PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

Disusun oleh : RIVKI ANGGRIAWAN H 0206011

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

commit to user


digilib.uns.ac.id

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

Skripsi Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Program Studi Ilmu Tanah Jurusan Ilmu Tanah

Disusun oleh : RIVKI ANGGRIAWAN H 0206011

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI Yang dipersiapkan dan disusun oleh

RIVKI ANGGRIAWAN H 0206011 Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal : dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji Ketua

Prof. Dr. Ir. H. S.Minardi, MP NIP 19510724 197611 1 001

Anggota I

Ir. Sri Hartati, MP NIP 19590909 198603 2 002

Surakarta, … Maret 2011

Mengetahui, Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian Dekan

Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS. NIP. 19551217 198203 1 003 commit to user

iii

Anggota II

Dr.Ir.Supriyadi, MP NIP 19610612 198803 1 003


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil’alamin, penulis panjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. Ir. H Suntoro, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Prof. Dr. Ir. H. S. Minardi, MP selaku pembimbing utama yang telah dengan sabar membimbing dan mengarahkan dalam penyusunan skripsi ini. 3. Ir. Sri Hartati, MP selaku pembimbing pendamping I yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 4. Dr. Ir. Supriyadi, MP selaku pembimbing pendamping II yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini. 5. Ir. Sumarno, MS selaku Pembimbing Akademik, yang telah mendampingi penulis dari awal sampai akhir semester. 6. Ayah dan Ibu tercinta yang selalu memberikan dukungan moral, material dan doa serta bimbingan yang sangat berharga dalam kehidupan penulis. 7. Adik-adikku, Dita Anggriansari, Lolita Anggriani dan Fakhri Akmal Rusniawan tersayang yang selalu memberikan warna dan semangat bagi penulis dalam segala hal, dunia sepi tanpa kalian. 8. Teman-teman tim ‘ Mojogedang ‘ ( Gigih H, Denis S, Bramianto D.M, Hafid Agustan, Nanang K.V, M. Iqomudin, Taufik A, Arlin S, Fiqa Ali A, Yunita K.D, Vika P, Ratna Dewi K ) terima kasih atas kerjasamanya selama ini. 9. Kawan - kawan “MATANEM” ( Mahasiswa Ilmu Tanah 2006 ) dan seluruh pihak yang membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. 10. Teman – teman Kost Tengah & Kost Prasetyo yang memberikan semangat selama di kost. 11. Adik – adik tingkat Ilmu Tanah 2007, AGT 2008, 2009 & 2010 terima kasih doa dan dukungannya.

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

12. Semua yang telah menjadi bagian hidupku selama menjalani kuliah di Universitas Sebelas Maret Surakarta, kalian telah memberikan kenangan yang begitu sulit dilupakan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, walaupun demikian penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan para pembaca pada umumnya. Surakarta,……….2011

Penulis

commit to user

v


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL .............................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN ...............................................................

ii

KATA PENGANTAR ...........................................................................

iii

DAFTAR ISI ..........................................................................................

vi

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

viii

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

ix

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

x

RINGKASAN ........................................................................................

xi

SUMMARY ...........................................................................................

xii

I.

PENDAHULUAN ..........................................................................

1

A. Latar Belakang ...........................................................................

1

B. Perumusan Masalah....................................................................

5

C. Tujuan Penelitian........................................................................

5

D. Manfaat Penelitian......................................................................

5

E. Hipotesis .....................................................................................

5

LANDASAN TEORI .....................................................................

6

A. Tinjauan Pustaka ........................................................................

6

1. Kalsium ( Ca ) dalam tanah dan tanaman ...........................

6

2. Magnesium ( Mg ) dalam tanah dan tanaman .....................

8

3. Seresah Gamal ....................................................................

10

4. Pupuk Organik Kotoran Sapi ..............................................

11

5. Tanah Sawah .......................................................................

13

6. Tanaman Padi......................................................................

15

7. Budidaya Tanaman Padi Secara Konvensional ..................

19

8. Budidaya Tanaman Padi dengan SRI .................................

20

B. Kerangka Berpikir ......................................................................

23

METODE PENELITIAN ..............................................................

24

A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................... to user B. Bahan dan Alat Penelitian commit ..........................................................

24

II.

III.

vi

24


IV.

digilib.uns.ac.id

C. Rancangan Penelitian .................................................................

25

D. Variabel - Variabel Yang Diamati Dalam Penelitian ................

26

E. Tata Laksana Penelitian .............................................................

26

F. Analisis Data ..............................................................................

30

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

31

A. Karakteristik Tanah Awal ..........................................................

31

B. Kualitas Pupuk Organik dan Seresah Gamal .............................

32

1. Kualitas Pupuk Organik Kotoran Sapi .................................

32

2. Kualitas Seresah Gamal .......................................................

33

C. Pengaruh Perlakuan Terhadap Variabel Tanah ..........................

34

1. Kandungan Ca Tersedia ......................................................

34

2. Kandungan Mg Tersedia .....................................................

36

3. Bahan Organik .....................................................................

38

4. Kapasitas Pertukaran Kation ................................................

40

5. Reaksi Tanah ( pH ) ...........................................................

42

D. Pengaruh Perlakuan Terhadap Serapan Ca dan Mg Tanaman Padi 45

V.

VI.

1. Serapan Ca Tanaman Padi ...................................................

45

2. Serapan Mg Tanaman Padi ..................................................

48

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

51

A. Kesimpulan.................................................................................

51

B. Saran ...........................................................................................

51

DAFTAR PUSTAKA

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Serapan Hara Tanaman Padi ......................................................................

9

Tabel 4.2 Karakteristik Tanah Awal ..........................................................................

31

Tabel 4.3 Hasil Analisis Pupuk Organik Kotoran Sapi .............................................

32

Tabel 4.4 Hasil Analisis Seresah Gamal ....................................................................

33

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagan Kerangka Berfikir ....................................................................

24

Gambar 4.1 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah Gamal Terhadap Ca Tersedia Tanah ....................................................

35

Gambar 4.2. Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah Gamal Terhadap Mg Tersedia Tanah ..................................................

37

Gambar 4.3 Pengaruh Sistem Budidaya Terhadap Bahan Organik Tanah.. ..............

39

Gambar 4.4 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah Gamal Terhadap Bahan Organik Tanah.. .............................................

39

Gambar 4.5 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap KPK Tanah.. .........................................................................................

40

Gambar 4.6 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap pH Tanah ..............................................................................................

42

Gambar 4.7 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap Serapan Ca Tanaman Padi ....................................................................

46

Gambar 4.8 Pengaruh Sistem Budidaya Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi ........

48

Gambar 4.9 Pengaruh Perlakuan Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi ...................

49

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Rekapitulasi Daftar Analisis Ragam ....................................................

57

Lampiran 2. Hasil Ca Tersedia .................................................................................

57

Lampiran 3. Hasil Mg Tersedia ................................................................................

58

Lampiran 4. Hasil Kapasitas Pertukaran Kation .......................................................

59

Lampiran 5. Hasil Reaksi Tanah ...............................................................................

60

Lampiran 6. Hasil Bahan Organik ............................................................................

60

Lampiran 7. Hasil Serapan Ca ..................................................................................

61

Lampiran 8. Hasil Serapan Mg .................................................................................

62

Lampiran 9. Hasil Analisis Ragam Ca Tersedia .......................................................

63

Lampiran 10. Hasil Analisis Ragam Mg Tersedia .....................................................

63

Lampiran 11. Hasil Analisis Ragam Bahan organik ..................................................

64

Lampiran 12. Hasil Analisis Ragam Kapasitas pertukaran kation.............................

64

Lampiran 13. Hasil Analisis Ragam Reaksi tanah ( pH ) ..........................................

64

Lampiran 14. Hasil Analisis Ragam Serapan Ca .......................................................

64

Lampiran 15. Hasil Analisis Ragam Serapan Mg ......................................................

65

Lampiran 16. Uji Korelasi .........................................................................................

66

Lampiran 17. Klasifikasi Tanah Desa Pereng, Mojogedang Karanganyar ................

67

Lampiran 18. Deskripsi Varietas Padi Sintanur .........................................................

69

Lampiran 19. Morfologi Tanaman Padi .....................................................................

70

Lampiran 20. Gambar – gambar penelitian ...............................................................

71

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

RINGKASAN Rivki Anggriawan. H0206011. ” Pengaruh Penambahan Pupuk Organik Kotoran Sapi dan Seresah Gamal Terhadap Ketersediaan dan Serapan Ca dan Mg Tanaman Padi ”. Penelitian ini dibawah bimbingan Prof.Dr.Ir.H.Slamet Minardi,MP dan Ir.Sri Hartati, MP. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini dilaksanakan di Desa Pereng, Mojogedang, Karanganyar pada bulan Juni 2009 sampai Desember 2009. Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal terhadap ketersediaan dan serapan Ca dan Mg pada tanaman padi dengan metode sistem budidaya System of Rice Intensification ( SRI ) dan konvensional. Penelitian ini merupakan penelitian dengan menggunakan rancangan dasar Rancangan Acak Kelompok Lengkap ( RAKL ) dengan 2 faktor, faktor I yaitu dosis kebiasaan petani (D1), dosis rekomendasi (D2), Pupuk kandang 100%(10ton/ha) (D3), 50%pupuk organik (45%pupuk kandang+5% seresah gamal)+100%dosis rekomendasi (D4), 50%pupuk organik (45%pupuk kandang+5% seresah gamal)+50%dosis rekomendasi (D5), 50%pupuk organik (42,5%pupuk kandang+7,5% seresah gamal)+100%dosis rekomendasi (D6), 50%pupuk organik (42,5% pupuk kandang+7,5% seresah gamal)+50% dosis rekomendasi (D7). 50% pupuk organik (40% pupuk kandang+10% seresah gamal)+100% dosis rekomendasi (D8). 50% pupuk organik (40% pupuk kandang+10% seresah gamal)+50% dosis rekomendasI (D9), dan faktor II yaitu sistem budidaya SRI (B1) dan konvensional (B2). Analisis data menggunakan uji F dengan taraf 1 dan 5% atau Kruskal Wallis, kemudian uji Duncan Multiple Range ( DMR ) taraf 5% atau Mood Median serta uji korelasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan Ca tersedia tertinggi dicapai pada perlakuan D1B2, yaitu sebesar 3,08 me% dan kandungan Mg tersedia tertinggi pada perlakuan D3B1. Serapan Ca tanaman tertinggi dicapai pada perlakuan D7B2 yaitu sebesar 0,051 g/tanaman dan serapan Mg tanaman padi tertinggi pada perlakuan dengan D1B2 sebesar 0,622 g/tanaman. Kata Kunci : Seresah gamal, Unsur hara Ca dan Mg

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id

SUMMARY Rivki Anggriawan. H0206011. ” The Effect of Cow Manure and Gamal Litter Treatment to Ca and Mg Available and Their Uptake by Rice Plant”. This Research was under guidance of Prof.Dr.Ir.H.S.Minardi,MP and Ir.Sri Hartati, MP. Soil Science Department Faculty of Agriculture Sebelas Maret University Surakarta. This research was the field one, carried out on March to November 2009 at Dani, Pereng, Mojogedang Subdistrict, Karanganyar Regency. The aim of the research was to know the effect of cow manure and gamal litter (Gliricidia maculata) treatment to Ca and Mg available and their uptake by rice plant (Oryza sativa) with two cultivation system System of rice Intensification (SRI) and conventional. The research was a Randomize Completely Block Design (RCBD) factorial nested with 2 factors, This research is using RAKL basic design with 2 factors, factor I namely farmers' habits dose (D1), the dose recommendations (D2), 100% Manure (10ton/ha) (D3), 50% organic fertilizer (45% manure + 5% litter gamal) +100% dose recommendation (D4), 50% organic fertilizer (45% +5% manure litter gamal) +50% dose recommendation (D5), 50% organic fertilizer (manure + 42.5% 7.5% litter gamal) +100% dose recommendation (D6), 50% organic fertilizer (42.5% +7.5% manure litter gamal) +50% dose recommendation (D7). 50% organic fertilizer (40% +10% manure litter gamal) +100% dose recommendation (D8). 50% organic fertilizer (40% manure litter gamal +10%) +50% dose recommendation (D9), and factor II is System of Rice Intensification ( SRI ) cultivation system (B1) and conventional (B2). The data analysis used the F test level 1% and 5% (for normal data) and Kruskal-Wallis (for abnormal data), Duncan Multiple Range Test ( DMRT ) on 5 % (for normal data) and Mood Median (for abnormal data), then Correlation test. The result showed that the gamal litter treatment was nonsignificant to Ca and Mg available. The combination treatment between cow manure, gamal litter and cultivation system were highly significant to Ca and Mg uptake by rice plant. The cultivation system was highly significant to Ca and Mg uptake by rice plant. The highest available Ca was reached by D1B2 with 3,08 me% and the highest available Mg was on D3B1. The highest Ca uptake was on D7B2 with 0,051 g/plant and the highest Mg uptake was on D1B2 as 0,622 g/plant. Key words : Gamal litter, Ca and Mg

commit to user

xii

1 digilib.uns.ac.id


I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman pangan yang sangat penting karena sampai saat ini beras merupakan makanan pokok bagi sebagian penduduk dunia terutama Asia. Permintaan terhadap beras sebagai makanan utama sebagian besar penduduk Indonesia mengalami peningkatan sebesar 2,23 % per tahun dan menurut Tim Peneliti Badan Litbang Pertanian (1998), defisit beras pada tahun 2003 diperkirakan sekitar 3.587.461 ton, dan kontribusi terbesar dalam memenuhi permintaan beras adalah melalui peningkatan produktivitas, yaitu 56,80 %. Swastika et al., ( 2000 ) cit Arafah dan Sirappa ( 2003 ), menyebutkan proyeksi permintaan beras pada tahun 2010 sekitar 41,50 juta ton. Selanjutnya dikatakan bahwa defisit beras akan meningkat sekitar 13,50 % per tahun (12,78 juta ton pada tahun 2010) apabila tidak dilakukan peningkatan produktivitas dan perluasan areal panen. Upaya peningkatan produksi pertanian utamanya padi masih dan akan tetap

merupakan

kebutuhan

bagi

bangsa

ini

mengingat

semakin

meningkatnya kebutuhan pangan beras sejalan dengan meningkatnya penduduk dan kualitas hidup masyarakat. Pengalaman selama lebih dari 30 tahun pembangunan pertanian padi sawah menunjukkan bahwa peningkatan produktivitas selama lebih dari sepuluh tahun terakhir ini (1990 - 2000) tidak lagi menunjukkan peningkatan yang berarti bahkan dapat dikatakan cenderung zero growth (Lopulisa, 1996). Menurut Lopulisa (1995) fenomena ini dapat diakibatkan oleh sejumlah faktor antara lain : (1) teknologi tanah yang digunakan saat ini tidak sesuai lagi dengan perkembangan dinamis tanah, hal ini dapat dilihat dari semakin rendahnya respon dari teknologi yang diberikan dibandingkan dengan respon yang diperoleh sebelumnya (1969 1979), (2) teknologi, khususnya rekomendasi pemupukan yang diterapkan umumnya masih bersifat umum atau tidak spesifik lokasi, dan (3) rendahnya tingkat penerapan teknologi petani akibat rendahnya penguasaan teknologi commit to user dan terbatasnya sarana/prasarana dan kelembagaan pertanian yang ada. 1

