PERBAIKAN LAHAN BEKAS TAMBANG PASIR BESI DENGAN APLIKASI BAHAN HUMAT DAN KAPUR UNTUK TANAMAN SEMANGKA (Citrullus vulgaris SCARD)
SKRIPSI
Oleh : DWI MANDASARI RAHAYU A14062914
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
RINGKASAN DWI MANDASARI RAHAYU. Perbaikan Lahan Bekas Tambang Pasir Besi dengan Aplikasi Bahan Humat dan Kapur untuk Tanaman Semangka (Citrullus vulgaris SCARD). Dibawah bimbingan DYAH TJAHYANDARI dan SUWARDI. Penambangan pasir besi menyebabkan perubahan tanah secara fisik dan kimia. Permasalahan utama lahan bekas tambang pasir besi adalah rendahnya ketersediaan unsur-unsur hara tanah, air tersedia terbatas, suhu tanah tinggi, tanah porous, dan topografi tidak rata. Untuk mengatasi permasalahan lahan bekas tambang tersebut diperlukan bahan amelioran yang sesuai seperti bahan humat dan kapur. Telah diketahui bahwa bahan humat merupakan ekstrak bahan organik sehingga pemberian bahan humat diharapkan dapat memperbaiki sifat-sifat kimia, fisik dan biologi lahan bekas tambang. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian bahan humat dan kapur pada lahan bekas tambang pasir besi terhadap perubahan sifat-sifat tanah, pertumbuhan, dan produksi tanaman semangka. Penelitian lapang dilaksanakan di lahan bekas tambang pasir besi PT. Aneka Tambang (ANTAM) di Desa Patutrejo, Kecamatan Grabag, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah dari bulan Maret 2010 sampai Maret 2011. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap Split Plot terdiri dari 2 faktor yaitu bahan humat (H) terdiri dari 4 taraf (H0: 0; H1: 7.5; H2: 15; H3: 22.5 L/Ha) dan faktor kapur (K) terdiri dari 2 taraf (K0: 0 dan K1: 100 kg/Ha) dengan 3 kali ulangan. Parameter pertumbuhan dan produksi (panjang sulur, jumlah daun, jumlah ruas, jumlah bunga jantan dan bobot buah) diukur untuk mengetahui pengaruh perlakuan. Analisis tanah dilakukan untuk mengetahui perubahan sifat-sifat tanah akibat pemberian bahan humat dan kapur. Hasil penelitian menunjukkan pemberian bahan humat dan kapur dapat meningkatkan ketersediaan P, K, Ca, dan Mg. Bahan humat memiliki gugus karboksil dan fenolik yang mempunyai sifat dapat mengikat ion Al dan Fe dari larutan tanah, membentuk senyawa kompleks yang sukar larut. Dengan demikian konsentrasi ion Al dan Fe yang bebas dalam larutan akan berkurang sehingga fosfat yang tersedia akan meningkat. Bahan humat dapat meningkatkan parameter pertumbuhan yaitu panjang sulur, jumlah daun, jumlah bunga jantan serta jumlah
ruas. Pemberian bahan humat 22.5 L/Ha meningkatkan produksi buah semangka sebesar 28% dari 6.15 ton/Ha pada H0K0 menjadi 7.88 ton/Ha pada K0H3. Penyakit bercak daun, busuk lunak dan hama bekicot mempengaruhi pertumbuhan dan produksi semangka. Kata Kunci : Bahan humat, kapur, lahan bekas tambang, semangka.
