan tanaman padi yang meliputi tinggi tanaman pada 11 MST, jumlah anakan maksimum dan jumlah anakan produktif pada berbagai perlakuan disajikan pada Tabel 8. Tinggi tanaman pada umur 11 MST menunjukkan bahwa pada perlakuan EF slag terjadi peningkatan tinggi tanaman seiring dengan meningkatnya dosis perlakuan (Gambar 10). Pada perlakuan silica gel, tanaman sudah tidak mengalami peningkatan tinggi pada minggu ke-4. Hasil uji statistik pengaruh pemberian EF slag, silica gel, dan unsur mikro disajikan pada Tabel 8.

30

Tabel 8. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi IR 64 Tinggi Tanaman

Perlakuan

Jumlah Anakan Maksimum

(cm) Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro

Jumlah Anakan Produktif

---------(batang/pot)--------

15.40a 51.27b 76.50c 84.00c 83.67c 24.67a 12.43a 14.13a 18.87a 15.77a

2a 9.7b 13.7c 23d 25.3cd 1.7a 0a 0a 0a 0a

0a 4b 9.7c 22.7d 21.3d 0a 0a 0a 0a 0a

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah Berganda Duncan (DMRT).

Hasil pengamatan yang dilakukan di rumah kaca menunjukkan bahwa pada awal masa tanam, tanaman mulai menunjukkan gejala kekurangan unsur N. Hal ini diduga dikarenakan N yang dapat diserap oleh tanaman dari tanah terbatas. Pada umur 6 MST, tanaman dengan perlakuan unsur mikro, dan kontrol sudah mati, sedangkan tanaman dengan perlakuan silica gel mati pada usia 11 MST.

Tinggi Tanaman 11 MST (cm)

100.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 10. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman 11 MST

31

Pada Gambar 11 dan 12 dapat terlihat perbandingan jumlah anakan maksimum dan anakan produktif antara perlakuan EF slag, silica gel, dan unsur mikro. Berdasarkan hasil analisis (Tabel Lampiran 13, 14, dan 15) menunjukkan bahwa pemberian EF slag berpengaruh nyata meningkatkan pertumbuhan seiring dengan meningkatnya dosis. Tanaman tertinggi diperoleh pada perlakuan EF slag 6% (84 cm) dengan kenaikan sebesar 445.5% dibandingkan kontrol, sedangkan untuk tanaman terendah terdapat pada perlakuan silica gel ekuivalen EF slag 4% (12.43 cm). Gambar Lampiran 6, 7, 8, dan 9 menunjukkan perbandingan tinggi tanaman padi varietas IR 64 perlakuan kontrol, EF slag, silica gel, dan unsur mikro umur 7MST dan 17MST. Perbedaan jumlah anakan tampak sangat nyata antara kontrol, unsur mikro, silica gel dengan perlakuan EF slag. Jumlah anakan maksimum tertinggi terdapat pada perlakuan EF slag 8%, yaitu 25.3 batang/pot dan anakan produktif tertinggi terdapat pada perlakuan EF slag 6%, yaitu 22.7 batang/pot, sedangkan pada kontrol, unsur mikro dan silica gel pada seluruh dosis perlakuan, yaitu sama sekali tidak ada anakan yang muncul hingga saat tiba

Jumlah Anakan Maksimum (batang/pot)

waktunya panen.

30 25 20

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

15 10 5 0 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 11. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi.

32

Jumlah Anakan Produktif (batang/pot)

25 20

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

15 10 5 0 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 12. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi. Waktu pemanenan untuk seluruh perlakuan berbeda-beda. Hal ini dikarenakan waktu pemasakan bulir padi yang tidak sama. Waktu yang dibutuhkan oleh perlakuan EF slag agar bulir padinya masak lebih cepat dibandingkan perlakuan silica gel, unsur mikro dan kontrol. Semakin tinggi dosis perlakuan pada EF slag yang diberikan semakin cepat pula proses pemasakan bulirnya dan bulir padi yang dihasilkan juga lebih banyak.

