Risalah PertemuanIlmiah Penell1iandan Pengembangan }plikasi Isolop dan Radiasi, 200 1
PENGGUNAAN PUPUK HAYATI DAN FOSFAT ALAM UNTUK MENINGKATKAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG DI LABAN KERING Havid Rasjid,J. Wemay,E.L.Sisworo,dan W.H. Sisworo PuslitbangTeknologiIsotopclanRadiasi,BATAN, Jakarta
ABSTRAK PENGGUNAAN PUPUK HAY An DAN FOSFAT ALAM UNTUK MENINGKATKAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG DI LABAN KERING. Telah dilakukan satu percobaan pemupukan N dan P pada tanamanjag\U1g dengan pola tanamilIllorong (alley cropping system). Sumber N yang dig\U1akan adalah pupuk hayati berupa da\U1 Giyricidia, pupuk buatan urea, dan kombinasinya, sedangkan pupuk P dalam betltuk fosfat alam (FA) dan SP-36. Penelitian dilakukan dalam percobaan faktorial dengan empat ulangan. Sebagai sumber pupuk hayati, ditumbuhkan pohon Glyricidia diantara petak perlakuan. Hasil men\U1jukkan bahwa daWl Glyricidia dapat dig\U1akansebagai sumber pupuk N, produksi bahan kering (BK), tidak berbeda dengan pemupukan lU"ea.Pemupukan P dapat menaikkan produksi BK, pengg\U1aanSP-36 lebih baik dari FA. KetersediaaIl N-lahan tertinggi diperoleh dengan pemupukaIl lU"ea,sedangkan pemupukan P dapat meningkatkan ketersediaan N-lahan, tetapi tidak ada lllteraksi pemupukan N dan P. Produksi bahan kering tertinggi dihasilkan oleh perlakuan pemupukan 50 % Glyricidia + 50 % urea dan memakai pupuk SP36, tidak terdapat korelasi antara ketersediaan N-lahan dengan BK. Pemupukan menggunakan FA dan N dalam bentuk 50 % Glyricidia + 50 % urea merupakan perlakuan terbaik kedua.
ABSTRACT THE USE OF A BIOFERTIUZER AND PHOSPHATE ROCK FOR ENHANCING CORN PRODUCnON ON UPLAND SOIL. An experiment where N 811dP was applied to corn planted in alley cropping system was done. The N source consists of a biofertilizer in the form of Glyricidia cuttings, urea and the combination of these 2 N-sources. The P-source use was in the fonn of phosphete rock (PR) and SP-36. A factorial experiment using four replicates were applied. The N-biofertilizer source was received from Glyricidia trees which has been grown a year before. Results showed that Giyricidia cuttings could be use as an N-source and could enhance crop production. The sameresults was shown be the P-sources, where P-SP36 was superior than PR in enhancing crop production. The highest available N-soil was found when urea was applied and P could increase available N-soil. But no interaction betwwen N and P were found which could increase crop production. The highest dry weight production was found when 50 % Glyricidia + 50 % urea was applied and P was used. The available N-soil did not show increasing influence on the dry weight production. PR combined with 50 % Giyricidia + 50 % urea was the second best treatment
