FRONTIR Nomor 32, Desember 2000
PERBAIKAN BEBERAPA SIFAT FISIK KANHAPLUDULTS DENGAN PEMBERIAN PUPUK ORGANIK DAN PENGARUHNYA TERHADAP PRODUKSI PADI GOGO (Improvement of Various Physical Typical Kanhanpludults with Organic Fertilizers and Influents to Production Dry-land Paddy-Rice) Thamrin ABSTRACT The productivity of the low fertile Typical Kanhapludults soil could be increased using farmyard manure. The experiment aimed to study the influences of the poultry, cattle, and casting manure on the physical properties of the Typical Kanhapludults soils. The improvement of the soil properties was measured through the yields of the rain-field paddy-rice. The experiment was conducted in the Green House of the Padjadjaran University, Jatinangor from July to December 1999. Randomized Block Design was used for the experiment. The treatment consists of three type of the farmyard manure and three levels of dosages. The poultry, cattle, and casting manure were tested in the dosages of 10 tons, 20 tons, and 30 tons per hectare respectively. The treatment was replicated three times. A multi-variate and uni-variate analysis continued by uniform confidence interval test and Duncan Multiple Range Test at the confidence level of 95 percent. The result of experiment showed that the farmyard manuring of the 30 tons per hectare indicated positive influences on the bulk density, soil permeability, aggregate stability, total pore space, fast and slow drainage pores, and capillary pore. The manuring of 30 tons per hectare for the poultry, cattle and casting manure reached the highest yields of the rain-field paddy-rice.
PENDAHULUAN
Untuk dapat meningkatkan produksi pertanian, maka telah dilaksanakan usaha-usaha pembangunan pertanian yang meliputi intensifikasi usaha tani ekstensifikasi dan diversifikasi serta rehabilitasi lahan. Akibat terjadinya penurunan produktivitas lahan sawah intensifikasi di Pulau Jawa, maka usaha pengembangannya diarahkan pada usaha ekstensifikasi lahan kering di luar Pulau Jawa yang umumnya didominasi oleh jenis tanah Ultisol yang mempunyai produktivitas tanah yang rendah. Faktor-faktor yang menyebabkan rendahnya produktivitas Ultisol ini adalah 1) konsentrasi aluminium, dan mangan yang tinggi, 2) kekahatan kalsium, magnesium dan kalium, 3) daya fiksasi fosfor, sulfur, dan molibdenum tinggi (Widjaja-Adhi, 1986). Kendala lain adalah kandungan bahan organik yang rendah sehingga daya menahan air menjadi rendah, stabilitas agregat tanah rendah, dan bobot isi tanah yang tinggi, serta kandungan liat yang tinggi sehingga akan terjadi proses pemadatan tanah yang cepat yang sangat berpengaruh terhadap perkembangan akar tanaman (Suwardjo dan Sinukaban, 1986).
Teknologi penting dalam pengelolaan Ultisol adalah pemberian pupuk organik. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa pupuk organik dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah, sehingga tanah dapat menjadi media pertumbuhan yang baik bagi tanaman. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh berbagai jenis pupuk organik terhadap perubahan beberapa sifat fisik Ultisol dan pengaruhnya terhadap hasil padi gogo.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan pada bulan Juli sampai Desember 1999 di Rumah Kaca Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran Jatinangor, Kabupaten Sumedang, Jawa Barat dengan ketinggian tempat 700 meter dari permukaan laut. Percobaan dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri atas sepuluh (10) macam perlakuan, dengan 3 ulangan. Adapun perlakuanperlakuan yang dicobakan adalah :1). tanpa pupuk organik (k0), 2). 10 ton/ha pupuk kotoran ayam (a1), 3). 20 ton/ha pupuk kotoran ayam (a2), 4). 30 ton/ha pupuk kotoran ayam (a3), 5). 10 ton/ha pupuk kotoran sapi (s1), 6). 20 ton/ha pupuk kotoran sapi (s2) 7). 30 ton/ha pupuk kotoran sapi (s3), 8). 10 ton/ha pupuk kascing (k1), 9). 20 ton/ha pupuk kascing (k2), 10). 30 ton/ha pupuk kascing (k3). Seluruh pot percobaan diberikan pupuk dasar dengan dosis NPK (90-36-45) kg/ha dan pemberian kapur setara 0,5 x Al-dd. Data yang terkumpul setelah pengamatan dianalisis secara statistik uji F dan uji SKS pada taraf 5 %.