SUMMARY DWI MANDASARI RAHAYU. Improvement Ex-mined Land of Iron Sand Mining by Application of Humic Substance and Lime for Cultivation of Watermelon (Citrullus vulgaris SCARD). Under the guidance of DYAH TJAHYANDARI and SUWARDI. Activities in iron sand mining affects the degradation of physical and chemical properties of soils. Several soil problems of ex-mined land of iron sand mining are low nutrient availability, low available soil water, high soil temperature, porous structure and uneven topography. Improvement of the such soil needs application of appropriate soil ameliorants such as humic substance and lime. It has been known that humic substance can be obtained by extracting organic matter, therefore, application of that material may improve the chemical, physical, dan biological properties of soil. The purpose of this research is to examine the effect of humic substance and lime application on ex-mined land of iron sand mining on soil characteristics, growth, and production of watermelon. The research was conducted in ex-mined land of iron sand quarry of PT. Antam (Aneka Tambang) at Patutrejo, Grabag village, Purworejo, Central Java from March 2010 until March 2011. The field research used Split Plot of Complitely Randomized Design consisted of two factors: Humic substance (H0: 0; H1: 7.5; H2:15; and H3: 22.5 L/Ha) and Lime (K: 0 and K1:100 kg/Ha) with three replications. The parameters of growth and production (shoots length, leaf number, segment number, male flowers number and fruit weight) were measured to determine the effect of the treatments. The chemical properties of soils were analyzed for monitoring the soil properties changes. The results showed that humic substance and lime application increased the availability of P, K, Ca, and Mg. Humic substance has carboxil and fenolic clusters those have capability to bound Al and Fe ions from soil solution for forming low solubility of complex compounds. Therefore, the concentration of free Al and Fe ions in the solution will decrease causing the available of phosphate increase. Humic substance increased the shoot length, leaf number, male flowers number, and the segment number. The application of humic substance as much as 22.5 L/Ha increase the watermelon production by 28% from 6.15 ton/Ha at K0H0 to 7.88 ton/Ha at
K0H3 treatment. Leaf spot disease, soft rot, and pest snails affected growth and yield of watermelon. Keywords: Humic substance, iron sand quarry, lime, watermelon.
PERBAIKAN LAHAN BEKAS TAMBANG PASIR BESI DENGAN APLIKASI BAHAN HUMAT DAN KAPUR UNTUK TANAMAN SEMANGKA (Citrullus vulgaris SCARD)
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : DWI MANDASARI RAHAYU A14062914
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian
: Perbaikan Lahan Bekas Tambang Pasir Besi dengan Aplikasi Bahan Humat dan Kapur untuk Tanaman Semangka (Citrullus vulgaris SCARD).
Nama Mahasiswa
: Dwi Mandasari Rahayu
Nomor Pokok
: A14062914
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Ir. Dyah Tjahyandari,MAppl.Sc. NIP. 19660622 199103 2 001
Dr. Ir. Suwardi, MAgr. NIP. 19630607 198703 1 003
Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc. NIP. 19621113 198703 1 003
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 5 Januari 1988 di Jakarta. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara pasangan (Alm). Kapten Tek. Sudjito dan Kuswahyuni Rahayu S.Pd, M.Pd. Tahun 2000 penulis menyelesaikan studi di SD Angkasa IV Halim Perdanakusuma. Penulis melanjutkan ke SLTP Negeri 128 Halim Perdanakusuma hingga lulus tahun 2003. Tahun 2006 menyelesaikan sekolah dari SMU Negeri 67 Jakarta. Penulis diterima di IPB melalui jalur USMI pada tahun 2006. Tahun 2007 penulis masuk dalam Program Studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis aktif di berbagai organisasi kemahasiswaan. Tahun 2007 sampai 2009, penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT). Tahun 2007/2008 penulis menjadi anggota divisi Pengembangan Sumberdaya Manusia HMIT IPB, tahun 2008/2009 penulis menjadi Koodinator Kewirausahaan HMIT IPB.