PENDAHULUAN Salah satu upaya untuk meningkatkan produktivitas lahan, dalam usal1a pertaIlian modem adalah menggunakan sarana produksi yang berupa bahan anorganik YaIlg berasal dari luar agroekosistem pertanian. Kel1aikan produksi akibat penerapan teknologi tersebut memplUlyai resiko yang akan dilladapi oleh generasi mendatang, yaitu dengan kemlUlgkinan terjadinya perubalIan kualitas IingklUlgan, keseimbangan ekologi, keragaInan plasma nuftah dan keberlanjutan kemampuan berproduksi sumber daya lahan. Kekhawatiran terjadinya dampak negatif pertanian modem telah banyak dikemukakan oleh para pakar (1). SW AMINA THAN (2) menganjurkan agar diadakan pembaharuan terlladap usaha pertanian yang sudah dilakukan selama ini, karena telah terjadi kelelahan tenologi seperti stagnasi produktivitas lahan dan stabilitas produksi. Teknologi usaha tani yang perkelanjutan dapat dijabarkan menjadi " Agroekoteknologi" yang prinsipnya adalah teknologi
yang ran1ah lingkungan. Teknologi yang rnrnah lingkunganadalahsuatu teknologi mempertimbangkan segi produksi, ekonomi, kelestraian lingkungan dan konservasisemberdayaalamyang untuk keberlanjutan. Usahatani dengan teknologi yang dihampkan tersebut dapat dilaksanakan dengan menggunakan pupuk hayati (hijau) yang dikombinasikan dengan pupuk kilnia (buatan)dan pupuk alami. Pupuk hijau akan berfungsi sebagai sumber ham N dan sebagai bahan untuk perbaikantanah. Penggunaanfosfat alam (FA) sebagai sumber P (3) secara langsung dapat dilakukan karena sangat menguntungkandari segi teknik maupun ekonomi dibandingkan dengan penggunan pupuk buatan (anorganik). Dengan demikian dapat diharapkan ada perimbangan antara penggunaanpupuk kimia, pupuk hijau daDpupukalami dalam usaha meningkatkan produktivitas tanaman secaraoptinml. Berdasarkanhal-hal tersebut telah dilakukan suatu percobaanpemupukan N dan P dengan pola pergiliran tanaman padi -jagung -sorgum dengan sistem tanaman lorong (alley cropping system) di 255
Risa/ahPeltemuan//miahPeneliliandan Pengembangan ..'f1/ikasi /solopdan RadiaSl; 2001
Lampung, yang bertujUaIl untuk meningkatkan produktivitas lahaIl daD mempert.'lhankanusahatani berkelanjutan. Pada setiap gilir tanam dilakukana beberapapaketpemupukanN menggunakankombinasi pangkasantanamanGlyricidia denganureadaDsebagai sumberP digunakan FA dan SP-36. DillaTapkandaTi basil percobaan ini diperoleh paket teknologi pemupukan berimbang yang dapat meningkatkan produktivitaslahan secaraoptimal.
BAHAN DAN METODE PerCObaaIl diInulai tahUll 1999 diawali dengan menanam tanaman penyedia pupuk hijau dari jenis Glyricidia di antara baris petak perlakuan yang ditumbuhkan sebagaitanamanpagar. Setelahtanaman berumursam tahun, daunnyadigtmakansebagaipupuk hijau (sumberN). Percobac1n pemupukanbarn dimulai pada tahUll 2000 pada musim tanam gilir jagung. Rancanganpercobaanberbentukfaktorial denganempat ulangan. Perlakuan pemupukanyang diujikan seperti yang disajikanpadaTabel I. Pemupukan N diberikan sebanyak 90 kg N/ha atau setara 200 kg urea, sedangkandalam bentuk daUll Glyricidia dihitung dengankadar N = 2,5 % dari bobot kering daDratio bobot kering denganbobot segar(saat pallen) sekitar 28 0/0,setaradengan20 ton daUllsegar Glyricidia. PemupukanP diberikan sebanyak60 kg P2Os/ha dalam bentuk fosfat alam (FA) berkadarsekitar 26 % daDSP-36berkadar36 % P2Os.Semuaperlakuan mendapatpemupukkandasarK dalam bentuk 100kg