4.2.2

Produksi Tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman padi selama fase vegetatif memegang peranan yang menentukan terhadap kualitas dan produksi tanaman padi. Oleh karena itu, perlakuan yang berpengaruh sangat nyata dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman padi diharapkan pula dapat meningkatkan produksi dan komponen produksi tanaman, khususnya pada tanaman padi. Tabel 9 menunjukkan pengaruh EF slag, silica gel, dan unsur mikro terhadap produksi tanaman padi. Terdapat beberapa komponen produksi yang diukur di antaranya adalah bobot gabah kering panen (GKP), bobot gabah kering giling (GKG), bobot gabah kering bernas (GKB) dan bobot gabah kering hampa (GKH). Produksi gabah yang dihasilkan oleh tanaman padi dengan perlakuan EF slag dan tanpa EF slag terlihat perbedaan yang sangat jelas. Tabel 9 menunjukkan bahwa pada perlakuan EF slag, terjadi peningkatan produksi gabah seiring dengan meningkatnya dosis yang diberikan. Sedangkan

33

pada perlakuan tanpa slag, seperti silica gel dan juga kontrol, sama sekali tidak ada gabah yang berhasil diproduksi. Hal ini di sebabkan karena tanah yang di beri perlakuan silica gel, unsur mikro, dan kontrol pada tanaman yang berumur 6 MST sudah mulai tidak tumbuh atau bertambah tingginya, bahkan ada beberapa tanaman yang sudah mati, sehingga dari saat awal penanaman hingga tiba saatnya panen masih belum menghasilkan malai. Tabel 9. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Produksi Tanaman Padi IR 64 Perlakuan Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro

Bobot GKP

Bobot GKG

Bobot GKB

Bobot GKH

------------------------------(g/pot)-----------------------------0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.70a 0.63a 0.02a 0.61a 4.60a 4.09a 2.05a 2.05b 15.99b 14.23b 11.63b 2.60bc 19.67b 17.51b 14.34b 3.16c 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah Berganda Duncan (DMRT)

Berdasarkan hasil analisis (Tabel Lampiran 16, 17, 18, dan 19) menunjukkan bahwa pemberian EF slag nyata meningkatkan produksi tanaman padi, sedangkan perlakuan silica gel dan unsur mikro tidak nyata meningkatkan produksi tanaman padi. Bobot gabah kering panen paling tinggi (Tabel 9) didapatkan oleh tanaman yang diberi perlakuan EF slag 8%, yaitu 19.67 gram/pot, sedangkan untuk bobot terendah terdapat pada perlakuan unsur mikro dan silica gel yang sama sekali tidak menghasilkan gabah. Begitupun halnya dengan bobot gabah kering giling dan bobot gabah kering bernas (Gambar 13 dan 14), bobot tertinggi diperoleh pada perlakuan EF slag dengan dosis 8%, yaitu berturut-turut 17.51 gram/pot dan14.34 gram/pot. Sedangkan bobot gabah yang terendah terdapat pada perlakuan unsur mikro, silica gel, dan kontrol. Bobot gabah kering hampa tertinggi diperoleh pada perlakuan EF slag 8%, yaitu 3.16 g/pot.

Bobot Gabah Kering Giling (g/pot)

34

20.00

EF Slag Silica Gel Eq EF Slag

15.00 10.00 5.00 0.00

Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Bobot Gabah Kering Bernas (g/pot)

Gambar 13. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Giling.

15.00 EF Slag Silica Gel Eq EF Slag 10.00

5.00

0.00 Kontrol

2%

4%

6%

8%

Unsur Mikro

Perlakuan

Gambar 14. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Bernas. 4.3

Kandungan Logam Berat pada Beras Pada saat tanaman berumur 6MST, tanaman sudah mulai tidak tumbuh

atau tidak bertambah tingginya. Hal ini menyebabkan ada beberapa ulangan tanaman pada perlakuan silica gel, unsur mikro, dan kontrol yang tidak menghasilkan malai dan bulir padi, sehingga data menjadi tidak lengkap dan tidak mencukupi bobot yang di butuhkan untuk di analisis. Oleh karena itu, tidak semua perlakuan bisa di analisis di laboratorium dan tidak bisa di lanjutkan ke tahap selanjutnya, yaitu analisis ragam.