HASIL DAN PEMBAHASAN Perubahan Sifat Fisik Tanah Bobot Isi Tanah, Permeabilitas, dan Indeks Stabilitas Agregat Hasil analisis statistika menunjukkan adanya pengaruh yang nyata antara pemberian macam pupuk organik dengan dosis yang meningkat terhadap bobot isi tanah, permeabilitas, dan indeks stabilitas agregat tanah. Peranan pupuk organik (pupuk kotoran sapi) dalam menekan bobot isi tanah lebih baik bila dibandingkan dengan perlakuan lainnya, walaupun perlakuan lainnya memperlihatkan bobot isi tanah yang menurun dengan peningkatan dosis pupuk organik yang diberikan (Tabel 1). Penurunan bobot isi tanah sangat erat kaitannya dengan pupuk organik yang diberikan. Pupuk organik yang sifatnya porous, ketika diberikan ke dalam tanah akan menciptakan ruang pori di dalam tanah, sehingga bobot isi tanah menurun. Faktor lain adalah aktifitas mikroorganisme dan akar tanaman, serta humus, polisakarida, senyawa kompleks sederhana, bahan semen, dan ion-ion Ca++, Mg++ , serta adanya pertumbuhan hifa oleh fungi dan aktinomisetes yang merupakan bahan perekat dalam mengikat pertikel tanah pembentuk agregat tanah. Diantara ikatan tersebut, akan terbentuk ruang pori sehingga bobot isi tanah menjadi menurun. (Stevenson, 1981; Chen, dkk., 1982) Tabel 1. Hasil Uji Selang Kepercayaan Serempak Rata-rata Beberapa Sifat Fisik Tanah (Bobot Isi, Permeabilitas, dan Indeks Stabilitas Agregat) Akibat Pemberian Macam dan Dosis Pupuk Organik. Sifat Fisik Perlakuan
Bobot Isi (g/cm3)
Permeabilitas (cm/jam)
Indeks Stabili-tas Agregat
Tanpa pupuk organik 10 ton/ha pupuk kotoran ayam 20 ton/ha pupuk kotoran ayam 30 ton/ha pupuk kotoran ayam 10 ton/ha pupuk kotoran sapi 20 ton/ha pupuk kotoran sapi 30 ton/ha pupuk kotoran sapi 10 ton/ha pupuk kascing 20 ton/ha pupuk kascing 30 ton/ha pupuk kascing
1,08 a 1,01 b 0,99 bc 0,92 c 1,06 ab 1,02 b 0,91 c 1,08 ab 0,99 bc 0,96 bc
1,42 2,19 4,00 5,88 1,40 2,69 4,88 1,38 2,49 2,98
a ab b b ab ab b ab ab ab
114,67 125,33 145,67 173,67 161,67 183,33 210,33 149,67 164,33 179,33
a a a a a a a a a a
Keterangan : Angka rata-rata yang ditandai dengan huruf kecil (searah kolom) yang sama, berbeda tidak nyata menurut Uji Selang Kepercayaan Serempak (SKS) pada taraf 95 %. Perubahan permeabilitas tanah sangat ditentukan oleh pemberian pupuk organik ke dalam tanah, serta aktivitas mikroorganisme tanah (Sarief, 1989). Permeabilitas tanah juga sangat dipengaruhi oleh struktur dan tekstur tanah (Baver, dkk., 1983). Pengolahan tanah yang baik yang disertai dengan pengikatan fraksi liat membentuk agregat tanah yang stabil akibat pemberian pupuk organik, akan menciptakan struktur tanah yang baik (struktur remah) yang memungkinkan terciptanya permeabilitas tanah yang baik pula. Hasil analisis statistika menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata terhadap indeks stabilitas agregat tanah. Namun perlakuan terbaik diperoleh pada perlakuan pemberian pupuk kotoran sapi 30 ton/ha. Hal ini diduga bahwa kandungan bahan pembentuk agregat tanah seperti humus, senyawa kompleks, dan pertumbuhan hifa dari fungi dan aktinomisetes, fraksi liat (Abdulrachman, dkk.,1994, dan Tan, 1992), serta ion-ion seperti Ca++, Mg++, Fe++, Al+++, dan Si+++ (Anggaraningsih dan Utomo, 1981, Baver, dkk., 1978), lebih tinggi pada pupuk kotoran sapi daripada pupuk kotoran ayam dan pupuk kascing. Distribusi Pori (Pori Air Tersedia, Pori Drainase Lambat, dan Pori Drainase cepat) Distribusi pori penting untuk diketahui karena