2 digilib.uns.ac.id


Tanah sawah merupakan media utama bagi pertumbuhan tanaman padi, karena sebagian besar tanaman padi ditanam di tanah sawah dan merupakan suatu tanah yang umumnya memiliki kesuburan yang baik dengan ketersediaan air yang cukup. Secara fisik, tanah sawah dicirikan oleh terbentuknya lapisan oksidatif atau aerobik di atas lapisan reduktif atau anaerobik sebagai akibat penggenangannya (Hardjowigeno dan Rayes, 2005). Pengelolaan tanah sawah secara intensif dengan sistem monokultur dan penggunaan varietas padi unggul yang terus menerus, seperti yang berkembang sampai saat ini dapat menyebabkan terjadinya ketimpangan hara dan penurunan produksi. Pada umumnya pengelolaan tanah sawah menggunakan masukan bahan kimia yang tidak rasional dan pemberiannya secara terus menerus. Hal tersebut menyebabkan degradasi kesuburan tanah yang akan berpengaruh terhadap efisiensi serapan hara dan

penurunan

produksi (Safuan et al., 2002). Berkaitan dengan hal tersebut, pemupukan merupakan salah satu cara yang terus dilakukan. Pemakaian pupuk anorganik secara intensif serta penggunaan bahan organik yang terabaikan untuk mengejar hasil yang tinggi menyebabkan bahan organik tanah menurun. Hal ini kemudian menyebabkan terjadinya degradasi sumberdaya lahan tanah sebagai akibat dari penggunaan tanah yang berlebihan dan menurunnya penggunaan pupuk organik, sehingga menurunkan produktivitas lahan (Las et al., 2002). Masalah tersebut berkaitan dengan terkurasnya unsur hara baik unsur makro maupun unsur mikro dan menurunnya kesuburan tanah akibat semakin habisnya bahan organik, sehingga perlu adanya penambahan berbagai macam bahan organik dengan melakukan pengkayaan pupuk organik. Las et al. (1999), menyatakan bahwa dalam meningkatkan produksi padi

perlu

dilakukan

pelestarian

lingkungan

produksi,

termasuk

mempertahankan kandungan bahan organik tanah. Hal ini sejalan dengan yang dikemukan oleh Hadiwigeno (1993) dan Zaini et al. (1996), bahwa arah penelitian ke depan adalah pertanian terlanjutkan dalam jangka panjang commit to userbahan kimia rendah (low chemical (sustainable agriculture) dengan masukan

3 digilib.uns.ac.id


input) yang dikenal dengan LISA atau LEISA, yaitu suatu bentuk pertanian yang menggunakan sumberdaya lokal yang tersedia secara optimal dan meminimumkan penggunaan masukan dari luar. Penambahan bahan organik merupakan suatu tindakan perbaikan lingkungan tumbuh tanaman yang antara lain dapat meningkatkan efisiensi pupuk (Adiningsih dan Rochayati, 1988). Tanaman supaya dapat tumbuh secara normal juga membutuhkan unsur hara makro sekunder yaitu Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg), hanya jumlah yang dibutuhkan umumnya tidak sebanyak dibandingkan dengan unsur hara primer. Dalam pertumbuhan tanaman apabila kekurangan unsur hara sekunder maka pertumbuhan tanaman juga akan terganggu seperti halnya unsur hara primer (Winarso, 2005). Kalsium (Ca) dan magnesium ( Mg ) merupakan hara makro bagi tanaman disamping Nitrogen, Fosfor, Kalium, dan Belerang. Kedua unsur ini merupakan basa – basa yang mudah tertukar karena berada pada komplek pertukaran. Penurunan kesuburan tanah akibat penggenangan, pengelolaan tanah sawah yang intensif dan penggunaan pupuk anorganik yang tidak rasional dapat menimbulkan dampak negatif berupa pelindian, hal ini akan mempengaruhi ketersediaan kedua unsur tersebut didalam tanah. Berbagai upaya untuk mengatasi masalah tersebut, dan yang umum digunakan yaitu dengan penambahan bahan organik seperti pupuk organik dari kotoran hewan dan sisa – sisa seresah tanaman. Bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah, yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu menjadi agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam pembentukan struktur tanah. Fungsi secara kimia adalah menyediakan hara makro dan mikro seperti Zn,Cu, Mo, Co, Ca, Mg, dan Si, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah, dapat bereaksi dengan ion logam untuk membentuk senyawa kompleks, sehingga ion logam yang meracuni tanaman atau menghambat penyediaan hara seperti Al, Fe dan Mn dapat dikurangi. commit to user

4 digilib.uns.ac.id


Penambahan bahan organik juga akan meningkatkan muatan negatif sehingga akan meningkatkan kapasitas pertukaran kation (KPK). Bahan organik memberikan konstribusi yang nyata terhadap KPK tanah. Sekitar 20 – 70 % kapasitas pertukaran tanah pada umumnya bersumber pada koloid humus (contoh: Molisol), sehingga terdapat korelasi antara bahan organik dengan KPK tanah (Stevenson, 1982). Terdapat 2 sistem budidaya yang saat ini banyak diterapkan oleh para petani di Indonesia, yaitu System of Rice Intensification (SRI) dan konvensional. SRI merupakan sistem budidaya yang saat ini dikembangkan dengan cara mengurangi input eksternal seperti air irigasi, pupuk kimia dan lain-lain, sedangkan konvensional merupakan sistem budidaya yang secara umum telah dilakukan oleh para petani. Perbedaan antara sistem budidaya SRI dengan konvensional yang paling menonjol adalah terletak pada sistem pemberian airnya. Pemberian air pada SRI maksimum 2 cm dari permukaan tanah

atau

macak-macak

dan

pemberiannya

secara

terputus-putus

(Sampoerna, 2009), sedangkan pemberian air pada konvensional adalah 5 cm sampai

10

cm

dari

permukaan

tanah

secara

terus

menerus

(Suastika et al., 1997). Cara pemberian air tersebut sangat mempengaruhi ketersediaan Ca dan Mg dalam tanah terkait dengan proses pelindian yang sering terjadi. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dikaji lebih lanjut mengenai pengaruh penambahan pupuk organik dari kotoran sapi dengan seresah gamal ( Gliricidia maculata ) sebagai sumber bahan organik terhadap ketersediaan dan serapan unsur Ca dan Mg pada tanah sawah dengan menggunakan sistem budidaya tanaman padi konvensional dan System of Rice Intensification (SRI).

commit to user

5 digilib.uns.ac.id


B. Perumusan Masalah Apakah penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal ( Gliricidia maculata ) mampu meningkatkan ketersediaan dan serapan unsur Kalsium ( Ca ) dan Magnesium ( Mg ) pada tanaman padi dengan metode sistem budidaya System of rice Intensification (SRI) dan konvensional? C. Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal ( Gliricidia maculata ) terhadap ketersediaan dan serapan unsur Kalsium ( Ca ) dan Magnesium ( Mg ) pad tanaman padi dengan metode sistem budidaya System of rice Intensification (SRI) dan konvensional. D. Manfaat Penelitian Memberikan informasi mengenai pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan gamal ( Gliricidia maculata ) terhadap ketersediaan dan serapan unsur Ca dan Mg pada tanaman padi dengan metode sistem budidaya System of rice Intensification (SRI) dan konvensional. E. Hipotesis H0 : Penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal tidak mampu meningkatkan ketersediaan dan serapan Ca dan Mg pada tanaman padi sawah. H1 : Penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal mampu meningkatkan ketersediaan dan serapan Ca dan Mg pada tanaman padi sawah.

commit to user

6 digilib.uns.ac.id


II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka 1. Kalsium ( Ca ) dalam tanah dan tanaman Kalsium berasal dari pelapukan dari sejumlah mineral dan batuan yang sangat dominan, meliputi amfibol ( Ca Mg (SiO3)4 ) ,feldspar, apatit Ca5(PO4)3(Cl,F), limestone, kalsit ( CaCO3 ) dan gypsum ( CaSO4.2H2O ). Mineral-mineral tersebut sangat banyak jumlahnya, sehingga kebanyakan tanah mengandung kalsium yang cukup untuk kebutuhan kalsium tanaman. Tanah terbentuk dari bahan induk yang berkadar kapur tinggi yang mungkin memiliki tingkat kandungan kapur yang lebih tinggi dari kapur bebas (Plaster, 1992). Kandungan Ca dalam tanah tergantung dari : (1) bahan induk, (2) derajat pelapukan, (3) tindakan pengapuran sebelumnya. Secara garis besar konsentrasi Ca dalam tanah dipengaruhi oleh jenis tanah dan tingkat pelapukannya. Misalnya konsentrasi Ca adalah 5% untuk Aridisols, 1% untuk Alfisols, dan 0,6% untuk Oksisols (Barber, 1984). Unsur Kalsium yang diperlukan oleh tanaman tinggi dalam jumlah relatif banyak dan diserap dalam bentuk ion Ca2+, kalsium terutama terdapat dalam daun dan sering dapat mengendap berupa kristal kalsium oksalat. Di dalam sel, persentase kalsium terbesar terdapat pada dinding sel ( apoplast ). Pada lamela tengah, Ca berikatan dengan gugus R – COOdari asam poligalakturonat ( sebangsa pektin ). Pada tanaman dikotil yang mempunyai kapasitas pertukaran kation tinggi dan terutama pada waktu kadar Ca2+ rendah, maka lebih dari 50% dari Ca2+ terdapat dalam bentuk pektat. Umur tanaman berpengaruh terhadap kadar kalsium. Makin tua umur tanaman, makin tinggi kadar Ca organ tanaman tersebut. Biji tanaman relatif mengandung sedikit Ca jika dibandingkan pada akar tanaman ( Rosmarkam dan Yuwono, 2002 ). Dalam daun, kalsium diterima dalam jumlah besar saat pertumbuhan commit to user atau saat ada intensitas sinar matahari tinggi dan umumnya menjadi bentuk

6

7 digilib.uns.ac.id


kalsium pektat. Adanya kalsium pektat dalam dinding sel sangat penting dalam hubungannya dengan ketahanan tanaman terhadap infeksi fungi dan pemasakan buah – buahan. Dalam sel tanaman, ion Ca++ terdapat paling banyak pada permukaan luar sitoplasma dan lamela tengah ( Cassells, 1976 cit Rosmarkam and Yuwono 2002 ). Perpindahan kalsium ke akar melalui difusi dan aliran massa. Sejumlah dari ion kalsium ( Ca2+ ) terdapat didalam membran sel akar, melalui aliran masuk yang terjadi, akan tetapi aliran ini muncul lebih berpengaruh dalam menyediakan kecepatan flux dari kalsium ke sitoplasma dan organel lain. Kalsium ini kemudian bergerak menuju vakuola, retikulum endoplasma atau organel – organel lain dimana perpindahan ini dapat terjadi akibat adanya pembawa ion kalsium ( Ca2+ ) ( Barker dan Pilbeam, 2007 ). Kalsium memiliki peranan yang erat dalam pertumbuhan apikal dan pembentukan bunga ( Tisdale et al., 1985 ). Selain itu, Ca juga berfungsi dalam pembelahan sel, pengaturan permeabilitas sel serta pengaturan tata air dalam sel bersama dengan unsur K, perkecambahan biji, perkembangan benang sari, perkembangan bintil akar rhizobium, tetapi Ca relatif kurang berperan mengaktifkan kerja enzim. Dalam mengatur permeabilitas sel, unsur

K

mempertinggi

permeabilitas,

sebaliknya,

Ca

akan

menurunkannya. Dengan demikian, K dan Ca mempunyai peranan mengatur permeabilitas sel. Kalium memperbanyak penyerapan air ke dalam sel, sebaliknya Ca mempertinggi pengeluaran air dari sel sehingga mempertinggi transpirasi. Pengelembungan sel yang diakibatkan tanaman terlalu banyak menyerap K dapat diimbangi dengan pemberian Ca ke dalam tanah. Defisiensi unsur Ca menyebabkan terhambatnya pertumbuhan sistem perakaran, selain akar kurang sekali fungsinya pun demikian terhambat, gejala-gejalanya yang timbul tampak pada daun, dimana daun-daun muda selain berkeriput mengalami per-ubahan warna, pada ujung dan tepicommit to userkuning) dan warna ini menjalar tepinya klorosis ( berubah menjadi