35

Pada Tabel 10 dapat terlihat, bahwa untuk logam berat Pb dan Hg ada beberapa sampel yang tidak terukur karena kandungan logam berat yang terdapat pada sampel beras tersebut sangat rendah, sedangkan untuk kandungan logam berat Cd, yang dapat dianalisis hanya pada perlakuan EF slag denga dosis 4%, 6%, dan 8%. Hasil pengukuran logam berat untuk kadar Cd pada perlakuan EF slag dengan dosis 4% adalah 0.13 ppm, EF slag dengan dosis 6% adalah 0.17 ppm, sedangkan untuk EF slag dengan dosis 8%, yaitu 0.13 ppm. Nilai yang dihasilkan dari analisis logam berat Cd tersebut menurut Badan Standarisasi Nasional (2009) pada Tabel Lampiran 20, tidak melewati batas maksimum kandungan logam berat pada beras, sehingga beras yang dihasilkan tidak berbahaya dan bisa dikonsumsi oleh manusia. Tabel 10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar Logam Berat pada Beras Perlakuan

Pb

-

4.5

Hg

---------------------(ppm)------------------td 0.13 Td td 0.17 Td td 0.13 Td -

Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro Keterangan : td

Cd

= tidak terdeteksi = tidak ada sampel

Kandungan SiO2 pada Jerami Padi Sama halnya dengan kandungan logam berat pada beras, pada penelitian

kandungan SiO2 pada jerami padi juga tidak bisa dilakukan analisis ragam. Hal ini disebabkan karena pada saat tanaman berumur 6MST, tanaman sudah mulai tidak tumbuh atau tidak bertambah tingginya, sehingga ada beberapa ulangan tanaman pada perlakuan silica gel, unsur mikro, dan kontrol yang tidak menghasilkan

36

malai dan data menjadi tidak lengkap dan tidak mencukupi bobot yang di butuhkan untuk di analisis. Oleh karena itu, tidak semua perlakuan bisa di analisis di laboratorium dan tidak bisa di lanjutkan ke tahap selanjutnya, yaitu analisis ragam. Tabel 11 menunjukkan bahwa kadar SiO2 tertinggi dihasilkan oleh perlakuan EF slag 4%, yaitu 19.41%, sedangkan kadar SiO2 yang terendah terdapat pada pada silica gel ekuivalen EF slag 6%, yaitu 2.57%. Percobaan Oota pada tahun 1952 (Oota, 1979) membuktikan bahwa penggunaan pupuk silikat berupa slag, nyata dapat meningkatkan kandungan SiO2 dalam jaringan tanaman padi yang diikuti dengan meningkatnya hasil panen padi. Tabel 11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada Jerami Padi Perlakuan Kontrol EF Slag 2 % EF Slag 4 % EF Slag 6 % EF Slag 8 % Silica gel ek 2 % Silica gel ek 4 % Silica gel ek 6 % Silica gel ek 8 % Unsur Mikro Keterangan : - = tidak ada sampel

SiO2 (%) 12.46 19.41 18.81 8.94 2.57 -

37

V. 5.1

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan Electric Furnace slag nyata meningkatkan nilai pH tanah, Ca dan Mg

dapat dipertukarkan, SiO2-tersedia, P-tersedia tanah, serta unsur mikro (Fe, Mn, dan Zn) tersedia tanah. Silica gel nyata meningkatkan pH tanah dan perlakuan unsur mikro nyata meningkatkan Zn-tersedia pada tanah. Ketiga perlakuan tersebut tidak berpengaruh nyata terhadap N-total dan kadar logam berat (Pb, Cd, dan Hg) tersedia tanah. Electric furnace slag nyata meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi. Silica gel dan unsur mikro tidak berpengaruh nyata meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi. EF slag meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi lebih baik dibandingkan dengan perlakuan unsur mikro dan silica gel. Kadar logam berat yang terdapat dalam beras pada perlakuan EF slag sangat rendah dan tidak melewati batas maksimum kandungan logam berat pada beras, sehingga beras yang dihasilkan tidak berbahaya dan bisa dikonsumsi oleh manusia.