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Perbaikan Lahan Bekas Tambang Pasir Besi dengan Bahan Humat dan Kapur untuk Tanaman Semangka (Citrullus vulgaris SCARD)”. Skripsi ini merupakan hasil penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2010 sampai Maret 2011. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan rasa terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan masukan, dukungan dan semangat, baik selama penelitian maupun selama penulisan skripsi ini. Rasa terimakasih yang tulis penulis sampaikan kepada : 1. Dr. Ir. Dyah Tjahyandari, M.Appl.Sc. selaku dosen pembimbing pertama dan Dr. Ir. Suwardi, M.Agr. selaku dosen pembimbing kedua yang telah membimbing dan mengarahkan penulis selama melaksanakan penelitian dan penulisan skripsi ini dari awal sampai akhir. 2. Dr. Ir. Basuki Sumawinata, M.Agr. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan tambahan ilmu dalam penelitian ini. 3. Papaku tersayang (Alm.) H. Kapten Tek. Sudjito dan Mamaku tercinta Kuswahyuni Rahayu, S.Pd, M.Pd. serta kakakku Eko Suji Hartono, S.E, MM dan seluruh keluarga tercinta yang senantiasa memotivasi dan mendorong penulis untuk menyelesaikan studi di IPB. 4. Dikti yang telah memberikan dana hibah kompetensi untuk membiayai seluruh kegiatan dalam penelitian ini sampai dengan selesai. 5. PT. Aneka Tambang (ANTAM) yang telah memberikan izin tempat penelitian. 6. Dr. Ir. Gunawan Djajakirana, M.Sc. yang telah memberikan ide dan sarannya. 7. Kepada keluarga besar Bapak Katma, Bapak Kasno serta Bapak Mudjiman yang telah membantu penelitian saya selama di Kutoarjo. 8. Kepada teman-teman seperjuangan selama di Kutoarjo Uli, Patra dan Ajang.
9. Segenap staf dan analis Departemen Tanah dan Sumberdaya Lahan yang telah banyak memberikan masukkan dan bantuannya dalam melaksanakan penelitian. 10. Rekan-rekan Tanah angkatan 43 dan 44, AGH 43, teman-teman angkatan 45, serta Pondok Mona : ivong, melly, nahrul, anggrea, eta, risa, hana, ninis, hendi, anif, dede, sabti, eka, regina, mimi. 11. Dan semua pihak yang tidak dapat saya sebut satu persatu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang perlu disempurnakan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran serta kritik yang membangun guna kemajuan penulis di masa mendatang. Terakhir, semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat dalam rangka pembelajaran bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Bogor, Juni 2011
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI .................................................................................................................. i BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 1 1.1. Pendahuluan .................................................................................................... 1 1.2. Tujuan ............................................................................................................. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................................... 4 2.1. Pertambangan dan Tambang Pasir Besi .......................................................... 4 2.2. Bahan Humat................................................................................................... 4 2.3. Kapur dan Pengapuran .................................................................................... 6 2.4. Sejarah Penyebaran Manfaat Semangka ........................................................ 7 BAB III BAHAN DAN METODE ............................................................................... 9 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ......................................................................... 9 3.2. Bahan dan Alat .............................................................................................. 10 3.3. Metode Penelitian ......................................................................................... 10 3.3.1. Penelitian Lapang .................................................................................... 10 3.3.2. Analisis laboratorium .............................................................................. 16 3.3.3. Pengolahan Data ...................................................................................... 17 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 18 4.1. Karakteristik Tanah Bekas Tambang Pasir Besi ........................................... 18 4.2. Pengaruh Bahan Humat dan Kapur Terhadap Sifat-Sifat Kimia .................. 19 4.3. Pengaruh Bahan Humat Dan Kapur Terhadap Pertumbuhan dan Produksi . 20 4.4. Prospek Lahan Bekas Tambang Pasir Besi ................................................... 24 BAB V. PENUTUP..................................................................................................... 28 5.1. KESIMPULAN ............................................................................................. 28 5.2. SARAN ......................................................................................................... 28 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 29
DAFTAR TABEL Nomor
Halaman Teks
1.
Parameter dan Metode Penggukuran Analisis Kimia……………….............15
2.
Hasil Analisis Kimia Media Semangka………………………………….......19
3.
Pertumbuhan Panjang Sulur dan Jumlah Daun……………..........................22
4.
Jumlah Ruas, Jumlah Bunga Jantan, dan Produksi Bobot Buah....................23
Lampiran 1.
Sifat Kimia Tanah Awal Bekas Tambang Pasir Besi .................................... 32
2.
Peta Lahan Tanam Semangka di Lahan Bekas Tambang Pasir Besi ............. 32
DAFTAR GAMBAR Nomor
Halaman Teks
1.