8 digilib.uns.ac.id


diantara ujung tulang-tulang daun, jaringan-jaringan daun pada beberapa tempat mati. Kuncup-kuncup yang telah tumbuh mati. Defisiensi unsur Ca menyebabkan pula pertumbuhan tanaman demikian lemah dan menderita. Hal ini dikarenakan pengaruh terkumpulnya zat-zat lain yang banyak pada sebagian dari jaringan-jaringannya. Keadaan yang tidak seimbang inilah yang menyebabkan lemah dan menderitanya tanaman tersebut atau dapat dikatakan karena distribusi zat-zat yang penting bagi pertumbuhan bagian yang lain terhambat ( tidak lancar). ( Wijaya, 2011 ). Gejala defisiensi kalsium pada tanaman pada umumnya tampak pada tanaman bagian atas yaitu warna pucuk menjadi kuning kehijauan dan bagian bawah tanaman berwarna hijau gelap. Kekurangan kalsium pada jaringan menyebabkan kerusakan umum pada membran sel dan struktur dinding sel. Selain itu juga menyebabkan kebocoran tekanan fenol menuju ke sitoplasma. Oksidasi polifenol ini disebabkan oleh jaringan yang

mengandung

banyak

melanin

dan

nekrosis

( Barker dan Pilbeam, 2007 ). Menurut McLean (1977) perbandingan ideal antara Ca, Mg, K dan H dalam kompleks jerapan adalah 65, 10, 5 dan 20%. 2. Magnesium ( Mg ) dalam tanah dan tanaman Menurut Mehlich dan Drake dalam Hardjowigeno (2002) dikatakan bahwa magnesium merupakan komponen zat khlorofil, yang mungkin memainkan suatu peranan dalam beberapa reaksi enzim. Sumber-sumber Mg yaitu: dolomit limestone (CaCO3MgCO3), sulfat potas magnesium, epsom salt (MgSO4.7H2O), kieserit ( MgSO4H2O ), magnesia (MgO) serpentin (Mg3SiO2(OH)4, magnesit (MgCO3), dan lain-lain. Ketersediaan magnesium dapat terjadi akibat proses pelapukan mineral-mineral yang mengandung magnesium. Selanjutnya, akibat proses tadi maka magnesium akan terdapat bebas di dalam larutan tanah. Keadaan ini dapat menyebabkan (a). magnesium hilang bersama air perkolasi, (b). magnesium diserap oleh tanaman atau organisme hidup lainnya, (c). commit to user diadsorbsi oleh partikel liat dan (d). diendapkan menjadi mineral sekunder.

9 digilib.uns.ac.id


Ketersediaan magnesium bagi tanaman akan berkurang pada tanah-tanah yang mempunyai kemasaman tinggi. Hal ini disebabkan karena adanya dalam jumlah yang sangat besar mineral liat tipe 2:1. Dengan adanya mineral liat ini maka magnesium akan terjerat antara kisi-kisi mineral tersebut, ketika menjadi pengembangan dan pengkerutan dari kisi-kisinya (Hakim et al, 1986). Magnesium diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Mg++ yang merupakan unsur penting dalam tanaman sebagai penyusun klorofil. Magnesium termasuk unsur yang mobil. Kadar magnesium dalam jaringan tanaman sekitar 0,5% dari berat kering, relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan kadar K dan Ca. Makin tinggi penyerapan K, makin rendah penyerapan Mg, jadi, bersifat antagonistis dengan unsur K, kadar Mg

dalam

daun

berkorelasi

positif

terhadap

asimilasi

CO2

( Rosmarkam dan Yuwono, 2002 ). Menurut Mengel & Kirkby ( 1987 ) magnesium sebagai jembatan antara pirofosfat dan ATP ataupun ADP dari molekul enzim, apabila kekurangan Mg atau terlalu banyak K, maka subunit enzim mengalami disosiasi dan protein terhenti. Magnesium diperlukan untuk polimerisasi dalam nukleus. Tabel 1.1 Serapan Hara pada Tanaman Padi Bagian Produksi N P K tanaman (ton) % Biji 1,5 35 7 10 Jerami 1,5 7 1 18 Total 3 42 8 28 Biji 8 106 32 20 Jerami 8 35 5 70 Total 16 141 37 90 Sumber: Rosmarkam dan Yuwono, 2002

Ca

Mg

S

1,4 2,6 4 4 24 28

0,3 2,2 2,5 1 13 23

50 13,3 -

Magnesium adalah aktivator yang berperan dalam transportasi energi beberapa enzim di dalam tanaman. Unsur ini sangat dominan keberadaannya di daun, terutama untuk ketersediaan klorofil. Kecukupan magnesium sangat diperlukan untuk memperlancar proses fotosintesis. commit to user Unsur itu juga merupakan komponen inti pembentukan klorofil dan enzim


10 digilib.uns.ac.id

di berbagai proses sintesis protein. Kekurangan magnesium menyebabkan sejumlah unsur tidak terangkut karena energi yang tersedia sedikit, yang terbawa hanyalah unsur berbobot 'ringan' seperti nitrogen. Akibatnya terbentuk sel-sel berukuran besar tetapi encer. Jaringan menjadi lemah dan jarak antar ruas panjang. Ciri-ciri persis seperti gejala etiolasi-kekurangan cahaya pada tanaman. Gejala Kekurangannya berupa muncul bercakbercak kuning di permukaan daun tua. Hal ini terjadi karena Mg diangkut ke daun muda. Daun tua menjadi lemah dan akhirnya mudah terserang penyakit , terutama embun tepung (powdery mildew) (Anonim, 2007). Keberadaan kation-kation basa hasil dekomposisi bahan organik juga dapat menurunkan konsentrasi Al dalam larutan tanah mineral. Wong et al., (1994) menyebutkan bahwa kandungan Ca dan Mg bahan organik berperan terhadap detoksifikasi Al. Bell dan Besho (1993) menyebutkan bahwa turunnya Al dengan meningkatnya bahan organik dapat terjadi karena pertukaran Al oleh kation-kation basa. Hal ini sejalan dengan pendapat Buckman dan Brady (1974) yang menyebutkan bahwa kation-kation basa seperti Ca, Mg, dan K dapat menggantikan kedudukan ion Al dapat dipertukar dan H dapat dipertukar yang diabsorbsi oleh tanah, sehingga mengakibatkan konsentrasi Al dan H dalam larutan tanah turun. Konsentrasi ion OH- bersamaan dengan itu akan meningkat, sehingga pH tanah juga meningkat dan dapat menurunkan konsentrasi Al melalui pembentukan senyawa Al(OH)3 yang mengendap. 3. Seresah Gamal Gliricidia sepium (Jacq.) Steud. (Syn. Gliricidia maculata H.B.K.) merupakan tanaman legume yang mampu tumbuh cepat dan berada di di daerah tropis dengan ketinggian mencapai10 - 15 m. Gamal merupakan salah satu tanaman yang memiliki banyak manfaat

untuk berbagai

keperluan di daerah Amerika Tengah, yang merupakan daerah asalnya, akan tetapi tanaman ini tersebar luas di afrika barat, india barat, asia selatan dan daerah tropis amerika (28 sumber telah dikumpulkan dari commit to user amerika tengah oleh Oxford Forestry Institute dan dan tengah diuji oleh



dunia). Tanaman ini tumbuh baik di daerah yang hangat, kondisi basah dengan temperature optimal 22-30 0C dan curah hujan 800 - 2300 mm / tahun. Tanaman ini tumbuh subur pada tanah akan tetapi juga dapat tumbuh pada kondisi masam berdasarkan penelitian dengan kandungan lempung yang tinggi. Tanaman ini mudah dibiakkan dari potongan atau bibit, walaupun pembiakan melalui bibit dapat direkomendasikan bila diaplikasikan secara in situ karena kedalaman perakarannya. Data yang ada menandakan bahwa gamal kaya akan protein dan kalsium (1.2%) ( Anonim, 2010a ). Gamal memiliki keunggulan dibandingkan jenis leguminoceae lain, utamanya yang berbentuk pohon seperti 1) dapat dengan mudah dibudidayakan; 2) pertumbuhannya cepat; 3) produksi biomassanya tinggi; serta 4) berpotensi sebagai tanaman konservasi khususnya dalam sistem budidaya lorong (alley cropping). Selain itu, gamal mempunyai kandungan nitrogen yang cukup tinggi dengan C/N rendah, menyebabkan biomasa tanaman ini mudah mengalami dekomposisi ( Lahadassy, 2005 ) Menurut Atekan dan Surahman ( 1997 ) Pemberian bahan organik asal pangkasan daun gamal (Gliricidia maculata) ke dalam tanah mineral masam dapat memperbaiki sifat kimia tanah, yang ditunjukkan oleh peningkatan total kation basa (Ca++ ,Mg++ , K+), peningkatan pH tanah, dan turunnya konsentrasi Al-monomerik yang bersifat racun bagi tanaman. Pemberian pupuk hijau Gliricidiae atau kotoran sapi pada tanah Ultisol dapat mengurangi pemakaian pupuk N-urea sampai 75% dari total N yang diperlukan (Akil et al, 2006 ) Hasil penelitian Budelman (1989) diketahui bahwa mulsa daun gamal mampu meningkatkan hasil dan mempersingkat waktu panen ubi yam. Rajan dan Alexander (1988) melaporkan bahwa hasil tanaman padi dapat meningkat hingga 77 % melalui penggunaan mulsa daun gamal. 4. Pupuk Organik Kotoran Sapi Pupuk organik adalah nama kolektif untuk semua jenis bahan. commit to user organik asal tanaman dan hewan yang dapat dirombak menjadi hara



tersedia bagi tanaman. Dalam Permentan No.2/Pert/Hk.060/2/2006, tentang pupuk organik dan pembenah tanah, dikemukakan bahwa pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan menyuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah (Suriadikarta, 2006). Pupuk kandang menambah tersedianya bahan makanan (unsur hara) bagi tanaman yang dapat diserapnya dari dalam tanah karena kandungan unsur hara dalam pupuk kandang yang lengkap. Rata rata unsur hara yang terdapat dalam pupuk kandang adalah unsur makro : 0,5 % N; 0,25 % P2O5 dan 0,5 % K2O serta Ca, Mg dan S (Hakim et al., 1986). Pupuk organik termasuk pupuk yang lambat dalam melepaskan unsur - unsurnya (slow release) sehingga penggunaan pupuk organik termasuk inovasi teknologi dalam meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk. Dalam prakteknya pertanian organik mempunyai beberapa keuntungan yaitu: 1) Pupuk organik dapat disediakan ataupun dibuat petani dengan harga murah, bahkan memanfaatkan limbah peternakan dan pertanian yang dimiliki ataupun didapatkan di sekitarnya; 2) Penggunaan pupuk organik dapat meningkatkan kesuburan fisik, kimiawi dan biologi tanah dan tidak merusak tanah; 3) Jaminan ketersediaan pupuk organik dapat diatur sendiri oleh petani, sehingga agenda budidaya tanaman tidak terpengaruh dengan kasus kelangkaan pupuk yang sering terjadi; 4) Produk pertanian organik lebih aman dan sehat bagi konsumen (Prasetyo, 2005). Kotoran sapi merupakan limbah ternak yang dapat diproses menjadi pupuk kandang. Bahan organik dalam kotoran sapi dapat didekomposisi oleh bakteri indigen menjadi senyawa anorganik yang dapat diserap langsung oleh tanaman, tetapi pemanfaatannya harus melalui commit to user



proses yang panjang sehingga diperlukan suatu bahan yang mampu mempercepat proses tersebut ( Supriyanto, 2010 ). Pupuk kandang sapi yang termasuk pupuk padat banyak mengandung air dan lendir. Pupuk padat yang mempunyai keadaan demikian apabila terpengaruh oleh udara akan cepat terjadi pergerakanpergerakan sehingga keadaan menjadi keras, selanjutnya air tanah dan udara

yang

akan

melapukkan

pupuk

tersebut

menjadi

sukar

menembus/merembes ke dalamnya. Keadaan yang demikian pengaruh dari jasad renik untuk mengubah bahan-bahan yang terkandung dalam pupuk menjadi zat-zat yang tersedia dalam tanah untuk mencukupi keperluan pertumbuhan tanaman mengalami hambatan, perubahan tersebut akan berlangsung perlahan-lahan. Pada perubahan-perubahan seperti ini kurang sekali terbentuk panas. Keadaan demikian mencirikan bahwa pupuk sapi adalah pupuk dingin, sebaiknya pemakaian atau pembenamannya dalam tanah dilakukan tiga atau empat minggu sebelum masa tanam (Sutejo dan Kartasapoetra, 1999). Suriadikarta (2006) menambahkan bahwa pupuk organik akan membentuk senyawa kompleks dengan ion logam yang meracuni tanaman seperti Al, Fe, dan Mn. Penelitian yang dilakukan oleh Sjarif (1993) juga mengungkapkan bahwa penambahan bahan organik pada tanah andisols dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. 5. Tanah Sawah Tanah sawah adalah tanah yang dibatasi oleh pematang, digunakan untuk penanaman padi dan dialiri melalui pengairan teknis maupun tadah hujan. Sawah tidak hanya digunakan untuk menanam padi, karena pada musim-musim tertentu tanah sawah juga digunakan untuk menanam palawija. Pada tanah sawah yang sistem irigasinya dapat diatur dengan baik sawah akan selalu ditanami padi. Ada beberapa macam yaitu: sawah lebak, sawah pasang surut, sawah irigasi dan sawah tadah hujan yang semuanya mempunyai satu kesamaan yaitu masing-masing mempunyai commit to user periode basah dan kering yang berganti-ganti (penggenangan dan