5.2

Saran Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai efek residu dari perlakuan EF

slag, silica gel, dan unsur mikro untuk tanaman padi pada tanah gambut.

38

VI.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1976. Dictionary of Geological Terms. American Geological Institute. Revised Edition. Anchor Books. New York. ---------. 1983. Pedoman Bercocok Tanaman Padi, Palawija dan sayur-sayuran. Departemen Pertanian. Satuan Pengendali. Bimas. Jakarta. Badan Standardisasi Nasional. 2009.http://agribisnis.deptan.go.id/…/batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan SNI 7387-2009.PDF.diakses pada tanggal 29 September 2012. Beckwith, R. S. and R. Reeve. 1963. Studies on soluble Silica in soil I: The sorption of silicic acid by soils and mineral. Aust. J. Soil. Des. 1 : 157-158. Darmono. 1995. Logam Berat dalam Sistem Biologi. Universitas Indonesia Press. Jakarta. De Datta, S. K. 1981. Principles and Practices of Rice Production. John Wiley and Sons. New York. Djuwansah, M. R. 2007. Tata Air dan Kerentanan Lingkungan Lahan Gambut. Hlm 108. dalam Sumber Daya Air dan Lingkungan: Potensi, Degradasi, dan Masa Depan. M. D. Robert. dan M. Dyah (Ed.). Jakarta: LIPI Press. Farrar, K. 1969. Trace elements and magnesium in basic slag and their value to plants. N. A. A. S. Advisory Papers 6: 1 – 24. Fattah, M. Y. 1997. Pengaruh Terak Baja dan Pupuk Fosfat Terhadap Padi Sawah IR 64 serta Serapan P, Ca, Mg, dan Si pada Latosol Darmaga [Skripsi]. Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB, Bogor. Hidayatuloh, S. 2006. Pengaruh Slag terhadap Sifat Kimia Tanah dan Produksi Padi Sawah pada Tanah Gambut Mukok, Sanggau [Skripsi]. Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB, Bogor. Imaizumi, K., and S. Yoshida. 1958. Edaphological Studies on Silica Supplying Power of Paddy Field. Bul. Nat. Inst. Agr. Sci. Tokyo. 88: 261-304. Ismunadji, M., S. Partohardjono dan A. S. Karama. 1991. Fosfor, Peranan dan Penggunaannya dalam Bidang Pertanian. Kerjasama PT. Petrokimia Gresik dengan Balai Penelitian Tanaman Pangan Bogor. Krauskopf, K. B. 1967. Introduction to Geochemistry. Mc Graw-Hill. Book. Co. New York.

39

Mitsui, S. and H. Takatoh. 1963. Nutritional study of silicon in graminaceous crop. Soil Sci. Plant Nutr. 9: 7-16. Najiyati, S., M. Lili, dan N. S I Nyoman. 2005. Panduan pengelolaan lahan gambut untuk pertanian berkelanjutan. Proyek Climate Change, Forests and Peatlands in Indonesia. Wetlands International–Indonesia Programme dan Wildlife Habitat Canada. Bogor. Indonesia. Okuda, A. and E. Takahashi. 1964. The role of silicon. Pp. 123-146. In The Mineral Nutrition of Rice Plant, ed. By IRRI, jones Hopkins Press Baltimore, Maryland. Oota, M. 1979. Pengaruh Pemupukan Terak. Seminar Fakultas Pertanian IPB. 28 Maret 1979. Pramono, A. 1981. Perubahan Sifat Kimia Tanah Akibat Pemberian Terak Baja (Basic Slag) [Skripsi]. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Priambudi, A. 1997. Pengaruh Pemberian Slag (Terak Baja), Kalsit, dan Dolomit terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merr) serta Beberapa Sifat Kimia pada Tanah Latosol, Darmaga [Skripsi]. Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB, Bogor. Rahim, S. S. 1995. Penggunaan Slag Sebagai Sumber Silikat Bagi Pertumbuhan Dan Produksi Padi Sawah Varietas IR 64 Pada Entisol Sukamandi [Skripsi]. Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian IPB, Bogor. Silva, J. A. 1971. Possible mechanism for crops respone to silicate application. Proc. Inter. Symp. on Soil Fertility Evaluation. New Delhi. Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. Subowo, Mulyadi, S., dan Asep Nugraha. 1999. Status dan Penyebaran Pb, Cd, dan Pestisida pada Lahan Sawah Intensifikasi di Pinggir Jalan Raya. Prosiding. Bidang Kimia dan Bioteknologi Tanah, Puslittanak, Bogor. Suprihatno, B., A. A. Darajat, Satoto, Baehaki, Suprihatno, A. Setyono, S. D. Indrasari, I.P. Wardana, dan H. Sembiring. 2010. Deskripsi Varietas Padi. Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Subang. Suwarno. 1993. The Application Effects of Indonesian Steel Slag as Acid Soils Amandement. Master Thesis. Tokyo University of Agriculture. ------------- and I. Goto. 1997. Mineralogical and chemical properties of Indonesian electric furnace slag and its applications effect as soil amendment. Setagaya. Tokyo. Agric. Sci. J. 42: 151–162.