KCI/ha. Jagungvarietas Bisma ditaman denganjarak 75 x 25 cm sebanyak2-3 biji perlubang pada petak perlakuanberukuran6 m x 5 m. PupUkanorganik(N, P, dan K) daDFA diberikansecara aIur sedalam5 cm di sampingbaristanamamdaDpupuk hijau (daUll Glyricidia) dimulsakan sesudahtanam. Untuk mengetahui ketersediacmnitrogen (Nilai-AN) dalam tanah berasal d.:1ripupuk N yang diberikan, digunakan pupuk Amonium Sulfat (AS) bertanda IsN dengan atom ekses 10,27 % daD dihitUllg dengan metodetidak langsUllg(4 daD5). Pupuk N bertanda tersebut diberikan sebanyak0,5 g saattanamdan0,5 g lagi pactasaattanamanberumur30 hari (total setara5 kg N/ha), diberikan kepada4 rumpUlldibaris taIk1man darisetiapperlakllan. Tanamandipanenmnur 70 hari, parameteryang diamati meliputi, bobot kering tt1l1aman,kc1dard.:m serapan N-total, serta kadar daD serapan P-total tanaman atom eksesdaD kadar N-berasaldari pupuk IsN,KetersedianN -Iahan(Nilai AN-IaIlaD). BASIL DAN PEMBAHASAN Tanaman dipanen pacta saatberuInur 70 11ari. Bobot kering dan basil analisiskadar N-total dan Ptotal tanaman disajikan pactaTabel 2. Hasil dari uji statistik, pemupukan N baik berasal dati daWl Glyricidia saja, dari urea atau kombinasinya tidak melihatkanperbedaanyang nyata terbadapbobotkering -
256
(BK) tanaman yang dihasilkan. Hal ini menunjukkan bahwa daun G/yricidia dapat digunakan pengganti urea sebagai sUlnber hara N tanaman. Hasil yang serupa juga ditemukan oleh SY AUKAT dkk (6), pemupukan menggunakan pupuk hijau dalam bentuk daun G/yricidia, dapat meningkatkan bobot kering tanaman jagung dibandingkan dengan yang tidak dipupuk N, dan tidak berbeda nyata dengan pemupukan urea. Pemupukan P, menggunakan FA dapat meningkatkan BK tana~ (Tabel 3), tetapi rnasih lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan pupuk SP-36 (pupuk buatan). Hal ini diduga P berasal dari FA lebih lambat tersedia untuk bisa diserap oleh tanaman dibandingkan dengan SP-36, sehingga proses tumbuh kembang tanaman akan ikut terpengaruh juga. Dari hasil penelitian terdahulu (7), menunjukkan bahwa BK tanc1rnan, kadar (%) P dan serapan P berasal daTi beberapa sumber FA dalam tanaman jagung lebih rendah dibandingkan yang berasal dari SP-36. Bobot kering tanaman tertinggi (4937 k~q) dihasilkan daTi perlakuan pemupukan 50 % N d~\~' bentuk daun G/yricidia + 50 % Urea dan pemupukc,u P dalam bentuk SP-36. Hal ini terjadi mungkin disebabkan daun G/yricidia yang ditutllpkan dipermukaan tanah, dapat menahan laju kehilangan N taIkW karena penguapan selama proses dekomposisi, sehingga terurainya (mineralaisasi) menjadi N yang dapat diserap berlangsung secara perlahan sesuai dengan kebuttd1an tanaman. Selaul itu G/yricidia yang diletakkan di permukaan tanah diduga dapat lebih Imna mempertahankan kelembaban tanal1 sehingga dapat memberikan kondisi lebih baik untuk tanaman. Hasil analisis kimia N daD P tanaman jagung" daD pada uji statistik menunjukkan tidak terdapat perbedaan yang nyata, baik pengaruh pemupukan P pada kadar kadar N-total (t< 1,329 %) rnaupun pengarull bentuk pupuk N pada kadar P-total ( t<0,109 %), ini meberi indikasi