pengairan yang bergantian), sehingga menimbulkan reaksi oksidasi reduksi yang berganti-ganti dalam tanah. Selain itu pengolahan tanah secara intensif yang dilakukan pada lapis olah dalam keadaan air berlebih akan mengakibatkan pelumpuran dan pembentukan lapisan tapak bajak (Sudaryanto, 2004). Menurut Lahuddin dan Muklis ( 2007 ) tanah sawah ( paddy soil ) merupakan tanah yang dikelola sedemikian rupa untuk budidaya tanaman padi sawah, dimana pada umumnya dilakukan penggenangan selama atau sebagian dari masa pertumbuhan padi. Tergolong sebagai tanah tergenang ( wetland soil ), namun agak berbeda dari tanah rawa ( mars soils ) atau tanah terendam ( waterlogged soils ) ataupun tanah subaquatic ( subaquatic soils ) dalam hal pengelolaannya karena tidak terus menerus digenangi, disebut juga sebagai wetland rice soils. Ciri khas tanah sawah atau paddy soils yang membedakan dengan tanah tergenang lainnya, adalah lapisan oksidasi dibawah permukaan air akibat difusi O2 setebal 0,8 – 1,0 cm, selanjutnya lapisan reduksi setebal 25 – 30 cm dan diikuti oleh lapisan tapak bajak kedap air. Selain itu selama pertumbuhan tanaman padi akan terjadi sekresi O2 oleh akar tanaman padi yang menimbulkan kenampakan yang khas pada tanah sawah. Khusus di lahan sawah, menurut Liu (1985) bahan organik mempengaruhi pembentukan lapisan reduksi baik secara langsung maupun tidak. Bahan organik merupakan sumber utama elektron selama dekomposisinya dimana elektron ini dapat membantu pembentukan lapisan reduksi tanah dan sekaligus mereduksi ferri mangan dan sulfat menjadi Fe2+ , Mn2+ dan S2- dengan demikian tanaman terhindar dari keracunan. Penggenagan dapat mengendalikan nilai pH tanah sawah. Proses penggenangan pada tanah sawah mendorong pelepasan K+ tertukarkan ke dalam bentuk dapat larut dengan menstimulasi Fe3+ dan Mn4+, dimana K+ yang dapat larut dapat mencapai nilai maksimum pada puncak reduksi tanah, penyematan dan pelepasan K dalam tanah commit to user adalah jumlah lempung, jumlah dipengaruhi oleh faktor tanah diantaranya



dan afinitas Fe, Al, Ca, Mn, pH tanah dan status oksidasi reduksi tanah ( Sanchez, 1976 ). Secara fisik, tanah sawah dicirikan oleh terbentuknya lapisan oksidatif atau aerobik di atas lapisan reduktif atau anaerobik sebagai akibat penggenangannya. Pada sistem irigasi berselang, lahan hanya diairi pada saat tanaman membutuhkan air, sehingga penggunaan air dapat dihemat disamping dapat menghambat turunnya potensial oksidasi reduksi tanah karena adanya periode pengeringan lahan. Penggenangan dan pelumpuran tanah sawah akan merusak agregat dan koloid tanah, meningkatkan permukaan aktif sehingga mengubah Eh dan pH tanah aktual (Suharsih et al., 1999). 6. Tanaman Padi Padi merupakan tanaman pangan penting yang ditanam hampir sepertiga dari jumlah total bahan pangan di dunia. Padi juga menyediakan bahan pangan pokok dan 35-60% kalorinya dikonsumsi lebih dari 2.7 milyar penduduk dunia. Sekitar 80% total jumlah padi yang ditanam, 55% merupakan padi lahan sawah irigasi dan 25% sisanya adalah padi tadah hujan yang berada pada dataran rendah (Gorantla et al, 2005). Kebutuhan beras nasional pada tahun 2007 mencapai 30,91 juta ton dengan asumsi konsumsi per kapita rata-rata 139 kg per tahun. Indonesia dengan rata-rata pertumbuhan penduduk 1,7 persen per tahun dan luas areal panen 11,8 juta hektar dihadapkan pada ancaman rawan pangan pada tahun 2030 (Pasaribu, 2006). Tanaman padi merupakan tanaman semusim yang banyak dibudidayakan di Indonesia. Taksonomi tanaman padi secara lengkap menurut Tjitrosoepomo (1994) adalah sebagai berikut : Divisi

: Spermatophyta

Sub Divisi

: Angiospermae

Kelas

: Monocotyledoneae

Ordo

: Poales commit to user : Gramineae

Famili



Genus

: Oryza

Spesies

: Oryza sativa L.

Pertumbuhan tanaman padi dibedakan menjadi tiga fase, yaitu fase vegetatif, fase generatif (reproduksi) dan fase pemasakan. Fase vegetatif dimulai dari saat berkecambah sampai dengan inisiasi primordia malai yang ditandai dengan pembentukan anakan aktif yaitu anakan maksimal, bertambahnya tinggi tanaman dan daun tumbuh secara teratur. Fase reproduktif dimulai dari inisiasi primordia malai yang ditandai dengan memanjangnya ruas batang, berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan. Fase pemasakan dimulai dari berbunga sampai panen, yang ditandai dengan masak susu, masak tepung, masak kuning dan masak fisiologis (Yoshida, 1981). Bagian-bagian tanaman padi dalam garis besarnya dalam dua bagian besar, yaitu: 1. Bagian vegertatif, yang meliputi : akar, batang, dan daun. 2. Bagian generatif, yang meliputi : malai yang terdiri dari bulir-bulir daun bunga. Adapun bagian Vegetatif terdiri dari : 1.

Akar Kira-kira 5-6 hari setelah berkecambah, dari batang yang masih pendek itu keluar akar-akar serabut yang pertama dan dari sejak ini perkembangan akar-akar serabut tumbuh teratur. Pada saat permulaan batang mulai bertunas (kira-kira umur 15 hari), akar serabut berkembang dengan pesat. Dengan semakin banyaknya akarakar serabut ini maka akar tunggang yang berasal dari akar kecambah tidak kelihatan lagi. Letak susunan akar tidak dalam, kira-kira pada kedalaman 20-30 cm. karena itu akar banyak mengambil zat-zat makanan dari bagian tanah yang di atas. Akar tunggang dan akar serabut mempunyai bagian akar lagi yang disebut akar samping yang keluar dari akar serabtu disebut akar rambut dan yang keluar dari akar to user tunggang, bentuk dan commit panjangnya sama dengan akar serabut.


2.


Batang Batang padi tersusun dari rangkaian ruas-ruas dan antara ruas yang satu dengan yang lainnyadipisah oleh sesuatu buku. Ruas batang padi di dalamnya beringga dan bentuknya bulat. Dari atas ke bawah, ruas batang itu makin pendek. Ruas-ruas yang terpendek terdapat di bagian bawah dari batang dan ruas-ruas ini praktis tidak dapat dibedakan sebagai ruas-ruas yang berdiri sendiri. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi bila malai belum keluar, dan sesudah malai keluar tingginya diukur dari permukaan tanah sampai ujung malai tertinggi. Tinggi tanaman adalah suatu sifat baku (keturunan). Adanya perbedaan tinggi dari suatu varietas disebabkan oleh suatu pengaruh keadaan lingkungan. Bila syarat-syarat tumbuh baik, maka tinggi tanaman padi sawah bisaanya 80-120 cm. Pada tiap-tiap buku, duduk sehelai daun. Di dalam ketiak daun terdapat kuncup yang tumbuh menjadi batang. Pada buku-buku yang terletak paling bawah mata-mata ketiak yang terdapat antara ruas batang-batang dan upih daun, tumbuh menjadi batang-batang sekunder yang serupa dengan batang primer. Batang-batang sekunder ini pada gilirannya nanti menghasilkan batang-batang tersier dan seterusnya. Peristiwa ini disebut pertunasan atau menganak.

3.

Daun Daun terdiri dari : helai daun yang berbentuk memanjang seperti pita dan pelepah daun yang menyelubungi batang. Pada perbatasan antara helai duan dan upih terdapat lidah daun. Panjang dan lebar dari helai daun tergantung kepada varietas padi yang ditanam dan letaknya pada batang. Daun ketiga dari atas bisaanya merupakan daun terpanjang. Daun bendera mempunyai panjang daun terpendek dan dengan lebar daun yang terbesar. Banyak daun dan besar sudut yang dibentuk antara daun bendera dengan malai, tergantung kepada varietas-varietas padi yang ditanam. Besar sudut commitdari to user yang dibentuk dapat kurang 900 atau lebih dari 900 .



Adapun bagian generatif terdiri dari : 1.

Malai Suatu malai terdiri dari sekumpulan bunga-bunga padi (spikelet) yang timbul dari buku paling atas. Ruas buku terakhir dari batang merupakan sumbu utama dari malai, sedangkan butir-butir nya terdapat pada cabang-cabang pertama maupun cabang-cabang kedua. Pada waktu berbunga, malai berdiri tegak kemudian terkulai bila butir telah terisi dan menjadi buah. Panjang malai diukur dari buku terakhir sampai butir di ujung malai. Panjang malai ditentukan oleh sifat baka (keturunan) dari varietas dan keadaan keliling. Panjang malai beraneka ragam, pendek (20 cm), sedang (20-30 cm) dan panjang (lebih dari 30 cm). Kepadatan malai adalah perbandingan antara banyaknya bunga per malai dengan panjang malai. Panjang malai suatu varietas demikian pula banyaknya cabang cabang tiap malai dan jumlah butir tiap-tiap cabang, tergantung kepada varietas padi yang ditanam dan cara bercocok tanam. Banyak cabang tiap-tiap malai berkisar dari 7-30 buah.

2.

Bunga padi Bunga padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin dua jenis dengan bakal buah yang di atas. Jumlah benang sari ada 6 buah, tangkai sarinya pendek dan tipis, kepala sari besar serta mempunyai kandung serbuk. Putik mempunyai dua tangkai putik, dengan dua buah kepala putik yang berbentuk malai dengan warna pada umumnya putih atau ungu. Malai padi terdiri dari bagian-bagian : tangkai bunga, dua sekam kelopak (terletak pada dasar tangkai bunga) dan beberapa bunga. Masing-masing bunga mempunyai dua sekam mahkota, yang terbawah disebut lemma sedang lainnya disebut palea: dua lodicula yang terletak pada dasar bunga, yang sebenarnya adalah dua daun commit to user mahkota yang sudah berubah bentuknya. Lodicula memegang peranan



penting dalam pembukaan palea pada waktu berbunga karena ia menghisap air dari bakal buah sehingga mengembang dan oleh pengembangan ini palea dipaksakan membuka. Pada waktu padi hendak berbunga, lodicula menjadi mengembang karena ia menghisap air dari bakal buah. Pengembangan ini mendorong lemma dan palea terpisah dan terbuka. Hal ini memungkinkan benang sari yang sedang memanjang, keluar dari bagian atas atau dari samping bunga yang terbuka tadi. Terbukanya bunga diikuti dengan pecahnya kandung serbuk, yang kemudian menumpahkan tepungsarinya. Sesudah tepung sari ditumpahkan dari kandung serbuk maka lemma dan palea menutup kembali. Dengan berpindahnya tepung sari ke kepala putik maka selesailah sudah proses penyerbukan. Kemudian terjadilah pembuahan yang menghasilkan lembaga dan endosperm. Endosperm adalah penting sebagai sumber makanan cadangan bagi tanaman yang baru tumbuh. 3.

Buah padi Buah Padi yang biasanya kita sebut biji padi atau butir/gabah, sebenarnya bukan biji melainkan buah padi yang tertutup oleh lemma dan palea. Buah ini terjadi setelah selesai penyerbukan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian-bagian lain membentuk sekam (kulit gabah). Dinding bakal buah terdiri dari tiga bagian: bagian paling luar disebut epicarpium, bagian tengah disebut mesocarpium dan bagian dalam disebut endocarpium. Biji sebagian besar ditempati oleh endosperm yang mengandung zat tepung dan sebagian ditempati oleh embryo (lembaga) yang terletak dibagian sentral yakni dibagian lemma ( Anonim, 2010b ).

7. Budidaya Tanaman Padi Secara Konvensional Secara umum padi dapat tumbuh di daerah tropis/subtropis pada 45° LU sampai 45° LS dengan curah hujan yang baik adalah 200 to user mm/bulan atau 1500-2000commit mm/tahun. Di dataran rendah padi tumbuh pada



ketinggian 0-650 m dpl dengan temperatur 22-27 °C sedangkan di dataran tinggi 650 - 1500 meter dpl dengan temperatur 19-23 °C. Tipe pertumbuhan padi adalah tegak dan merumpun. Umur berbunganya beragam antara 70-75 hari setelah tanam (HST) tergantung varietasnya. Pembungaan dipengaruhi oleh lama penyinaran dan suhu. Biasanya terjadi pada hari cerah antara jam 10-12 dengan suhu berkisar antara 30-32 °C. Waktu pemasakan kariopsis menjadi benih dan siap untuk dipanen hasilnya ± 25 hari setelah penyerbukan dan tergantung varietas. Umur padi antar varietas beragam, rata-rata umur padi 100-150 HST. Padi yang berumur 100 HST tergolong genjah, 116-125 HST tergolong setengah genjah, 126-135 HST tergolong setengah dalam, 135-150 HST tergolong dalam dan lebih dari 150 HST tergolong dalam sekali (Siregar 1981). Tanah yang cocok untuk bertanam padi adalah tanah gembur dan kaya bahan organik. Tekstur tanah bisa lempung,lempung berdebu atau lempung berpasir. Derajat kemasaman (pH) normal, antara 5,5-7,5. Kemiringan tidak lebih dari 8 % lokasi lahan terbuka. Intensitas sinar 100 %.