Diagram Alur Pemisahan Senyawa Humat ......................................................... 5
2.
Peta Lokasi Penelitian .......................................................................................... 9
3.
Persiapan Lahan ................................................................................................. 11
4.
Proses Pembibitan.............................................................................................. 12
5.
Pemeliharaan Bibit Semangka ........................................................................... 13
6.
Bibit Semangka Berbiji dan Non Biji ................................................................ 13
7.
Gambar Bunga Jantan dan Bunga Betina .......................................................... 14
8.
Proses Panen ...................................................................................................... 14
9.
Gambar Lahan Bekas Tambang Pasir Besi ........................................................ 18
10.
Grafik Panjang Sulur Semangka ....................................................................... 21
11.
Gambar Grafik Jumlah Daun ............................................................................. 21
12.
Grafik Jumlah Ruas Semangka.......................................................................... 22
13.
Gambar Daun Semangka yang Diberikan Humat dengan Tanpa Humat .......... 23
14.
Grafik Produksi Semangka ................................................................................ 24
15.
Gambar Penyakit Bercak Daun ......................................................................... 26
16.
Gambar Penyakit Busuk Lunak ........................................................................ 26
Lampiran
1.
Persiapan Lahan ................................................................................................. 33
2.
Proses Pembibitan .............................................................................................. 34
3.
Pemeliharaan dan Pengukuran ........................................................................... 35
4.
Hasil Panen Semangka ...................................................................................... 36
5.
Hama dan Penyakit ............................................................................................ 37
1
BAB I PENDAHULUAN I.1. Pendahuluan Sektor pertambangan menjadi salah satu sektor utama yang menggerakan roda perekonomian Indonesia. Pertambangan di Indonesia merupakan salah satu sumber pendapatan negara yang menyumbangkan devisa sebesar 27% (Infobanknews, 2011). Terdapat banyak perusahaan yang bergerak pada sektor pertambangan, salah satunya PT. Aneka Tambang (ANTAM). PT Aneka Tambang adalah BUMN bidang pertambangan, sub sektor pertambangan logam dan mineral yang mulai beroperasi secara komersial pada tanggal 5 Juli 1968. Selain itu, ANTAM bergerak juga di bidang industri, perdagangan, pengangkutan dan jasa lainnya yang berkaitan dengan bahan tambang. Data Penjualan 3Q09 ANTAM berasal dari komoditas ferronickel (38%), nickel ore (35%), emas dan besi (25%), serta bauksit (2%). Nilai ekspor ANTAM mencapai 97% penjualan ANTAM dan sisanya diserap pasar domestik (Santosa, 2009) Pertambangan PT. ANTAM yang berada di Kutoarjo untuk pertambangan pasir besi. Pertambanagn dilakukan di dekat pantai dengan teknik penambangan terbuka. Kegiatan ini menyebabkan kerusakan bentang lahan, vegetasi penutup serta kerusakan tubuh tanah. Kerusakan bentang lahan gumuk pasir dengan terbentuknya bukit dan lembah akibat pengambilan pasir pada kedalaman 10 meter dari permukaan gumuk di pesisir pantai. Perubahan vegetasi yang awalnya tanaman perkebunan dan padi sawah berubah menjadi hamparan pasir yang sulit untuk ditanami. Lapisan-lapisan tanah sudah tercampur menjadi satu sehingga top soil hilang dari permukaan tercampur dengan bahan tanah yang lain. Pertambangan pasir besi mengakibatkan banyak permasalahan, antara lain perubahan struktur tanah, penurunan kesuburan tanah, keterbatasan air tersedia dan penurunan kandungan bahan organik yang mengakibatkan menurunnya aktifitas mikroorganisme tanah (Bulu et al,. 2007). Reklamasi lahan bekas tambang pasir besi sudah dilakukan oleh PT. Aneka Tambang melalui penanaman tanaman ketapang. Alasan mennggunakan