bahwa daun G/yricidia dan FA dapat digunakan sebagai sumber kebuttd1an hara tanalnan jagung. Pada penelitian RASJID dkk (3) dilaporkan pula ballwa FA dapat digunakan sebagai pupuk P pada pola tanam padi -kedelai -kacang hijau. d.:1pat meningkatkan kadar rnaupun serapan P-total tanaman. Pada Tabel 4 daD 5, disajikan serapan N-total daD P-total jagung. Pemupukan N dalam bentuk 50% daun Glyricidia + 50% urea daD P dalam bentuk SP-36 menghasilkan serapan N-total (67,16 kg N/ha), dan Ptotal ( 5,551 kg P/ha) tertinggi dari semua perlakuan yang dicoba. Pada umurnnya serapan N-total daD p. total, akan meningkat dalam tanalnan jika dipupuk P dan pelnakaian SP-36 lebih baik dari FA. Penggunaan pupuk N dalam bentuk 50 % G/yricidia + 50 % Urea dikombinasikan dengan FA sebagai sumber P dapat menglmsilkan serapan N-total (48,97 N/lm) dan P-total (4,71Ikg Pilla) dengan produksi bobot keringnya 4146 kg/lla, merupakan produksi terbaik kedua. Hasil analisis atom ekses daD kadar N berasal dari 15N-AS,dan ketersediaan N dalam lahan (Nilai-AN) daTi berbagaisumber N, disajikan ~ada Tabel 6 dan 7. Hasil cacahan atom eksesl N dari tanaman yang mendapat kombinasi perlakuan pemupukan N dan P berkisar antara 0,1388 % hingga 0,3807 %, sedangkan
Risalah Perteml/an Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radias~ ZOOt
daTi tanamany-angtidak dipupuk N dan P (digunc'lkan sebagai stand:'lf)sebesar0,6816 %. Dengan diketahui nilai atom ekses dalam tanaIncWyang berasal dari pemberiansebanyak5 kg N/ha dalam bentuk 15N-AS atomekses10,270/0,dapatdillitung kadar (%) N-bd AS dalamtanaman,berkisarantara 1,37% hingga3,71 %, sedangkanpacta tanatnan kontrol sebesar 6,64 %. Kadar N-bd AS dalamtanatnan,dipengarullipemberian pupuk P dan N. Pemupukan FA atau SP-36, dan pemupukanN terntamaureaakanmenurunkankadarNbd AS akan tetapi basil ini, sangat rendah jika dibandingkan dengan penelitian ABDULLAH (8). Pacta umunya kadar N-bdp dalatn tananlanberkisar antara 20 % -45 0/0, Sedangkanpactapercobaanini, penggunaan5 kgI5N-AS/lm untuk mengllitung Nilai AN-Iahan, tidak berpengaruh dan dapat diabaikan sebagaisumberpupuk N olehtanaman. Ketersedian N-lallan pc'ld:'l percobaanini diukur setaradengan Nitrogen dalanl bentuk AS. Pemupukan N atau P mempengaruhiketersediaanhara N dalarn tanah, tetapi tid:'lk terd:'lpc'ltinteraksi antara sumber pupuk N dengan sumberpupuk P. Pemupukanurea memberikan Nilai-AN tertinggi dan terendah pemupukan dengan menggunakan 100 % dalm Glrycidia. Hal ini diduga mungkin kc'lfena daun Glyricidia sebelum terdekomposisiSempUnlc'l, hilang daTi tanah (hanjut, dimakan ternak). Jadi untuk dapat meningkatkanketersediaatlN-Iall3ll, perlu digandakaIl jumlall daun Glyricidia yang dimulsakan. Hal yang menarik ketersediaan N-lallan, penggunaan urea sebagaisumberhara N, cukuptinggi danberbedanyata dibandingkan dengan penggunaan sumber llara N lainnya, akan tetapi jika dihubungkandenganproduksi ballan kering yang dilk'lsilkatl, tidak actakorelasinya, sebabBK tertinggi pactapercobaanini dilmsilkan oleh perlakuanpemupukanN dalatnbentuk50 % Glyricidia + 50 % Urea. Jadi