Ketinggian

tempat

0-1300

m

diatas

permukaan

laut

(dpl)

(Martodireso dan Widada, 2001). 8. Budidaya Tanaman Padi dengan SRI ( System of Rice Intensification ) System of Rice Intensification (SRI) adalah sistem intensifikasi padi yang menyinergikan tiga faktor pertumbuhan padi untuk mencapai produktivitas maksimal. Ketiga faktor tersebut adalah maksimalisasi jumlah anakan, maksimalisasi pertumbuhan akar, dan maksimalisasi pertumbuhan dengan pemberian suplai makanan, air dan oksigen yang cukup pada tanaman padi Empat penemuan kunci penerapan SRI adalah: 1. Bibit dipindah lapang (transplantasi) lebih awal Bibit padi ditransplantasi saat dua daun telah muncul pada batang muda, biasanya saat berumur 8-15 hari. Benih harus disemai dalam petakan khusus dengan menjaga tanah tetap lembab dan tidak tergenang commit to user Tranplantasi saat bibit masih air. Jangan dibiarkan bibit mengering.



muda secara hati-hati dapat mengurangi guncangan dan meningkatkan kemampuan tanaman dalam memproduksi batang dan akar selama tahap pertumbuhan vegetatif. Bulir padi dapat muncul pada malai (misalnya “kuping” bulir terbentuk di atas cabang, yang dihasilkan oleh batang yang subur). Lebih banyak batang yang muncul dalam satu rumpun, dan dengan metode SRI, lebih banyak bulir padi yang dihasilkan oleh malai. 2. Bibit ditanam satu-satu daripada secara berumpun Bibit ditranplantasi satu-satu daripada secara berumpun, yang terdiri dari dua atau tiga tanaman. Ini dimaksudkan agar tanaman memiliki ruang untuk menyebar dan memperdalam perakaran. Sehingga tanaman tidak bersaing terlalu ketat untuk memperoleh ruang tumbuh, cahaya, atau nutrisi dalam tanah. 3. Jarak tanam yang lebar Bibit lebih baik ditanam dalam pola luasan yang cukup lebar dari segala arah. Biasanya jarak minimalnya adalah 25 cm x 25 cm. Sebaiknya petani berani mencoba berbagai jarak tanam dalam berbagai variasi, karena jarak tanam yang optimum (yang mampu menghasilkan rumpun subur tertinggi per m2) tergantung kepada struktur, nutrisi, suhu, kelembaban dan kondisi tanah yang lain. Dalam metode SRI kebutuhan benih jauh lebih sedikit dibandingkan metode tradisional, salah satu evaluasi SRI menunjukkan bahwa kebutuhan benih hanya 7 kg/ha, dibanding dengan metode tradisional yang mencapai 107 kg/ha. Belum lagi hasil panen yang diperoleh berlipat ganda karena setiap tanaman memproduksi lebih banyak padi. 4. Kondisi tanah tetap lembab tapi tidak tergenang air Dengan SRI, petani hanya memakai kurang dari ½ kebutuhan air pada sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi. Tanah cukup

dijaga

tetap

lembab

selama

tahap

vegetatif,

untuk

memungkinkan lebih banyak oksigen bagi pertumbuhan akar. Sesekali commit to user (mungkin seminggu sekali) tanah harus dikeringkan sampai retak. Ini



dimaksudkan agar oksigen dari udara mampu masuk kedalam tanah dan mendorong akar untuk “mencari” air. Sebaliknya, jika sawah terus digenangi, akar akan sulit tumbuh dan menyebar, serta kekurangan oksigen untuk dapat tumbuh dengan subur. Kondisi tidak tergenang, yang dikombinasi dengan pendangiran mekanis, akan menghasilkan lebih banyak udara masuk kedalam tanah dan akar berkembang lebih besar sehingga dapat menyerap nutrisi lebih banyak. Dengan SRI, kondisi tak tergenangi hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif. Selanjutnya, setelah pembungaan, sawah digenangi air 1-3 cm seperti yang diterapkan di praktek tradisional. Petak sawah diairi secara tuntas mulai 25 hari sebelum panen ( Anonim, 2010c ). Metode SRI dikenal ramah lingkungan karena a) memitigasi terjadinya polusi asap akibat berkurangnya pembakaran jerami sehingga mampu menekan emisi gas CO2, b) memitigasi emisi gas metan yang dihasilkan oleh proses reduksi (anaerob) akibat penggenangan sawah, c) mitigasi emisi CO2 dan metan (CH4) akan menekan produksi GRK (gas rumah kaca) yang dapat memicu pemanasan global, d) daur ulang limbah (sampah) menjadi prinsip SRI, sehingga penumpukan sampah dapat dihindari, e) aplikasi bahan kimia (agrochemical) sangat dibatasi, kemungkinan terjadinya pencemaran lingkungan akibat kontaminasi dengan bahan dan residu kimia dapat dicegah, dan f) produk beras SRI dapat digolongkan sehat, karena tidak diproduksi dengan pupuk kimia dan pestisida sintetis ( Kunia, 2010 ).

commit to user



B. Kerangka Berfikir Tanah Sawah

Budidaya Padi Secara Konvensional

Pemupukan Anorganik

Degradasi Lahan

Unsur Hara Ca dan Mg mudah mengalami pelindian

Budidaya Padi dengan Sistem SRI

Penurunan penggunaan bahan organik

Penggunaan bahan organik ( Pupuk Organik Kotoran Sapi Dan Seresah Gamal )

Ketersediaan Ca dan Mg dalam tanah meningkat

Serapan Ca dan Mg pada tanaman padi meningkat

Produksi Padi ( Beras ) meningkat

commit to user



III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian

ini

dilaksanakan

mulai

bulan

Juni

2009

sampai

Desember 2009. Pembibitan dan penanaman tanaman padi serta pengambilan sampel tanah dan tanaman dilakukan di Desa Pereng, Mojogedang, Karanganyar, sedangkan analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Kimia Dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. B. Bahan dan Alat Penelitian a. Bahan 1. Sampel tanah pewakil 2. Seresah gamal 3. Kotoran sapi 4. Pupuk Urea 5. Pupuk SP36 6. Pupuk KCl 7. Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa) varietas Sintanur 8. Bahan – bahan khemikalia untuk analisis laboratorium b. Alat 1. Bor Tanah 2. Cangkul 3. Tali rafia 4. Meteran 5. Alat – alat untuk analisis laboratorium

commit to user

24



C. Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian dengan menggunakan rancangan dasar RAKL dengan 2 faktor, yaitu faktor I : dosis pupuk dan faktor II : sistem budidaya. Adapun rancangan perlakuannya sebagai berikut : 1. Faktor I : Dosis Pupuk No.

Perlakuan

1.

D1

2.

D2

3.

D3

4.

D4

5.

D5

6.

D6

7.

D7

8.

D8

9.

D9

Spesifikasi Dosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) Dosis pupuk rekomendasi (250 kg urea, 75 kg SP36, 100 kg KCl) Menurut Balai Penelitian Tanah, 2005 Pupuk organik 10 ton/ha 50% dosis rekomendasi pupuk organik (45 % pupuk kandang sapi + 5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi 50% dosis rekomendasi pupuk organik (45 % pupuk kandang sapi + 5 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi 50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi 50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi 50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi 50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi

2. Faktor II : Sistem Budidaya B1

: Sistem budidaya System of Rice Intensification (SRI)

B2

: Sistem budidaya Konvensional

Dari kedua faktor perlakuan tersebut diperoleh 18 kombinasi perlakuan yang masing-masing diulang sebanyak 3 kali ke dalam 3 blok, kecuali kontrol (tidak ada ulangan) sehingga didapat 54 kombinasi perlakuan. commit to user



Adapun kombinasi perlakuan yang didapatkan adalah sebagai berikut :

No.

Dosis (D)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

Sistem Budidaya System of Rice Intensification Konvensional (SRI) D1B1 D1B2 D2B1 D2B2 D3B1 D3B2 D4B1 D4B2 D5B1 D5B2 D6B1 D6B2 D7B1 D7B2 D8B1 D8B2 D9B1 D9B2

D. Variabel-Variabel Yang Diamati Dalam Penelitian a. Variabel utama : 1.

Ca tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

2.

Mg tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

3.

Serapan Ca pada tanaman padi

4.

Serapan Mg pada tanaman padi

b. Variabel pendukung : 1. Ca jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 2. Mg jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 3. Bahan organik tanah metode Walkey and Black 4. KPK dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 5. pH tanah metode elektrometik E. Tata Laksana Penelitian a. Persiapan Meliputi : studi pustaka dan penyiapan alat baik untuk survei lapang, penanaman padi maupun untuk analisis laboratorium. b. Survei Lapang Survey lapangan yang dimaksud adalah survey lokasi penelitian. c. Pengambilan Sampel Tanah awal commit to user



Pengambilan sampel tanah awal ini dilakukan sebelum penanaman tanaman padi pada lahan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kandungan unsur Ca dan Mg dalam tanah awal pH tanah, KPK, bahan organik, dan tekstur tanah. Pengambilan sampel tanah ini menggunakan metode silang. d. Persiapan Seresah Gamal ( Gliricida Maculata ) Persiapan seresah ini meliputi pengumpulan seresah gamal, pencacahan dan pengeringan. Pencacahan seresah gamal menjadi ukuran yang lebih kecil ini bertujuan untuk mempermudah pengaplikasian seresah ke lahan dan untuk mempercepat proses pendekomposisian, sedangkan pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air pada seresah agar seresah tersebut tidak busuk. e. Persiapan Lahan Persiapan lahan ini meliputi pembuatan blok, pembajakan, pembuatan petak, dan pemberian pupuk organik berupa pupuk kandang sapi. Petak dibuat dengan ukuran 4 x 4 m dengan jarak antar petak sebesar 20 cm. Pemberian pupuk kandang sapi dilakukan setelah pembuatan petak atau 1 minggu sebelum penanaman. Adapun pupuk kandang sapi yang diberikan ke lahan sesuai dengan perlakuan pada masing-masing petak, yaitu : -

Perlakuan 100% dosis rekomendasi pupuk organik adalah sebanyak 16 kg/petak.

-

Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik + seresah gamal 10% bobot pupuk organik adalah sebanyak 7,2 kg pupuk kandang/petak.

-

Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik + seresah gamal 15 % adalah sebanyak 6,8 kg pupuk kandang/petak.

-

Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik + seresah gamal 20 % adalah sebanyak 6,4 kg pupuk kandang/petak.

commit to user


f.


Pembibitan Pembibitan untuk sistem SRI dilakukan sampai bibit berumur 15 HST, sedangkan untuk sistem konvensional sampai umur 21 HST.

g. Penanaman Penanaman bibit padi dilakukan 1 minggu setelah persiapan lahan. Bibit yang digunakan adalah bibit yang memiliki tinggi yang sama. Untuk sistem SRI bibit yang digunakan rata-rata adalah 12 cm, sedangkan konvensional adalah 33 cm. Bibit ditanam dengan jarak tanam 25 x 25 cm. Untuk sistem SRI, 1 lubang ditanami dengan 1 bibit, sedangkan sistem kovensional 1 lubang ditanami 2 bibit. h. Pemeliharaan Kegiatan pemeliharaan ini meliputi pengairan, pemupukan dan pemberian seresah gamal. Pada penelitian ini menggunakan 2 sistem budidaya, yaitu SRI dan konvensional. Budidaya dengan sistem SRI tidak memerlukan banyak air, sedangkan konvensional memerlukan banyak air (digenangi). Kegiatan pemupukan dan pemberian seresah gamal dilakukan berdasarkan masing-masing perlakuan. Pemupukan anorganik I dilakukan 1 hari sebelum tanam bersamaan dengan pengaplikasian seresah gamal, Sedangkan pemupukan anorganik II dilakukan saat tanaman berumur 15 HST. Adapun kebutuhan pupuk anorganik dan seresah gamal per petak adalah sebagai berikut : -

Dosis kebiasaan petani adalah urea 640 gr, SP36 160 gr dan Phonska 640 gr

-

Perlakuan 100% dosis rekomendasi pupuk anorganik adalah urea 400 gr, SP36 120 gr dan KCl 160 gr.

-

Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk anorganik adalah urea 200 gr, SP36 60 gr dan KCl 80 gr.

i.

Pengambilan sampel tanah dan tanaman pada fase vegetatif Pengambilan sampel tanah pada saat fase vegetatif bertujuan untuk user tersedia dalam tanah tersebut. mengetahui kandungan commit Ca danto Mg



Sedangkan pengambilan sampel tanaman bertujuan untuk mengetahui kandungan Ca dan Mg jaringan tanaman tersebut. Pengambilan sampel tanah dan tanaman dilaksanakan saat tanaman berada pada fase vegetatif, yaitu saat tanaman berumur kurang lebih 45 HST. j.

Pengambilan sampel tanah dan tanaman akhir Pengambilan sampel tanah dan tanaman akhir dilaksanakan saat tanaman siap panen.

k. Pemanenan Pemanenan

tanaman

padi

dilakukan

saat

tanaman

padi

sudah

menghasilkan biji atau bulir padi yang matang dan penuh serta sudah berwarna kuning. l.

Analisis Laboratorium 1. Analisis sampel tanah awal a. Ca tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 b. Mg tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 c. Bahan organik (metode Walky and Black) d. pH tanah (metode Elektrometri) e. KPK (metode Ekstrak NH4OAc pH 7.0) f. Tekstur tanah (metode hidrometer) 2. Analisis sampel tanah hari ke 45 setelah tanam a. Ca tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 b. Mg tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 c. Ca jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 d. Mg jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0 e. Bahan organik (metode Walky and Black) f. pH tanah (metode Elektrometri) g. KPK (metode Ekstrak NH4OAc pH 7.0)

commit to user



F. Analisis Data Untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal (Gliricidia maculata) terhadap serapan kalsium ( Ca ) dan magnesium ( Mg ) oleh tanaman padi adalah dengan menggunakan uji pengaruh atau uji F dengan taraf 5% (bila data normal) dan kruskal wallis (bila data tidak normal), untuk membandingkan rerata antar perlakuan menggunakan uji DMRT (bila data normal) dan mood median (bila data tidak normal), untuk mengetahui keeratan hubungan menggunakan uji korelasi.

commit to user



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik Tanah Awal Tempat penelitian ini terletak di Desa Pereng, Kecamatan Mojogedang, Kabupaten Karanganyar. Sifat-sifat tanah yang digunakan untuk penelitian adalah sebagai berikut : Tabel 4.1 Karakteristik Tanah Awal No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Sumber Keterangan

Parameter pH H2O pH KCl Kejenuhan Basa KPK Bahan Organik Ca Tersedia Mg Tersedia N Total P Tersedia K Total S Tersedia Tekstur · Pasir · Debu · Lempung

Satuan % me% % me% me% % ppm me% ppm

Nilai 5,5 4,8 35,58 23,5 1,8 2,5 0,65 0,04 19,65 0,056 7,55

Pengharkatan Masam* Masam* Sedang* Sedang* Rendah* Rendah* Rendah* Rendah** Sedang** Rendah** Rendah**

% % %

18 22 60

Lempungan *** ( Clay )

: Hasil Analisis Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian 2009 : * : Pengharkatan menurut Balittan (2005) ** : Pengharkatan menurut Keys to Soil Taxonomy (2006).