2
tanaman ketapang karena dapat hidup di tepi pantai, rindang, lekas tumbuh dan membentuk tajuk indah bertingkat-tingkat (Wikipedia, 2011). Perawatan ketapang memerlukan biaya yang besar untuk penyiraman dan pemupukan. Penyiraman dilakukan seminggu 3 kali dan pemupukan dilakukan 3 bulan sekali. Dilain pihak, pohon ketapang sangat sedikit memberikan perbaikkan terhadap sifat tanah. Karena daunnya membutuhkan waktu yang cukup lama untuk terdekomposisi. Sehinnga tidak meningkatkan kandungan bahan organik pada tanah. Tanaman ini tidak memiliki dampak pada hara tanah. Pengaruh dari tanaman ini hanya membuat daerah ini lebih teduh, itu pun bila pohon tersebut sudah berukuran besar. Reklamasi yang seharusnya diterapkan adalah perataan kembali gumuk pasir sehingga tidak menimbulkan kerusakan ekosistem dengan terbentuknya lembah, bukit dan danau dengan beda tinggi yang besar. Selain itu, pasir bekas penambangan seharusnya segera dikembalikan lagi ke tempat semula setelah bijih besi diambil. Jika segera dikembalikan ke tempat semula akan mempengaruhi penanganan tindakan konservasi yang akan dilakukan dan kerusakan ekosistem yang terjadi. Perbaikan lahan bekas tambang pasir besi dapat dilakukan dengan penambahan bahan organik atau ekstrak bahan organik. Untuk mengatasi beberapa permasalahan lahan bekas tambang tersebut diperlukan bahan amelioran yang sesuai. Telah diketahui bahwa bahan humat merupakan zat organik yang stabil dan merupakan hasil akhir dari proses dekomposisi bahan organik (Anonim, 2009). Bahan humat memiliki kemampuan mengikat air sehingga dapat membantu bercocok tanam di lahan berpasir. Ketersediaan air yang cukup di tanah akan meningkatkan perkembangan mikroorganisme yang dibutuhkan tanaman sehingga sistem simbiosis antara tanah, akar dan mikroorganisme dapat berjalan optimal (Anonim, 2011). Bahan humat dapat memperbaiki struktur tanah, kapasitas tukar kation tanah dan menurunkan kelarutan unsur yang dapat meracuni tanaman seperti Fe dan Al (Prasetyo, 2006). Pemberian kapur dapat berfungsi untuk menambah ketersediaan unsur hara, menghilangkan senyawa yang beracun, meningkatkan kegiatan jasad renik dalam tanah dan memperbaiki sifat fisik tanah (Tim Studi Kapur, 1987).
3
Pemberian kapur juga dapat menurunkan fiksasi P dari tanah dan meningkatkan P tersedia, Soepardi (1977 dalam Tirtoutomo dan Simanungkalit, 1988). pH tanah dapat meningkat akibat pemberian kapur (Harjowigeno, 2007). Pemberian bahan humat dan kapur diharapkan dapat mengatasi masalah-masalah yang dihadapi pada lahan bekas tambang pasir besi. Pemberian bahan humat dan kapur dapat memperbaiki sifat-sifat kimia dan fisik tanah. Penanaman vegetasi yang sesuai dengan karakteristik lahan diperlukan agar pemanfaatan lahan berjalan optimum, salah satunya adalah tanaman semangka. Tanaman semangka dapat tumbuh di dataran rendah, pada tanah bertekstur berpasir, beriklim kering dan panas serta pH antara 5-7. Penanaman semangka menghasilkan buah yang dapat dipanen dan meningkatkan pendapatan masyarakat sekitar. Panen semangka dilakukan saat usia semangka antara 55-60 hari setelah tanam. Brangkasan semangka dapat dijadikan biomassa yang dapat meningkatkan kandungan bahan organik pada tanah. Tanaman semangka juga dapat menutupi lahan bekas tambang sehingga tidak panas dan gersang. Tanaman ini tumbuh dengan merambat. Dengan demikian banyak manfaat yang dapat diperoleh dari penanaman semangka baik dari segi ekonomi dan lingkungan.
I.2. Tujuan Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh pemberian bahan humat dan kapur pada lahan bekas tambang pasir besi terhadap perubahan sifatsifat tanah, pertumbuhan, dan produksi tanaman semangka.