untuk memperolehproduksi ballan kering yang maksinml, nmsih acta faktor yang menentukan selain daTi unsur hara N yaitu P. Pemupukan P d:'llam dapat meningkatkanNilai -AN berbeda nyata dibandingkan jika tidak pupuk P. Penggunaanpupuk SP-36 mendorongketersediaanNlahan lebih baik dibandingkc'llldenganFA. Pengarnh pemupukanP baik dalam bentuk FA ataupunSP-36 dapat meningkatkcwproduksi ballan kering tanatnan. Sehingga terlihc'lt acta peranan unsur hara P nntuk meningkatkan ketersediaan N-lahan d:w memacu produksibobotkering tanamatl.~ KESIMPULAN Dari llasil perCObaaIl ini dapat diambil kesimpulan dan laIlgkt'lh-langkahuntuk seri tanaman berikutnya sebagaiberikut : 1. Daun Glyricidia dapat digmk1kansebagaisumber llara N untuk kebutullan taIlaIllan. Bahan kering tanaman yang dilk1silkan, tidak berbeda nyata dibandingkaIl dengaIl menggunakaIlpupuk urea (buatan). Sedangkan pemupukan P, dapat menaikkanbobotkering (BK) tanaman.Peggunaan
pupuk buatanSP-36,menghasilkanBK lebih tinggi dibanding penggunaan FA. 2. PemupukanN dan P dalam berbagai bentuk yang diujikan pactapercobaanini tidak mempengaruhi kadar N-total (i): 1,329 %) dan P-total (i):0,109 %) dalamtanamanjaguug. Akan tetapi pactaserapan N-total terdapatperbedaanyang nyata, pemupukan N dalam bentuk 50 % C/yricidia + 50 % urea dengan pemupukan P dalam bentuk SP-36 menghasilkanserapanN-total tertinggi. Sedangkan serapanP-total, hanyadipengaruhioleh pemupukan P dalam bentuk SP-36, lebih baik dibandingkan denganFA. 3. Sumberdari pupuk N memberikanperbedaanyang nyata kepada ketersedian N-lahan (Nilai-AN), pemakaianurea, menghsilkanketersediaanN-lahan tertinggi, daD pemupukan P dapat membantu menaikkanketersediaanN-lahan, Sp-36 lebih baik daripadaFA. KetersedianN-lahantidak berkorelasi denganproduksibahankering yang dihasilkan. 4. PemupukanN dalambentuk50 % daUllG/yricidia + 50 % urea, dan menggunakanFA sebagaisumber haraP. merupakanperlakuanterbaikkedua. U CAPAN TERIMAKASm Penulis mengucapkanterima kasih kepada sdr M. Tollir, Amrin Jawanas,Halimah dan Karnliani yang telall banyak membantudalam menganalisisunsur N dan P, sehinggapercobaanini dapat dilaporkan dan dipresentasikan. DAFTAR PUSTAKA PIMENTEL, D and I.H. PERKINS., Pest Control Cultural and Enviromental Aspects, AAAS Selected Symposium 43, Westview Press. Poulder,Colorado(1980).49 -56. 2. SWAMINATHAN, S., Research for sustainable agricultural development in South Asia: Opportunitiesand chalenges.fu S.I. NHUIY AN and A.N.M.R. KARIM (eds) Increasing Rice Production in Bangladesh. Challenges and Strategies.IRRI-BARI. IRRI. Philippines (1998) 13 -30.
3. RASJID, R., SISWORO, E.L., SISWORO, W.R.,"Evaluasifosfat alam sebagaisumberharn P padapola tanampadi -kedelai -kacang hijau" Ris. Pert. Ilmiah Penelitian daD Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radiasi 1997/1998.Jakarta 18 -19 Februari 1998.55-61. 4. ZAPATA, F., AXMANN, H., "Use radiotracersr2p or 33p)for theagronornicevaluationof phosphate rock sources", Join FAO/IAEA Division. Soil Fertility, Irrigation and Crop 15 Production Section,IAEA, Vienna(1994). 15.