Tabel 4.1 menunjukkan kondisi kesuburan tanah sebelum perlakuan. Tanah sawah yang digunakan dalam penelitian merupakan tanah Alfisols ( Lampiran 17 ) dengan tekstur lempungan (clay). Diketahui bahwa tanah memiliki pH H2O dan KCl yang tergolong masam. Tanah pada lokasi penelitian mempunyai kejenuhan basa sebesar 35.58 me% ( sedang ) dan besarnya nilai KPK yaitu 23.5 me% ( sedang ). Kadar bahan organik tanah sebelum tanam tergolong rendah yaitu sebesar 1.8 %. Kandungan unsur hara Ca dan Mg pada lokasi penelitian tergolong rendah, yaitu Ca tersedia sebesar commit to user 2,5 me% dan Mg tersedia 0.65 me%. Kondisi tersebut mengindikasikan bahwa 31



status kesuburan tanah sebelum penelitian tergolong rendah, sehingga perlu adanya peningkatan kesuburan tanah dengan penambahan bahan organik seperti pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal. B. Kualitas Pupuk Organik dan Seresah Gamal 1. Kualitas Pupuk Organik Kotoran Sapi Pupuk kandang merupakan campuran kotoran padat, air kencing, dan sisa makanan (tanaman). Dengan demikian susunan kimianya tergantung dari: (1) jenis ternak, (2) umur dan keadaan hewan, (3) sifat dan jumlah amparan, dan (4) cara penyimpanan pupuk sebelum dipakai. Hewan hanya menggunakan setengah dari bahan organik yang dimakan, dan selebihnya dikeluarkan sebagai kotoran. Sebagian dari padatan yang terdapat dalam pupuk kandang terdiri dari senyawa organik serupa dengan bahan makanannya, antara lain selulosa, pati dan gula, hemiselulosa dan lignin seperti yang kita jumpai dalam humus ligno-protein. Penyusun pupuk kandang yang paling penting adalah komponen hidup, yaitu organisme tanah, pada sapi perah seperempat hingga setengah bagian kotoran hewan merupakan jaringan mikrobia (Brady, 1990). Tabel 4.2 Hasil Analisis Pupuk Organik Kotoran Sapi No.

Variabel Pengamatan

Satuan

Hasil

1.

pH H20

-

6,9

2.

N Total

%

2,735

3.

P2O5

%

0,963

4.

K2O

%

1,755

5.

S

%

2,429

6.

C-Organik

%

32,080

7.

Bahan Organik

%

55,310

8.

KPK

me%

63,070

9.

C/N ratio

-

11,735

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian UNS 2010

commit to user



Berdasarkan hasil analisis laboratorium, dapat dilihat bahwa pupuk organik kotoran sapi yang digunakan dalam penelitian memiliki kandungan pH 6,9, N total 2,735%, P2O5 0,963%, K2O 1,755%, S 2,429%, C-organik 32,080% , bahan organik 55,310% dan C / N ratio 11,375 sehingga siap untuk diaplikasikan, kita ketahui bahwa pupuk organik yang matang dicirikan dengan C/N ratio < 20. Pupuk yang sudah matang berarti bahwa pupuk tersebut sudah terdekomposisi oleh mikroorganisme dengan baik sehingga dapat mensuplai hara ke dalam tanah (termineralisasi). 2. Kualitas Seresah Gamal Seresah yang digunakan dalam penelitian kali ini yaitu seresah gamal ( Gliricidia maculata ) yang tergolong seresah berkualitas tinggi ( Khaliefa, 2010 ). Penggunaan seresah tanaman seperti gamal ( Gliricidia maculata ) dapat memainkan peranan penting dalam sistem pertanian organik yang dalam masa sekarang ini sedang dikembangkan di dunia khususnya di Indonesia, karena selain dapat meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman, juga dapat membantu konservasi tanah secara organik. Tabel 4.3 Hasil Analisis Seresah Gamal No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Variabel Polifenol Lignin Tanin Selullose Abu C organik BO C/N (Pol + Lig)/N C/P N-total Ca Total Mg Total

Satuan % % % % % % % % % % %

Nilai 2,85 10,14 10,54 9,59 0,22 47,46 80,68 21,29 5,32 217,01 2,24 0,95 0,68

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Unibraw 2010

Berdasarkan hasil analisis laboratorium yang disajikan dalam Tabel 4.3 maka diketahui bahwa seresah gamal commit to user yang digunakan dalam penelitian



memiliki kandungan Ca total 0,95%, Mg total 0,68 % polifenolik 2,85%, lignin 10,14%, Tanin 10,54%, selulosa 9,59%, abu 0,22%, C-organik 47,46%, bahan organik 80,68%, C/N ratio 21,29, C/P ratio 217,01 dan ( Pol+Lig ) / N 5,32 %. Kualitas pupuk organik ditentukan perbandingan antara karbon dan nitrogen (C/N ratio). Bahan organik yang mempunyai C/N rendah berarti sudah matang, sedangkan bahan organik yang mempunyai C/N masih tinggi berarti masih mentah. Seresah gamal yang memiliki nisbah C/N rendah ( < 25 ) sehingga sudah cukup matang pada saat diaplikasikan ke lahan. C. Pengaruh Perlakuan Terhadap Variabel Tanah 1. Kandungan Ca Tersedia Kalsium merupakan basa utama pada mineral lempung dan pada kebanyakan komponen tanah, salah satu sumber kalsium alami yang penting adalah batuan kapur dimana terdapat dalam bentuk kalsium karbonat ( kalsit ). Konsentrasi Ca2+ dalam tanah dapat dipengaruhi oleh gangguan ekologi. Pengendapan asam diketahui dapat menurunkan konsentrasi Ca dalam tanah, dimana ketika tidak dibutuhkan dapat mempengaruhi hasil panen secara langsung, yang dapat berpengaruh terhadap dinamika ekosistem ( Barker dan Pilbeam, 2007 ). Berdasarkan uji Kruskal Wallis dapat diketahui bahwa pemberian pupuk organik, pupuk anorganik serta seresah gamal pada berbagai dosis (D) serta sistem budidaya ( B ) berpengaruh tidak nyata terhadap Ca Tersedia (P>0,05), tetapi berdasarkan tabel histogram pada gambar 4.1 menunjukkan terjadi peningkatan ketersediaan Ca setelah adanya perlakuan pemberian pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal.

commit to user

2.62

2.51

2.50

D7B2

D8B2

D9B2

D6B2

2.38 D4B2

2.65

2.37 D3B2

D5B2

2.39 D2B2

2.13 D9B1

3.08 2.20 D8B1

D1B2

2.31

2.60

D7B1

D5B1

D6B1

2.87 D4B1

2.13

3.07

2.39 D2B1

D3B1

2.47 D1B1

Ca Tersedia ( me% )

3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

2.24



Perlakuan Gambar 4.1 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah Gamal Terhadap Ca Tersedia Tanah

Berdasarkan hasil penelitian ketersediaan Ca pada seluruh perlakuan masih tergolong rendah yaitu pada skala

2 – 5 me%

( Balittanah, 2005 ), dilihat dari tabel histogram pada gambar 4.1 ketersediaan Ca tertinggi pada sistem budidaya SRI diperoleh pada perlakuan an D3B1 yaitu sebesar 3,07 me % dan lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D3B2 ) yaitu sebesar 2,37 me%. K Ketersediaan etersediaan Ca yang terendah tere diperoleh pada perlakuan D5 D5B1 yaitu sebesar esar 2,13 me %, lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D5B2 ) sebesar 2,65 me%. Pada ada sistem budidaya bud konvensional, ketersediaan Ca tertinggi diperoleh pada perlakuan D1B2 yaitu sebesar 3,08 me % %,, lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D1B1 ) yaitu sebesar 2,47 me% dan ketersediaan Ca terendah diperoleh pada perlaku perlakuan an D6B2 yaitu sebesar 2,24 me %, lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D6B1 ) sebesar 2,60 me%. Secara umum, rata – rata ketersediaan Ca pada seluruh perlakuan yyaitu aitu sebesar 2,49 me %. Dari hasil uji korelasi, Ca Tersedia tanah berhubungan positif dengan KPK tanah, tanah dengan KPK yang tinggi mampu menyediakan commit tanah to userdengan KPK yang rendah karena unsur hara lebih baik daripada



unsur – unsur hara terdapat dalam kompleks jerapan koloid maka unsur – unsur

hara

tersebut

tidak

mudah

hilang

tercuci

oleh

air

( Hardjowigeno, 1987 ). Hal ini menunjukkan peningkatan KPK tanah mampu meningkatkan serapan Ca, karena kalsium menempati 60% kompleks pertukaran dalam koloid tanah. Beberapa kalsium yang terdapat pada tanah berkembang langsung menempati tapak pertukaran, yang biasanya terdapat dalam jumlah yang besar dari total kation tertukar, sehingga jumlah kalsium ( Ca2+ ) tergantung kadar KPK tanah. Besarnya jumlah Ca yang dapat ditukar dalam tanah berhubungan dengan besarnya KPK tanah (Barber, 1984). Semakin tinggi nilai KPK tanah maka jumlah Ca tersedia dalam tanah akan lebih tinggi pula. 2. Kandungan Mg Tersedia Ketersediaan magnesium dapat terjadi akibat proses pelapukan mineral-mineral yang mengandung magnesium. Selanjutnya, akibat proses tadi maka magnesium akan terdapat bebas di dalam larutan tanah. Keadaan ini dapat menyebabkan (a). magnesium hilang bersama air perkolasi, (b). magnesium diserap oleh tanaman atau organisme hidup lainnya, (c). diadsorbsi oleh partikel liat dan (d). diendapkan menjadi mineral sekunder. Ketersediaan magnesium bagi tanaman akan berkurang pada tanah-tanah yang mempunyai kemasaman tinggi. Hal ini disebabkan karena adanya dalam jumlah yang sangat besar mineral liat tipe 2:1. Dengan adanya mineral liat ini maka magnesium akan terjerat antara kisi-kisi mineral tersebut, ketika menjadi pengembangan dan pengkerutan dari kisi-kisinya (Hakim et al, 1986). Seperti elemen logam lain, kelompok magnesium tanah terdiri dari 3 fraksi ; tidak dapat ditukar, dapat tertukar dan fraksi terlarut air. Fraksi yang tidak dapat tertukar terdiri dari magnesium dalam bentuk mineral primer dan banyak mineral lempung sekunder. Dalam berbagai hal kumpulan ini mungkin terhidrasi dengan satu ke beberapa molekul air. commit to user Fraksi yang dapat ditukar dapat mencapai sekitar 5% dari total



magnesium dalam tanah dihitung dari 4 – 20 % pada KPK tanah. Konsentrasi magnesium pada larutan tanah berkisar dari 0,7 – 7,0 mM, tapi dapat mencapai 100 mM, dengan larutan tanah dari tanah masam yang umumnya memiliki konsentrasi magnesium yang lebih rendah ( sekitar 2,0 mM ) daripada larutan tanah yang berasal dari tanah netral

0.72

0.70

0.70

D7B2

D8B2

D9B2

0.62 D6B2

0.66 D4B2

0.74

0.66 D3B2

D5B2

0.69 D2B2

0.85 D1B2

0.63

0.57 D9B1

0.68 D7B1

D8B1

0.68

D5B1

D6B1

0.80 D4B1

0.59

0.85

0.66 D2B1

D3B1

0.69

0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00

D1B1

Mg Tersedia

( 5,0 mM ) ( Barker dan Pilbeam, 2007 ).