menggambarkan tata air dan udara tanah untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Sutono, dkk. (1996), Ruang pori total tanah yang tinggi belum dapat menjamin tanah dapat memberikan petumbuhan yang baik bagi akar tanaman atau keseluruhan tanaman, karena ruang pori total hanya menunjukkan persentase volume tanah yang berisi pori dan tidak menunjukkan ukuran pori. Distribusi pori meliputi tiga ukuran pori yaitu pori drainase air tersedia, pori drainase lambat, dan pori drainase cepat (Tabel 2). Pori air tersedia merupakan pori tanah dimana akar tanaman akan mampu menyerap air yang berada di dalam pori-pori tanah (Baver, dkk., 1983). Pori ini sangat besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman dan terdapat antara kadar air pada kapasitas lapang dan kadar air pada titik layu permanen dengan ukuran pori 0,2 – 8,7 mikron dan dinyatakan dalam persen volume tanah (Sarief, 1989). Pori drainase lambat merupakan pori yang berada antara kadar air pada kapasitas lapang dengan kadar air tanah yang masih memungkinkan adanya pergerakan air ke bawah secara lambat oleh pengaruh gaya gravitasi, dengan ukuran pori yaitu antara 8,7 – 29,7 mikron dan dinyatakan dalam persen volume tanah (Sarief, 1989). Pori drainase cepat merupakan pori yang terisi udara pada waktu tanah dalam keadaan kapasitas lapang. Pori drainase cepat ini, perlu diketahui karena sangat mempengaruhi
keberadaan oksigen di dalam tanah yang sangat diperlukan oleh mikroorganisme tanah dalam melakukan aktivitasnya, serta di dalam proses respirasi tanaman (Baver, dkk., 1978). Hasil analisis statistika tidak menunjukkan adanya pengaruh yang nyata pemberian pupuk organik terhadap distribusi pori tanah, namun memperlihatkan adanya peningkatan nilai distribusi pori tanah dengan adanya peningkatan dosis pupuk organik yang diberikan, kecuali pori drainase cepat menunjukkan adanya penurunan nilai dengan peningkatan dosis pupuk organik yang diberikan. Adanya perubahan distribusi pori ini disebabkan oleh kemampuan pupuk organik dalam membentuk pori-pori tanah. Pada kondisi bahan organik banyak di dalam tanah, maka cenderung terbentuk poripori tanah dengan ukuran pori yang lebih kecil akibat bahan-bahan yang dihasilkan dalam proses dekomposisi seperti humus, senyawa komleks, dan unsur-unsur hara yang dapat berfungsi sebagai bahan perekat partikel tanah sehingga membentuk pori dengan ukuran yang lebih kecil. Sebaliknya pori dengan ukuran lebih besar, volumenya cenderung menurun. Tabel 2.
Hasil Uji Selang Kepercayaan Serempak Rata-rata Beberapa Sifat Fisik Tanah (Ruang Pori Total (RPT), Pori Drainase Cepat (PDC), Pori Drainase Lambat (PDL), dan Pori air Tersedia (PAT) Akibat Pemberian Macam dan Dosis Pupuk Organik. Sifat Fisik Tanah Perlakuan
Tanpa pupuk organik 10 ton/ha pupuk kotoran ayam 20 ton/ha pupuk kotoran ayam 30 ton/ha pupuk kotoran ayam 10 ton/ha pupuk kotoran sapi 20 ton/ha pupuk kotoran sapi 30 ton/ha pupuk kotoran sapi 10 ton/ha pupuk kascing 20 ton/ha pupuk kascing 30 ton/ha pupuk kascing
PDC (%) 44,55 a 44,63 a 43,68 a 43,95 a 41,00 a 40,36 a 43,59 a 40,75 a 42,32 a 41,24 a
PDL (%) 4,47 a 4,60 a 4,83 a 5,13 a 4,06 a 5,20 a 5,47 a 4,63 a 4,90 a 5,43 a
PAT (%) 10,10 a 12,53 a 14,00 a 16,33 a 14,93 a 16,07 a 16,40 a 13,86 a 15,17 a 17,10 a
Keterangan : Angka rata-rata yang ditandai dengan huruf kecil (searah kolom) yang sama, berbeda tidak nyata menurut Uji Selang Kepercayaan Serempak (SKS) pada taraf 95 %.