40

Syihabuddin, M. 2011. Pengaruh Terak Baja Terhadap Sifat Kimia Tanah Serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi (Oryza sativa) pada Tanah Gambut Dalam dari Kumpeh, Jambi [Skripsi]. Bogor: Departeman Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB. Takahashi, E and Y. Miyake. 1977. Silica and plant growth. Proc. Of the Int. Sem. on Soil Env. and Fert. Manage in Intens Agric. Tokyo. Wahyunto, S. Ritung dan H. Subagjo. 2003. Peta luas sebaran lahan gambut dan kandungan karbon di Pulau Sumatera, 1990–2002. Proyek Climate Change, Forests and Peatlands in Indonesia. Wetlands International–Indonesia Programme and Wildlife Habitat Canada. Bogor. Indonesia. Yoshida, S. 1981. Fundamentals of Rice Crop Science. International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines.

41

LAMPIRAN

42

TABEL LAMPIRAN Tabel Lampiran 1. Hasil Analisis Awal Sifat Kimia Tanah Gambut Sifat Kimia

Satuan

pH H2O 1:1

Metode

Nilai

Elektrometri

4.60

C-organik

(%)

Walkey&Black

55.54

N-total

(%)

Kjeldhal

3.72

(ppm)

Bray I

24.50

Ca-dd

(me/100g)

N NH4OAc pH 7.0

5.54

Mg-dd

(me/100g)

N NH4OAc pH 7.0

3.11

K-dd

(me/100g)

N NH4OAc pH 7.0

2.90

Na-dd

(me/100g)

N NH4OAc pH 7.0

1.84

KTK

(me/100g)

N NH4OAc pH 7.0

133.68

P-tersedia

KB

(%)

9.71

Al-dd

(me/100g)

NKCl

3.28

H-dd

(me/100g)

NKCl

5.99

Fe tersedia

(ppm)

DTPA

923.20

Cu tersedia

(ppm)

DTPA

17.94

Zn tersedia

(ppm)

DTPA

57.92

Mn tersedia

(ppm)

DTPA

142.51

Pb tersedia

(ppm)

0.05 N HCl

2.90

Cd tersedia

(ppm)

0.05 N HCl

Tr

Cr tersedia

(ppm)

0.05 N HCl

1.82

As tersedia

(ppm)

0.05 N HCl

Tr

Hg tersedia

(ppm)

0.05 N HCl

22.70

SiO2

(ppm)

gravimetri

65

43

Tabel Lampiran 2. Komposisi Kimia dari Electric Furnace Slag Indonesia Parameter Fe2O3