Perlakuan Gambar 4.2 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah Gamal Terhadap Mg Tersedia Tanah

Berdasarkan uji F dapat diketahui bahwa pemberian pupuk organik, pupuk anorganik serta seresah gamal pada berbagai dosis (D) serta sistem budidaya ( B ) berpengaruh tidak nyata terhadap Mg Tersedia (P>0,05), tetapi berdasarkan tabel histogram ppada ada gambar 4.3 terjadi kenaikan ketersediaan Mg. Hasil penelitian menunjukkan ketersediaan Mg pada seluruh perla perlakuan kuan masih tergolong rendah yaitu pada skala 0,4 – 1 me% ( Balittanah, 2005 ), dilihat dari tabel histogram pada gambar 4.1 ddapat diketahui bahwa ketersediaan Mg tertinggi pada sistem budidaya SRI diperoleh pada perlakuan D3B1 yaitu sebesar 0,85 me %,, lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D3B2 ) sebesar 0,66 me% dan ketersediaan Mg yang terendah diperoleh pada perlaku perlakuan an D9B1 yaitu sebesar 0,57 me %, lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan ssistem to user budidaya konvensional commit ( D9B2 ) sebesar 0,70 me%. P Pada ada sistem



budidaya konvensional, ketersediaan Mg tertinggi diperoleh pada perlakuan D1B2 yaitu sebesar 0,85 me %, lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D1B1 ) sebesar 0,69 me%, dan ketersediaan Ca terendah diperoleh pada perlakuan D6B2 yaitu sebesar 0,62 me %, lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D6B1 ) sebesar 0,68 me%. Secara umum, rata – rata ketersediaan Mg pada seluruh perlakuan yaitu sebesar 0,69 me %. Pada sistem budidaya SRI, ketersediaan magnesium lebih tinggi dibandingkan budidaya secara konvensional, karena Mg diikat lemah pada komplek jerapan dibanding Ca, sehingga penggenangan dapat menyebabkan mudah tercucinya Mg pada komplek jerapan. 3. Bahan Organik Tanah Menurut Stevenson (1994), bahan organik tanah adalah semua jenis senyawa organik yang terdapat di dalam tanah, termasuk serasah, fraksi bahan organik ringan, biomassa mikroorganisme, bahan organik terlarut di dalam air, dan bahan organik yang stabil atau humus. Humus dalam tanah sebagai hasil proses dekomposisi bahan organik merupakan sumber muatan negatif tanah, sehingga humus dianggap mempunyai susunan koloid seperti lempung, namun humus tidak semantap koloid lempung, dia bersifat dinamik, mudah dihancurkan dan dibentuk. Sumber utama muatan negatif humus sebagian besar berasal dari gugus karboksil ( - COOH) dan fenolik ( - OH) nya (Brady, 1990 cit Suntoro, 2003 ). Berdasarkan uji F dapat diketahui bahwa pemberian pupuk organik, pupuk anorganik serta seresah gamal pada berbagai dosis (D) berpengaruh tidak nyata terhadap kandungan bahan organik tanah (P>0,05), sedangkan sistem budidaya berpengaruh nyata terhadap kandungan bahan organik tanah (0,01
commit to user



2,81b

BO ( % )

3.00

1,90a

2.00 1.00 0.00

SRI

KONVENSIONAL

Gambar 4.3 Pengaruh Sistem Budidaya Terhadap Bahan Organik Tanah Keterangan : Angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda nyata pada uji DMR taraf 5%

Berdasarkan uji DMR taraf 5% ( gambar 4.3 ) dapat diketahui bahwa sistem budidaya SRI berbeda nyata dengan konvensional terhadap kandungan bahan organik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada sistem budidaya konvensional kandungan bahan organiknya lebih tinggi daripada pada sistem budidaya SR SRI, yaitu sebesar 2,81%, %, sedangkan pada sistem budidaya SRI sebesar 1,90 1,90%. Pada sistem m budidaya secara konvensional proses ddekomposisi ekomposisi bahan organik lambat dan terjadi akumulasi bahan organik pada tanah sehingga kadar bahan organik tanah pada tanah sawah ya yang ng menggunakan sistem budidaya konvensional

BO ( % )

lebih tinggi dibandingkan pada sistem budidaya SRI. 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00

2.93

2.53

2.58

2.95 2.17

1.94

D1

D2

1.70

D3

D4

D5

D6

D7

2.43 1.95

D8

D9

Dosis Perlakuan Gambar 4.4 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah Gamal Terhadap Bahan Organik Tanah (D = dosis)

Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui bahwa kadar bahan organik tertinggi dapat dicapai pada perlakuan D5 pemberian 50% dosis commit rekomendasi pupuk organik (45to%user pupuk kandang sapi + 5 % seresah



gamal)) + 50% do dosis rekomendasi, yaitu sebesar 2,95 %, kandungan bahan organik terendah pada perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal)) + 100% dosis rekomendasi rekomendasi, yaitu sebesar 1,70 % (Gambar 4.4). Pupuk organik kotoran sapi merupakan salah satu sumber bahan organik, sehingga penambahan pupuk tersebut dapat menambah kadar bahan organik dalam tanah. 4. Kapasitas Pertukaran Kation Kapasitas pertukaran kation ((Cation Cation exchange capacity=CEC) capacity merupakan ekspresi jumlah tapak pen penyerapan yerapan kation per satuan bahan organik tanah. Kapasitas ini didefinisikan sebagai jumlah keseluruhan kation terjerap yang dipertukarkan, yang dinyatakan dalam miliekuivalen per 100 gram tanah kering oven. Bahan organik ekuivalen adalah jumlah yang secara kimia sama dengan 1 gram hidrogen (Foth, 1995). Berdasarkan uji F dapat diketahui bahwa pemberian pupuk organik, anorganik serta seresah gamal dan sistem budidaya berpengaruh nyata terhadap KPK tanah dan kombinasi perlakuan tersebut ber berpengaruh pengaruh

25,15bcd

22,00ab

30,71hi

25,41bcde D4B2

22,16ab

26,29cdefg D3B2

23,64abc

29,08efg

26,01cdef

21,25a D9B1

D2B2

22,59abc D8B1

25,00abcd

29,79ghi D5B1

D7B1

29,59fghi D4B1

25.00

24,93abcd

35,60j D3B1

KPK ( me% )

30.00

D6B1

27,63defgh D2B1

35.00

31,87i

40.00

D1B1

sangat nyata (Fhitung > F 0,01).

20.00 15.00 10.00 5.00 D9B2

D8B2

D7B2

D6B2

D5B2

D1B2

0.00

Perlakuan Gambar 4.5 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap KPK Tanah (D= Dosis, B= Sistem budidaya) Keterangan : Angka Angka-angka angka yang diikuti commit to userhuruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMR taraf 5%



Berdasarkan gambar 4.5 dapat diketahui bahwa KPK tertinggi pada sistem budidaya SRI dapat dicapai pada pemberian pupuk organik 10 ton/ha (D3B1), yaitu sebesar 35,60 me%, lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D3B2 ) sebesar 26,29 me% dan KPK terendah terdapat pada pemberian 50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi ( D9B1 ), yaitu 21,25 me%, lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D9B2 ) sebesar 25,15 me%. Pada sistem budidaya konvensional, KPK tertinggi dicapai pada pemberian 50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) +

50% dosis rekomendasi

( D7B2 ) sebesar 30,71 me %, lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D7B1 ) sebesar 25,00 me% dan yang terendah pada pemberian 50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi ( D6B2 ) sebesar 22,16 me%, lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D6B1 ) sebesar 24,93 me%. Berdasakan hasil tersebut, secara umum menunjukkan bahwa pada sistem budidaya tanaman padi secara SRI dan penambahan bahan organik mampu meningkatkan KPK tanah. Pada sistem budidaya SRI proses dekomposisi bahan organik lebih cepat terjadi, sehingga mampu menghasilkan humus ( koloid organik ) yang dapat berfungsi sebagai kompleks jerapan. Peningkatan KPK akibat penambahan bahan organik dikarenakan pelapukan bahan organik akan menghasilkan humus (koloid organik) yang mempunyai permukaan dapat menahan unsur hara dan air sehingga dapat dikatakan bahwa pemberian bahan organik dapat menyimpan pupuk dan air yang diberikan di dalam tanah. Peningkatan KPK menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur- unsur hara. (Brady, 1990 cit Suntoro,commit 2003). to user



5. Reaksi Tanah ( pH Tanah ) Keasaman atau kealkalian tanah (pH tanah) adalah suatu parameter penunjuk keaktifan ion H+ dalam suatu larutan, yang berkesetimbangan dengan H- tidak terdisosiasi dari senyawa senyawa-senyawa senyawa dapat larut dan tidak dapat larut yang berada dalam suatu sistem. Jadi intensitas kemasaman dari suatu dinyatakan dengan pH dan kapasitas kemasaman dinyatakan dengan gan takaran H+ terdisosiasi dan H- tidak terdisosiasi di dalam suatu sistem. Sistem tanah yang dirajai oleh ion ion-ion H+ akan bersifat masam (Poerwowidodo, 1991). Berdasarkan uji F pemberian pupuk organik, anorganik dan seresah gamal berpengaruh nyata terh terhadap adap pH tanah (0,01 < P < 0,05), tetapi sistem budidaya berpengaruh tidak nyata terhadap pH tanah (P>0,05) dan kombinasi perlakuan dosis dan sistem budidaya < F

Hit

< F

6,5ab

6,5ab

D5B2

D6B2

6,7b 6,5ab D4B2

6,6ab 6,4a D2B2

6,3a

6.3

6,4a

6,5ab D8B1

6.4

D1B2

6,5ab

6,5a D5B1

D7B1

6,5ab D4B1

6,3ab

6,5ab

6.5

D3B1

pH

6.6

6,5ab

6.7

D2B1

6.8

6,6ab

6.9

0,01

).

6,6ab

0,05

6,8b

berpengaruh nyata terhadap pH tanah ( F

6.2 6.1 D9B2

D8B2

D7B2

D3B2

D9B1

D6B1

D1B1

6.0

Dosis Perlakuan Gambar 4.6 Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap pH Tanah (D= Dosis, B= Sistem budidaya) Keterangan : Angka Angka-angka angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMR taraf 5%

Berdasarkan Gambar 4. 4.6 pada sistem budidaya SRI, nilai pH tertinggi didapat pada dosis perlakuan D1B1 Dosis kebiasaan petani commit to user (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) sebesar 6,6 lebih tinggi



dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D1B2 ) sebesar 6,3 dan nilai pH terendah diperoleh pada perlakuan D6B1 (50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi) dan D9B1 (50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi ) sebesar 6,3 lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama , dengan sistem budidaya konvensional ( D6B2 dan D9B2 ) berturut – turut sebesar 6,5 dan 6,6. Pada sistem budidaya konvensional, nilai pH tertinggi dicapai pada perlakuan D8B2 (50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi ) sebesar 6,8 lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sam, dengan sistem budidaya SRI ( D8B1 ) sebesar 6,5 dan pH terendah diperoleh pada perlakuan D1B2 Dosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) dan D2B2 Dosis pupuk rekomendasi menurut Balai Penelitian Tanah, 2005 (250 kg urea, 75 kg SP36, 100 kg KCl) sebesar 6,4 lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D1B1 dan D2B1 ) berturut – turut sebesar 6,6 dan 6,5. Secara umum, pH tanah pada sistem budidaya konvensional lebih tinggi dibandingkan pada sistem budidaya SRI. Sutami dan Djakamihardja cit Prasetyo et al. (2004) menyatakan bahwa pada saat penggenangan pH tanah akan menurun selama beberapa hari pertama, kemudian mencapai minimum dan beberapa minggu kemudian pH akan meningkat lagi secara asimtot untuk mencapai nilai pH yang stabil yaitu sekitar 6,7 – 7,2. Penurunan awal disebabkan akumulasi CO2 dan juga terbentuknya asam organik. Kenaikan berikutnya bersamaan dengan reduksi tanah dan ditentukan oleh : ( a ) pH awal dari tanah; ( b ) macam dan kandungan komponen tanah teroksidasi terutama besi dan mangan; serta ( c ) macam dan kandungan bahan organik. commit to user



Pada perlakuan D1 dengan dosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) dan D2 dengan dosis pupuk rekomendasi ( 250 kg urea, 75 kg SP36, 100 kg KCl) ( menurut Balai Penelitian Tanah, 2005 ), menunjukkan adanya kenaikan pH tanah dari pH tanah sebelum perlakuan, yaitu pH tanah awal sebesar 5,5 naik menjadi kisaran 6,4 – 6,5 setelah adanya perlakuan tersebut, hal ini mengindikasikan bahwa adanya pupuk anorganik ( Urea, SP36 dan KCl ) dapat menaikkan pH, karena sifat pupuk KCl dapat melarut dan membebaskan ion K+ sebagai kation basa, dan sifat pupuk ini bereaksi netral ( mendekati pH 7,0 ). Ion ini akan menukar ion Al3+, dimana ion Al3+ ini merupakan salah satu sumber kemasaman tanah ( Tan, 2001 ). Adanya ion K+ sebagai kation basa, maka akan timbul ion OH- dalam tanah, dengan demikian kelarutan Al dalam

tanah

makin

menurun

karena

terbentuk

Al(

OH

)3

+

( Tisdale et al., 1990 ). Selain itu ion K juga dapat bereaksi dengan ion OH- membentuk KOH yang menyebabkan pH meningkat. Menurut Tan ( 2001 ) KOH merupakan senyawa yang bersifat basa kuat sehingga mampu meningkatkan pH tanah. Pemberian pupuk SP36 juga mampu meningkatkan pH dari keadaan semula, karena sebagai sumber pupuk P dapat meningkatkan pH karena ortofosfat akan mengadsorbsi Fe dan Al dalam tanah sehingga Fe dan Al sukar larut dan pH tanah meningkat. Selanjutnya Tisdale et al., ( 1990 ) mengemukakan bahwa pemupukan K dan P dapat menaikkan kelarutan Al, akan tetapi karena dalam larutan terdapat OH-, maka Al akan bereaksi membentuk Al( OH )3 yang sukar larut. Pengendapan Al tersebut berarti aktivitas Al3+ berkurang, hidrolisis Al berkurang, sehingga pH meningkat. Dalam hal ini perbedaan komposisi bahan organik ( pupuk organik, pupuk kandang sapi dan seresah tanaman gamal ) yang diberikan pada saat masa tanam akan mempengaruhi penurunan maupun peningkatan pH tanah. Menurut Sanchez (1993), kuatnya proses reduksi bergantung pada jumlah bahan organik yang mudah melapuk. Makin tinggi kandungan commitmakin to user besar kekuatan reduksinya. bahan organik tanahnya



Yoshida (1981), menyatakan bahwa proses reduksi merupakan proses yang mengkonsumsi elektron (sehingga terjadi penurunan Eh) dan menghasilkan ion OH- (sehingga pH meningkat). Sehingga pemberian bahan organik dapat mempengaruhi proses reduksi yang selanjutnya dapat meningkatkan pH. Peningkatan pH tanah disebabkan oleh reaksi reduksi di dalam tanah yang mengambil ion H+ sehingga mengurangi kemasaman tanah. Peningkatan pH juga dapat disebabkan oleh dilepaskan ion OH akibat reduksi besi ferri menjadi besi ferro, kestabilan tercapai apabila telah terjadi keseimbangan antara Fe2- dan Mn2+ diendapkan dan terjadi keseimbangan di dalam tanah (Ponnamperuma et al., 1966). D. Pengaruh Perlakuan terhadap Serapan Ca dan Mg Tanaman Padi 1.