257
BNT ~M
RisalahPertemuan IlmiahPenelitiandan Pengembangan !{Jlikasilsotopdan Radiast;ZOOt
5. SISWORO, E.L., RARY ANTO, daD RASJID, R., "Penggunaan Teknik Nuklir untuk Mempelajari Rubungan Tanah -Tanarnan", Lokakarya Pemanfaatan Rasil Penelitian daD Teknologi Produksi Facti dan Palawijadi Laban sawall dan lahan kering. Matararn, 15 -16 Desember 1997. 16 p. ~
"
\.
6. SYAUKAT,
S.,
\VEMAY,
J.,
RASJID,
R.,
"Pengaruh pemberian pupuk hijau terhadap ketersediaan N (Nilai-AN) tanarnan jagung. Ris. Pert. Ilmiah Penelitian dan Pengembangan ApI. Isotop dan Radiasi, Jakarta 18 -19 Februari (1.997) III -115.
7. RASnD, H., SISWORO, E.L., SISWORO, W.H. "Keefisienanfoafat-alam sebagaipupuk P pada tanamanjagung", Ris. Pert. llmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop daD Radiasi PAIR, BATAN, Jakarta 18 -19 Februari (1997) 95 -98.
8. ABDULLAH, N., Pengkajian tentang efisiensi pemupukannitrogen.ApI. Tek. Nuk. Risalah PertemuanIlmiah , Jakarta 9 -11 Juni 1981. PAIR, BATAN (1983)P 286-302.
Tabel Perlakuanpemupukandenganpupukhijau,urea danfosfatalam ~ Perlakuan
pupukN
clan P
\
Glyricidia 100%(20 ton/ha)
Daun Glyricidia diberikan sarna dengan perlakuan 100%, clan urea diberikan sarna erlakuan4,5,6
Tabel 2. Bobot kering, kadarN-total daDP-totaltanamanjagungvarietasBisrna Perlakuan
Bobotkering (kg/ha)
Kadar N-totaI (%)
KadarP-total (%)
2354 2958 3854
1,18 1,41
0,103
GI}"ricidia lOP -2
FA
3 SP-36
Urea (100 %)
lOP
2208
2 FA
2312 3646
3 SP-36 50% GI +50% U I. OP 2. FA 3. SP-36 50 % urea lOP 2 FA3 SP-36
N P NIP
K K(%)
258
tn
809 tn
0,098
1,35 1,40
0,117 0,117
1,~9
2062
5%
0,103 0"115
l,ll
4145
1,35 1,29
4937
1,38
2187 3313 3562
1,38 1,42 1,40 1% tn 980 tn
0,111 0,114 0,113 0,105 0,107
0,108
5%
1%
tn tn tn
tn tn tn
11.66
5% tn tn
1% tn
tn tn
tn
10,32
RisalahPel1emuan IlmiahPene/ilian dan Pengembangan AplikasiIsolOpdanRadiasi,200 f
Tabel3. Nilai rata-ratabobotkering tanamanjagungpengarohpupukP dan N (kg/ha)
Tabel 4. Serapan N-total daD P-total tanamanjagtmg (kg/ha)
Perlakuan pemu~ukan lOP Glryricidia 2 FA 3 SP-36 100 % Urea 1. OP 2 FA 3 SP-36 50 % Gly + 50 % U lOP
I Serapan-N-total(kg N/h3) j Sernpan P::total (kg P/ha) ,I -
3 SP-36 lOP
P NIP
KK (%L
46,17
4,452 2,223 2,729 4,320 2,331 4,711
5,?Jl 2,297 3,693
49,96 46,~
3 SP-36 N
3,040
27,33 48,97 67.16 29,89
2FA BNT
2,438
41,17I 29,42 32,98 4~o80
2FA 50 % Urea
27,79
5% 8,09
3.961 1% to 8,42 tn
7,01
to
23,20
Tabe} 5. Nilai rata-rata SerapanN total dan P-total tanamanjagung
5%
1% tn 0,931 tn
tn
0,775 bl
21,05