Satuan g kg-1

EF slag Indonesia 431.80

CaO

g kg-1

260.00

SiO2

g kg

-1

127.00

MgO

g kg-1

78.60

Al2O3

g kg-1

72.10

g kg

-1

0.410

P2O5

g kg

-1

0.53

Na2O

g kg-1

3.30

Mn

g kg-1

12.40

g kg

-1

22.00

Zn

g kg

-1

79.00

DN

%

66.10

As

mg kg-1

3.17

Cd

mg kg-1

0.17

Cr

mg kg-1

832.00

Pb

-1

5.00

-1

0.08

K2O

Cu

Logam Berat Berbahaya

Hg

mg kg mg kg

44

Tabel Lampiran 3. Deskripsi Padi Varietas IR 64 Ciri Nomor seleksi

Deskripsi IR 18348-36-3-3

Asal persilangan

IR 5657/ IR 2061

Golongan

Cere

Umur tanaman

110-120 hari

Bentuk tanaman

Tegak

Tinggi tanaman

115-126

Anakan produktif

20-35 batang

Warna kaki

Hijau

Warna batang

Hijau

Warna telinga daun

Tidak berwarna

Warna lidah daun

Tidak berwarna

Warna daun

Hijau

Muka daun

Kasar

Posis daun

Tegak

Daun bendera

Tegak

Bentuk gabah

Ramping, panjang

Warna gabah

Kuning bersih

Kerontokan

Tahan

Kerebahan

Tahan

Tekstur nasi

Pulen

Kadar amilosa

23%

Indeks glikemik

70

Bobot 1000 butir

24.1 g

Rata-rata hasil Potensi hasil

5.0 ton/ ha 6.0 ton

Ketahanan terhadap : Hama Penyakit Anjuran tanam Pemulia Dilepas tahun Sumber : Suprihatno et al., 2010

Tahan wereng coklat biotipe 1, 2, dan agak tahan wereng coklat biotipe 3 Agak tahan hawar daun bakteri strain IV. Tahan virus kerdil rumput Baik ditanam di lahan sawah irigasi dataran rendah sampai sedang Introduksi dari IRRI 1986

45

Tabel Lampiran 4. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah. Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total Terkoreksi

db 9 20 29

Jumlah Kuadrat 2.02 0.09 2.11

Kuadrat Tengah 0.22 0.00

F Hitung 47.21**

F Tabel F 0.05 2.40

F 0.01 3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Ca-dd tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 5. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Ca-dd Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terkoreksi

9 20 29

2405.00 593.12 2998.13

267.223 29.656

9.01**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Ca-dd tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 6. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Mg-dd Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terkoreksi

9 20 29

50.02 10.17 60.20

5.558 0.509

10.93**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Mg-dd tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 7. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Fe-tersedia Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terkoreksi

9 20 29

854001.90 122703.60 976705.50

94889.100 6135.180

15.47**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Fe-tersedia tanah dengan taraf α = 5%

46

Tabel Lampiran 8. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Mn-tersedia Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terkoreksi

9 20 29

23017.83 544.76 23562.59

2557.536 27.238

93.90**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Mn-tersedia tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 9. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Cu-tersedia Tanah. Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total Terk

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

9 20 29

1012.80 58.21 1071.01

112.534 2.910

38.67**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Cu-tersedia tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 10. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Zn-tersedia Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

942.84 31.32 974.16

104.760 1.566

66.90**

2.40

F 0.01 3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap Zn-tersedia tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 11. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar P-Tersedia Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terkoreksi

9 20 29

12733.67 6088.17 18821.84

1414.85 304.41

4.65**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap P-tersedia tanah dengan taraf α = 5%

47

Tabel Lampiran 12. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 –tersedia Tanah. Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

302436.24 37597.82 340034.06

33604.027 1879.891

17.88**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap SiO2-tersedia pada tanah dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 13. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Padi 11 MST Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

25812.08 2158.71 27970.78

2868.008 107.935

26.57**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman padi dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 14. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total Terk

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

9 20 29

2237.37 36.00 2273.37

248.596 1.800

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

138.11**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah anakan produktif padi dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 15. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi Sumber Keragaman Perlakuan Galat Total Terk

db 9 20 29

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

2670.80 22.67 2693.47

296.756 1.133

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

261.84**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah anakan maksimum padi dengan taraf α = 5%

48

Tabel Lampiran 16. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Panen Tanaman Padi Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

1489.56 131.91 1621.47

165.507 6.596

25.09**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap bobot gabah kering panen padi dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 17. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Giling Tanaman Padi Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