Produksi Padi Gogo Hasil analisis statistika menunjukkan adanya pengaruh yang nyata pemberian pupuk organik terhadap produksi padi gogo. Hasil tertinggi diperoleh pada pemberian pupuk kotoran sapi 30 ton/ha (Tabel 3). Tingginya hasil panen padi gogo yang dicapai pada pemupukan 30 ton ha-1 pupuk kotoran sapi dimungkinkan oleh kemampuan pupuk kotoran sapi tersebut untuk menciptakan lingkungan fisik, kimia, dan biologi tanah yang cukup baik bagi pertumbuhan dan perkembangan padi gogo, yaitu dengan terciptanya lingkungan tanah yang memungkinkan akar tanaman dapat berkembang dengan baik dan tersedianya unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang cukup dan seimbang. Tanaman akan tumbuh dan berproduksi dengan baik apabila lingkungannya sesuai bagi pertumbuhan tanaman. Untuk menciptakan lingkungan yang sesuai bagi pertumbuhan tanaman
adalah dengan perbaikan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah, diantaranya adalah dengan pemupukan pupuk organik (Sarief, 1989, Aisyah, 1992).
Tabel 3. Bobot Gabah Kering Giling (GKG) Padi Gogo Akibat Pemberian Macam dan Dosis Pupuk Organik Perlakuan
Rata-rata -------- g /pot------Tanpa pupuk organik 47,387 a 10 ton/ha pupuk kotoran ayam 61,459 b 10 ton/ha pupuk kotoran sapi 61,489 b 10 ton/ha pupuk kascing 64,317 b 20 ton/ha pupuk kascing 68,421 b 20 ton/ha pupuk kotoran ayam 73,651 bc 20 ton/ha pupuk kotoran sapi 73,662 bc 30 ton/ha pupuk kotoran ayam 79,305 bc 30 ton/ha pupuk kascing 80,299 c 30 ton/ha pupuk kotoran sapi 83,747 c Keterangan : Angka rata-rata yang ditandai dengan huruf kecil (searah kolom) yang sama, berbeda tidak nyata menurut Uji Jarak Berganda Duncan pada taraf 95 %.
Pupuk organik yang diberikan ke dalam tanah akan menghasilkan humus. Humus yang terbentuk bersama-sama dengan liat membentuk agregat tanah yang stabil (Stevenson, 1981). Terbentuknya agregat tanah tersebut menyebabkan sifat fisik tanah lainnya seperti bobot isi, ruang pori total, dan permeabilitas tanah menjadi lebih baik yang akan berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang lebih baik pula. Pupuk organik juga akan memberikan sumbangan unsur hara ke dalam tanah. Semakin tinggi kandungan unsur hara dalam pupuk organik, akan mempertinggi ketersediaan unsur hara tanah apabila diberikan ke dalam tanah sehingga hasil tanaman dapat meningkat. Hasil analisi regresi macam dan dosis pupuk organik terhadap hasil padi gogo menghasilkan persamaan yang disajikan pada gambar 1. Pada persamaan tersebut menunjukkan pupuk kotoran ayam dan pupuk kascing belum tercapai dosis optimum pada dosis yang telah ditentukan, kecuali pada perlakuan pupuk kotoran sapi dimana dosis optimum tercapai pada dosis 20 ton ha-1 dengan hasil Optimum padi gogo Gabah Kering Giling (GKG) sebesar 75,24 g pot-1.
90 80
Hasil Gabah (g/pot)
70 60 50 40 30
(ayam ) y=47.1538+1.7109x1-0.0210x1^2 (sapi) y=45.3303+2.9704x1-0.0737x1^2 (kascing) y=48.4167+1.4073x1-0.0126x1^2
20 10 0 0
5
10
15
20
25
30
35
Dosis Pupuk Organik (ton /ha)
Matrik Ayam Sapi Kascing Perbandingan Ayam X / Sapi X Kascing X Keterangan : garis sejajar dan berimpit (/), sejajar dan tidak berimpit (//), tidak sejajar dan tidak berimpit menurut uji kesejajaran pada taraf 5 % Gambar 1. Kurva Regresi Hasil Padi Gogo Pada berbagai Macam dan Dosis Pupuk Organik Dosis 20 ton ha-1 pupuk kotoran sapi merupakan dosis optimum yang terbaik untuk menghasilkan padi gogo yang tertinggi karena adanya kerjasama yang baik antara sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Apabila diberikan terlalu rendah, pupuk kotoran sapi tersebut diduga belum mampu menciptakan kondisi sifat fisik tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman, serta belum mampu menyediakan unsur hara dalam jumlah yang cukup dan seimbang. Sebaliknya bila diberikan terlalu tinggi memungkinkan terjadinya kelebihan unsur hara baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro yang dapat bersifat racun bagi padi gogo sehingga hasilnya menurun walaupun sifat fisiknya cukup baik, sebab peranan pupuk organik selain memberikan sumbangan unsur hara juga berfungsi untuk melepaskan unsur hara yang teradsorpsi oleh partikel tanah sehingga ketersediaannya di dalam tanah dapat melampau batas optimum dari yang dibutuhkan tanaman. Hasil uji beda dua garis pada gambar 1 menunjukkan perlakuan pemberian pupuk kotoran ayam dengan pupuk kotoran sapi dan pemberian pupuk kotoran sapi dengan pupuk kascing memberikan kenaikan hasil padi gogo yang berbeda secara proporsional. Sedangkan pemberian pupuk kotoran ayam dengan pupuk kascing memberikan kenaikan hasil padi gogo yang berbeda secara tidak proporsional. Ini berarti bahwa untuk mendapatkan hasil padi gogo yang sama dari ketiga macam pupuk organik tersebut, dibutuhkan dosis yang lebih besar bagi pupuk kotoran ayam dan pupuk kascing, tetapi untuk menghasilkan padi gogo yang relatif sama antara pemberian pupuk kotoran ayam dengan pupuk kascing, masih dibutuhkan dosis yang relatif sama.