Serapan Ca Tanaman Padi Kalsium terdapat dalam tanaman dalam bentuk ion Ca2+ yang terhubung dengan gugus karboksil pada dinding sel melalui reaksi pertukaran kation. Oleh karena kurang lebih 1/3 dari makromolekul dalam dinding sel utama merupakan pektin, kalsium dapat dilihat dimana proporsinya yang besar dalam bentuk Ca – pektat. Pektin juga bergabung dengan anion – anion seperti vanadate, dan berperan dalam detoksifikasi ion – ion ini. Kation Ca2+ akan bergabung juga dengan anion – anion organik yang terbentuk selama asimilasi nitrat dalam daun, anion – anion ini membawa muatan negatif yang dilepaskan sebagai nitrat, diubah amonium. Kemudian akan ada formasi dari Ca – malat , Ca – Oksalasetat dan juga Ca – Oksalat dalam sel ( Barker dan Pilbeam, 2007 ). Kalsium merupakan unsur hara esensial yang tidak mobil, pengambilan dan transport terjadi secara pasif, pemasukan ke dalam silinder pusat melalui ruang bebas dan gerakan ke atas melalui aliran transpirasi. Dibandingkan dengan ion lainnya, hanya sedikit atau bahkan tidak ada pengangkutan Ca melalui ploem, Ca banyak terserap pada tempat – tempat pertukaran ruang bebas, yang memungkinkan menjadi commit to user



faktor pembatas dalam pengiriman Ca ke organ tanaman yang lain ( Gardner, 1985 cit Suntoro, 2001 ). Berdasarakan uji F dapat diketahui bahwa pemberi pemberian an pupuk organik, anorganik serta seresah gamal berpengaruh sangat nyata terhadap serapan Ca ((P<0,01), sistem budidaya berpengaruh tidak nyata terhadap serapan Ca (P>0,05)) dan kombinasi perlakuan antara pemberian pupuk organik dan anorganik serta seresah gamal dan sistem budidaya berpengaruh sangat nyata terhadap serapan Ca oleh tanaman padi

0,028abcd

0,023ab

0,051g 0,021a

0,031abcde

0,048fg D1B2

0,024abc

0,042defg D9B1

0,045efg

0,037bcdefg D8B1

0,033abcde

0,045efg D7B1

0,039cdefg D5B1

0,034abcdef

0,036abcdefg

0.030

D4B1

0.040

0,023ab

0.050

0,050g

Serapan Ca ( g/rumpun)

0.060

0,034abcdef

(Fhitung > F 0,01).

0.020 0.010

D9B2

D8B2

D7B2

D6B2

D5B2

D4B2

D3B2

D2B2

D6B1

D3B1

D2B1

D1B1

0.000

Perlakuan Gambar 4.7 Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap Serapan Ca Tanaman Padi (D= Dosis, B= Sistem budidaya) Keterangan : Angka-angka angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMR taraf 5%

Pada gambar 4.7 dalam sistem budidaya SRI dapat diketahui bahwa serapan Ca tertinggi pada perlakuan D1B1 sesuai dosis osis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) sebesar 0,05 g/rumpun ( atau setara dengan 8 kg/ha ) lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D1B2 ) sebesar 0,04 0,048 g/rumpun ( atau setara dengan 7,68 kg/ha ) dan serapan Ca terendah dicapai pada perlakuan D3B1 ((Pupuk organik 10 ton/ha ) sebesar 0,023 g/rumpun ( atau setara dengan 3,68 kg/ha )),, lebih rendah dibandingkan

commit to user



pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D3B2 ) sebesar 0,045 gr/rumpun ( atau setara dengan 7,2 kg/ha ). Pada budidaya dengan menggunakan sistem konvensional, serapan Ca tertinggi dicapai pada perlakuan D7B2 (50% dosis rekomendasi pupuk organik ( 42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi ) sebesar 0,051 g/rumpun ( atau setara dengan 8,16 kg/ha ), lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D7B1 ) sebesar 0,045 g/rumpun ( atau setara dengan 7,2 kg/ha ) dan serapan Ca terendah pada perlakuan D6B2 (50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi ) sebesar 0,021 g/rumpun ( atau setara dengan 3,36 kg/ha ), lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D6B1 ) sebesar 0,034 gr/rumpun ( atau setara dengan 5,44 kg/ha ). Dierolf et al ( 2001 ) menyebutkan bahwa tanaman padi untuk mendapatkan hasil sebesar 4 ton/ha membutuhkan serapan Ca sebesar 11 kg/ha, sedangkan rata – rata hasil penelitian menunjukkan serapan Mg sebesar 0,036 g/rumpun ( atau setara dengan 5,76 kg/ha ) hal tersebut mengindikasikan serapan Ca pada penelitian ini masih belum mencukupi kebutuhan Ca tanaman padi. Serapan Ca oleh tanaman juga dipengaruhi adanya ion yang lain pada kompleks jerapan yang bersifat antagonis terhadap unsur Ca seperti ion K+, sehingga keberadaannya dalam kompleks jerapan harus sesuai dengan nisbah Ca/K idealnya nisbah Ca/K dalam kompleks jerapan yaitu 13:1, apabila nisbah Ca/K lebih dari rasio tersebut maka dapat menghambat serapan Ca oleh tanaman. Ion K+ lebih mudah diserap dibandingkan ion Ca2+, karena memiliki valensi yang lebih kecil. Adanya konsentrasi kalsium di media akar tanaman lebih tinggi dari pada konsentrasi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan maksimal, tidak mempengaruhi atau sedikit mempengaruhi serapannya oleh tanaman. Hal userdalam tanaman sebagian besar ini disebabkan kadar commit kalsiumto di



dikendalikan secara genetik. Walaupun konsentrasi kalsium di dalam larutan tanah 10 kali lebih besar dari konsentrasi kalium, tetapi serapan kalsium oleh tanaman tetap lebih kecil dibandingkan dengan kalium. Kemampuan tanaman menyerap kalsium terbatas ini karena kalsium dapat diserap hanya oleh ujung – ujung akar muda ( Winarso, 2005 ). Didalam dinding sel ion Ca berikatan dengan muatan negatif dari gugus karboksil dan fraks fraksi pektin yang membentuk tuk ikatan molekul yang kuat dalam lamela tengah, kalsium ini sangat dibutuhkan untuk menjaga permeabilitas membran agar tetap normal, dan membuat membran bersifat selektif ( Glass, 1989 cit Suntoro, 2001 ). Serapan Mg Tanaman Padi Magnesium memiliki peran molekuler dan fisiologi utama dalam tanaman antara lain : menjadi komponen dari molekul klorofil, kovaktor untuk berbagai macam proses enzimatik yang berhubungan dengan fosforilasi, defosforilasi dan hidrolisis dari berbagai macam komponen, dan sebagaii stabiliser struktural pada berbagai macam nukleotida. Magnesium dalam tanaman terdapat dalam bentuk ion Mg 2+. Berdasarakan Uji Kruskal Wallis dapat diketahui bahwa pemberian pupuk organik, anorganik serta seresah gamal berpengaruh tidak dak nyata terhadap serapan Mg (P>0,05), ), sistem budidaya berpengaruh sangat nyata terhadap serapan Mg (P<0,01). Serapan Mg ( g/rumpun )

2.

0.350 0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000

0,330b

0,130a

SRI

KONVENSIONAL Sistem Budidaya

Gambar 4.8 Pengaruh Sistem Budidaya Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi Keterangan : Angka Angka-angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan berbeda to user nyata pada ujicommit Mood Median taraf 5%



Pada gambar 4.8 menunjukkan bahwa serapan Mg pada sistem budidaya konvensional lebih tinggi dibandingkan sistem budi budidaya daya SRI, yaitu sebesar 0,330 g/rumpun ( atau setara dengan 52,8 kg/ha ) . Pada sistem budidaya konvensional, serapan Mg lebih tinggi diband dibandingkan pada sistem budidaya SRI karena penggenangan dapat meningkatkan pH tanah sehingga dapat menurunkan Al – dd yang dapat menukar Mg2+

0.201

0.230 D9B2

0.400 D8B2

0.153 D9B1

0.236

0.146

0.140 D6B1

0.124

0.119 D5B1

D8B1

0.089 D4B1

D7B1

0.098

0.100

D3B1

0.163

0.200

0.137

0.300

D2B1

0.400

0.324

0.500

0.340

0.397

0.600

0.223

0.622

0.700

D1B1

D7B2

D6B2

D5B2

D4B2

D3B2

D2B2

0.000 D1B2

Serapan Mg ( g/rumpun )

pada komplek jerapan.

Perlakuan Gambar 4.9 Pengaruh Perlakuan Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi

Pada gambar 4.9 dalam sistem budidaya SRI, serapan Mg tertinggi terting diperoleh pada perlakuan D1B1 sesuai dengan ddosis osis kebiasaan petani (4000 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl ) sebesar 0,163 g/rumpun ( atau setara dengan 26,08 kg/ha )),, dan serapan Mg terendah dicapai pada perlakuan D4B1 ((50% dosis rekomendasi pupuk organik (45 % pupuk kandang sapi + 5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi ) sebesar 0,089 g/rumpun ( atau setara dengan 14,24 kg/ha )).. Sedangkan pada sistem budidaya konvensional, serapan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D1B2 sesuai ddosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl ) sebesar 0,622 gr/ gr/rumpun rumpun ( atau setara dengan 99,52 kg/ha ) dan serapan Mg terendah pada perlakuan D8B2 ( 50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal)) + 100% dosis rekomendasi rekomendasi) sebesar 0,201 g/rumpun ( atau setara dengan 32,16 commit to user kg/ha ). Dierolf et al ( 2001 ) menyebutkan bahwa tanaman padi untuk



mendapatkan hasil sebesar 4 ton/ha membutuhkan serapan Mg sebesar 10 kg/ha, sedangkan rata – rata hasil penelitian menunjukkan serapan Mg sebesar 0,230 g/rumpun ( atau setara dengan 36,8 kg/ha ) hal tersebut mengindikasikan serapan Mg pada penelitian ini telah mencukupi kebutuhan Mg tanaman padi. Menurut Rosmarkam dan Yuwono ( 2002 ) Serapan Mg oleh tanaman dipengaruhi oleh ( 1 ) kadar Mg dalam tanah, ( 2 ) tingkat kejenuhan Mg, ( 3 ) sifat dan kadar ion lain dalam kompleks jerapan, dan ( 4 ) tipe dan kadar lempung. Berdasarkan uji korelasi menunjukkan bahwa Mg tersedia berhubungan positif dengan serapan Mg tanaman padi yang mengindikasikan bahwa dengan ketersediaan yang tinggi, maka serapan Mg pada tanaman juga tinggi. Ion Mg2+ hanya menempati 6 – 12 % kompleks jerapan pada koloid tanah. Serapan Mg pada tanaman juga dipengaruhi oleh adanya unsur lain seperti K, Serapan magnesium akan terhambat jika kalium ( K+ ) tersedia dalam tanah, akan tetapi tidak terlalu berpengaruh jika kalium tersedia sendiri – sendiri, karena unsur Mg bersifat antagonis dengan unsur K. Keberadaan unsur Mg dan K harus dalam rasio yang sesuai, yang idealnya dalam tanah rasio Mg : K yaitu 2 : 1, sehingga keberadaan salah satu unsur tersebut tidak menghambat dalam hal penyerapannya oleh tanaman. Nisbah Mg : K yang lebih dari rasio ideal ( 2 : 1 ) akan menghambat penyerapan Mg oleh tanaman, karena ion K+ memiliki valensi yang lebih kecil dibandingkan ion Mg2+, sehingga lebih mudah diserap oleh tanaman.

commit to user



V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan 1. Penambahan

pupuk

organik

kotoran

sapi,

seresah

gamal

( Gliricidia maculata ) dan sistem budidaya dapat meningkatkan ketersediaan Ca dan Mg pada tanah. 2. Pada sistem budidaya SRI diketahui ketersediaan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D1B2 dosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) yaitu 3,08 me% untuk Ca tersedia dan 0,85 me% untuk Mg tersedia, sedangkan pada sistem budidaya konvensional diketahui ketersediaan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada pemberian dosis pupuk organik 10 ton/ha ( D3B1 ) yaitu sebesar 3,07 me% untuk Ca tersedia dan 0,85 me% untuk Mg tersedia. 3. Pada sistem budidaya SRI diketahui serapan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D1B1 sesuai dosis kebiasaan petani ( 400 kg/ha urea, 100 kg/ha SP36, 100 kg/ha KCl ) untuk serapan Ca sebesar 0,05 g/rumpun ( atau setara dengan 8 ton/ha ) dan sebesar 0,163 g/rumpun ( atau setara dengan 26, 08 kg/ha ) untuk serapan Mg pada tanaman padi, sedangkan pada sistem budidaya konvensional diketahui serapan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D7B2 untuk serapan Ca sebesar 0,051 g/rumpun ( atau setara dengan 8,16 kg/ha ) dan pada perlakuan D1B2 untuk serapan Mg sebesar 0,622 g/rumpun ( atau setara dengan 99,52 kg/ha ).

B. Saran Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan kombinasi dosis pupuk organik, anorganik serta seresah organik berbeda yang merupakan sumber Ca dan Mg sehingga dapat meningkatkan ketersediaan dan serapan unsur Ca dan Mg serta pengurangan dosis pupuk anorganik yang dapat memberikan hasil padi tertinggi sehingga penelitian selanjutnya dapat memberikan masukan bagi penerapan

sistem

pertanian organik menuju commit to user (sustainable agriculture).

51

pertanian

berkelanjutan

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

Recommend Documents