1179.88 104.49 1284.37

131.098 5.224

25.09**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap bobot gabah kering giling padi dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 18. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Bernas Tanaman Padi Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

799.86 68.80 868.66

88.873 3.440

25.83**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap bobot gabah bernas padi dengan taraf α = 5%

Tabel Lampiran 19. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Bobot Gabah Kering Hampa Tanaman Padi Sumber Keragaman

db

Jumlah Kuadrat

Kuadrat Tengah

F Hitung

F Tabel F 0.05

F 0.01

Perlakuan Galat Total Terk

9 20 29

42.71 5.39 48.09

4.745 0.269

17.62**

2.40

3.45

** Pemberian EF Slag berpengaruh sangat nyata terhadap bobot gabah hampa padi dengan taraf α = 5%

49

Tabel Lampiran 20. Batas Maksimum Logam Berat pada Beras (SNI 7387:2009) Elemen

Batas Maksimum Cemaran (mg/kg)

Pb Cd As Sn Hg Sumber : Badan Standarisasi Nasional (2009)

0.3 0.4 0.5 40 0.05

50

Lampiran 1. Prosedur Analisis di Laboratorium

a.

Analisis SiO₂-tersedia pada Tanah dengan Metode Ekstraksi Natrium Asetat Pada tanah gambut mengandungunsur silikat yang cukup banyak, oleh karena itu

dilakukan pengamatan kadungan sillikat pada tanah gambut, karena silikat sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman padi. Contoh tanah sebanyak 5 gram dimasukkan ke dalam tabung sentrifiuse, ditambah 50 ml natrium asetat 0,1 M PH 4,0 dan ditempatkan dalam water bath pada suhu 40°C selama 5 jam. Setelah itu, disaring dengan menggunakan kertas saring, selanjutnya kadar Si dalam ekstrak diukur menggunakan AAS. -

Perhitungan : Kadar SiO₂ ppm = ppm SiO₂ AAS x

Fka

b.

50 x Fka 5

Keterangan: = Faktor kadar air

Analisis Logam Berat pada Tanah dan Tanaman 

Analisis Logam Berat Pb, Cd, dan Hg-tersedia pada Tanah dengan Ekstraksi HCl 0.05 N

Analisis logam berat pada tanah diperlukan, untuk mengetahui kandungan logam berat yang terkandung di dalamnya. Semakin tinggi logam berat yang terkandung didalamnya

maka

menyebabkan

tanah

keracunan

logam

berat

tersebut.

Contoh tanah kering udara ditimbang sebanyak 5 g dan dimasukkan ke dalam tabung kocok. Kemudian ditambahkan 20 ml HCl 0,05 N dan dikocok selama 30 menit dengan menggunakan mesin pengocok. Selanjutnya, larutan tanah tersebut disaring dan ditampung ke dalam botol film. -

Pengukuran :

Hasil ekstrak jernih diukur dengan AAS menggunakan deret standar masing masing logam berat sebagai pembanding. -

Perhitungan :

Kadar unsur − unsur ppm = ppm AAS x -

ml ekstrak 1000 g x x Fka 1000 ml g contoh

Keterangan:

ppm AAS

= kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaan AAS setelah di koreksi blanko.

51



1000

= faktor konversi ke ppm.

Fka

= faktor koreksi kadar air

Analisis Logam Berat Pb, Cd, dan Hg total pada Tanaman dengan Ekstraksi Asam Nitrat dan Perklorat Contoh gabah yang telah dikupas dan ditumbuk halus menjadi tepung, ditimbang

sebanyak 0.5 g, kemudian dimasukkan ke dalam tabung digestion. Selanjutnya, ditambahkan campuran asam nitrat dan perkolat dengan perbandingan 2 : 1 sebanyak 5 ml, lalu didiamkan semalam. Destruksi dilakukan selama 1½ jam, dan suhu dinaikkan menjadi 230°C. Setelah itu, tabung diangkat dan ditunggu hingga panas brkurang, kemudian ditampung ke dalam labu ukur 50 ml dan ditambahkan aquades sampai dengan tanda tera. -

Perhitungan :

Kadar unsur − unsur ppm = ppm AAS x -

ml ekstrak 1000 g x x fk 1000ml g contoh

Keterangan:

ppm AAS

= kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antaraa kadar deret standar dengan pembacaan AAS setelah dikoreksi blanko.

c.