Perbedaan kenaikan hasil padi gogo sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan tempat tumbuhnya, terutama lingkungan fisik, kimia dan biologi tanahnya yang disebabkan oleh pemberian pupuk organik yang berbeda macam dan dosisnya.
KESIMPULAN DAN SARAN Penambahan pupuk organik pada lahan dengan tingkat kesuburan tanah yang rendah memberikan pengaruh yang baik terhadap perubahan beberapa sifat fisik tanah dan peningkatan hasil padi gogo Perlu dilakukan penelitian lanjutan di lapangan untuk memperoleh dosis optimum pupuk organik yang memberikan hasil maksimum padi gogo.
DAFTAR PUSTAKA Abdulrachman, A., Sutono, dan I. Juarsah. 1994. Pengkayaan Bahan Organik Tanah Dalam Upaya Pelestarian Usaha Tani Lahan Kering di Das Bagian Hulu. Prosiding Pertemuan Pembahasan dan komunikasi Hasil Penelitian Tanah dan Agroklimat ( Puslittanak) 1997, Bogor. Aisyah, D. S. 1992. Prospek Pemberdayaan Lahan Podsolik dalam Pengembangan Pertanian di Indonesia. Fakultas pertanian. Universitas Padjadjaran. Bandung. Anggaraningsih, S. dan W. H. Utomo. 1981. Pengaruh Pemupukan Nitrogen dan Fosfat Terhadap Sifat Fisik Tanah. Makalah Penunjang Pada Kongres Nasional III HITI. Malang. Baver, L. D., W. H. Gardner, and W. R. Gardner. 1978. Soil Physics. Fourth Edition. John Wiley and Sons. Inc. New York. Baver, L. D., W. H. Gardner, and W. R. Gardner. 1983. Soil Physics. Fourth Edition. Wiley Eastern Limited. New Delhi. Banglove. Bombay. Calcultta. Chen, S., P Flow, J. H. Cushman, and C.B. Roth. 1982. Organic Compound on Swelling and Floculation of Upton Monmorilonit. Soil Sci. Soc. Am. Sarief, E. S. 1989. Fisika-Kimia Tanah Pertanian. Pustaka Buana. Bandung. Stevenson, F. J. 1981. Humus Chemistry, Genesis, Composition, Reaktion. John Wiley and Sons. New York. Chechester. Brisbane. Toronto. Singapore. Sutono, S., A. Abdulrachman, dan I. Juarsah. 1996. Perbaikan Tanah Podsolik Merah Kuning (Haplorthox) Menggunakan Bahan Organik dan An Organik : Suatu Percoaan di Rumah Kaca. Prosiding Penelitian Tanah No. 12. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. Balitbang. Departemen Pertanian. Bogor. Suwardjo dan N. Sinukaban . 1986. Masalah Erosi dan Kesuburan Tanah di Lahan Kering Podsolik Merah Kuning (Ultisol) di Indonsia. Lokakarya Usaha Tani Konservasi di Lahan Alang-alang Podsolik Merah Kuning. Palembang.
Tan, K. H. 1992. Principles of Soil Chemistry. (terjemahan Didiek H. : Dasar-Dasar Kimia Tanah). Gajah Mada University Press. Yogyakarta Widjaja-adhi, I. P. G. 1986 Pengapuran Tanah Masam Untuk Kedelai. Dalam Kedelai. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor.