1000

= faktor konversi ke ppm.

fk

= faktor koreksi kadar air.

Analisis Ketersediaan Unsur Mikro dalam Tanah dengan Ekstrak DTPA. Pengekstrak DTPA (dietilene triamine penta acetic acid) dapat melarutkan ion-

ion logam dalam bentuk senyawa khelat. Pada pH 7,3 larutan DTPA memiliki daya khelat paling kuat untuk mengekstrak besi dan logam-logam lainya. Timbang 10 g contoh tanah halus < 2mm. Tambah 20 ml larutan pengekstrak DTPA, dikocok dengan mesin kocok selama 2 jam. Suspensi disaring atau disentrifusi untuk mendapatkan ekstrak yan jernih. Ukur masing-masing unsur dengan alat AAS. -

Perhitungan :

Kadar unsur − unsur ppm = ppm AAS x -

ml ekstrak 1000g x x fp x fk 1000ml g contoh

Keterangan:

ppm AAS

= kadar contoh yag didapatdari kurva hubungan antaa kadar deret standar dengan pembacaan AAS setlah dikoreksi blanko.

ml ekstrak

= 20 ml

g contoh

= 10 g

52

d.

fp

= faktor pengencer (bila ada)

fk

= faktor koreksi KA

Analisis SiO2 pada Beras Contoh sampel tanaman yang telah dikupas digiling sampai halus, ditimbang

sebanyak 1 g, kemudian dimasukkan ke cawan porselin (ditimbang berat cawan terlebih dahulu). Selanjutnya, masukkan ke dalam oven 1050C selama 24 jam, lalu keluarkan dan dinginkan 15 menit di eksikator setelah itu timbang cawan berisi sampel. Kemudian masukkan kembali cawan ke dalam tanur 5500C selama 2 jam, lalu keluarkan dan dinginkan kemudian timbang. Letakkan cawan pada hot plate yang telah dipanaskan, lalu ditetesi HCl (pk) 15 tetes sampai merendam sampel selanjutnya dibiarkan sampai HCl mengering. Bilas cawan dengan aquades yang telah dipanaskan sedikit demi sedikit, lalu disaring. Hasil saringan (filtrat) dibuang setelah kertas saring mengering dimana kertas saring tersebut dimasukkan ke dalam cawan yang akan dipanaskan ke dalam oven 105 0C selama 24 jam, lalu keluarkan dan dinginkan 15 menit di eksikator selanjutnya masukkan ke dalam tanur 7000C selama 2 jam, keluarkan dan dinginkan lalu timbang berat cawan berisi sampel -

Perhitungan :

% Si =

Bobot Cawan + Sampel Akhir − (Bobot Cawan Awal) x 100 % Bobot Sampel Awal

% SiO₂ = -

Bobot Molekul SiO₂ x % Si Bobot Molekul Si

Keterangan:

ppm kurva

= kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antaraa kadar deret standar dengan pembacaannya setelah dikoreksi blanko.

1000

= faktor konversi ke ppm.

fk

= faktor koreksi kadar air.

53

Gambar Lampiran 1. Percobaan Pot Rumah Kaca

Gambar Lampiran 2. Percobaan Inkubasi

54

Gambar Lampiran 3. Pengambilan Sampel Tanah Gambut

Gambar Lampiran 4. Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Gambut

55

(a)

(b)

Gambar Lampiran 5. Perlakuan : (a) Electric Furnace Slag dan (b) Silica gel

Gambar Lampiran 6. Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, EF Slag, dan Unsur Mikro umur 7 MST

56

Gambar Lampiran 7. Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, Silica gel, dan Unsur Mikro umur 7 MST

Gambar Lampiran 8. Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, Silica gel, dan Unsur Mikro umur 17 MST

57

Gambar Lampiran 9. Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan Kontrol, EF Slag, dan Unsur Mikro umur 17 MST.

58