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pertambangan Pasir Besi Pasir besi merupakan bahan hasil pelapukan yang umum dijumpai pada sedimen disekitar pantai dan tergantung proses sedimentasi dan lingkungan pengendapan suatu sedimen. Endapan ini biasanya terdapat pada permukaan sampai ke kedalaman 15 meter. Proses pengambilan pasir besi dilakukan dengan cara membongkar dan mengangkut endapan ke alat pemisah yang bersifat magnet untuk memisahkan pasir besi dari komponen non logam (seperti pasir, tanah dan batuan). Magnet pemisah ini biasa disebut sebagai processing magnet sparator. Dampak lingkungan akibat kegiatan pertambangan pasir besi antara lain berupa perubahan bentang alam, kerusakan ekosistem, penurunan produktivitas tanah, serta terganggunya flora dan fauna (Jatam, 2011). Potensi tambang pasir besi di kawasan pantai selatan Purworejo dan sekitarnya, diperkirakan kandungan deposit konsentrat pasir besi sebanyak 84 juta ton. Target eksploitasi yang dipatok adalah 300 juta metrik ton. Hasil yang ditambang kemudian langsung diekspor atau dikirim ke pabrik semen sebagai bahan penunjang produksi semen (Anonim, 2011). Secara alamiah pasir besi umumnya selalu bercampur dengan butiranbutiran mineral yang belum melapuk seperti, kuarsa, kalsit, dan feldspar. Mineral bijih pasir besi terutama berasal dari batuan basaltik dan andesitik volkanik. Kegunaan pasir besi selain untuk industri logam besi juga telah banyak dimanfaatkan pada industri semen. Penyebaran pasir besi terdapat di Sumatera, Jawa, Lombok, Sumbawa, Sumba, Flores dan Timor (Anonim, 2011). 2.2. Bahan Humat Bahan humat adalah zat organik yang memiliki struktur molekul kompleks dengan berat molekul tinggi (makro molekul) atau dapat disebut sebagai polimer organik yang mengandung gugus aktif (Anonim, 2009). Sumber bahan organik alami dalam tanah subur berasal dari substansi humus (humic substances) yang biasanya terakumulasi pada bagian lapisan atas tanah (top soil). Zat aktif dalam
5
humus yang berperan terhadap kesuburan tanah adalah bahan humat (Anonim, 2009). Bahan organik adalah bahan yang dapat memperbaiki sifat-sifat tanah. Manfaat bahan organik antara lain memperbaiki struktur tanah, sumber unsur hara N, P, S, unsur mikro dan lain-lain, menambah kemampuan tanah untuk menahan air, menambah kemampuan tanah untuk menahan unsur-unsur hara (Kapasitas Tukar
Kation
tanah
menjadi
tinggi),
sumber
energi
bagi
organisme
(Hardjowigeno, 2007). BAHAN ORGANIK TANAH DENGAN ALKALI
BAHAN HUMAT (larut)
HUMIN + BAHAN BUKAN HUMAT (tidak larut)
DENGAN ASAM
ASAM FULVAT (larut) Disesuaikan ke ASAM FULFAT (larut)
ASAM HUMAT ( tidak larut)
pH 4.8
dengan alkohol HUMUS ß (tidak larut)
ASAMHUMAT (tidak larut)
ASAM HIMATOMELANIK (larut)
Dengan garam netral HUMAT COKLAT (larut)
HUMAT KELABU (tidak larut)
Gambar 1. Diagram alur untuk pemisahan senyawa-senyawa humat ke dalam fraksi-fraksi humat yang berbeda Bahan organik tanah dipisahkan menjadi bahan terhumifikasi dan tak terhumifikasi. Fraksi terhumifikasi dikenal sebagai humus, atau sekarang disebut sebagai senyawa humat, dan dianggap sebagai hasil akhir dekomposisi bahan tanaman di dalam tanah. Istilah asam humat berasal dari Berzelius pada
6
tahun1830, yang menggolongkan asam humat termasuk dalam fraksi yang larut dalam basa. Asam humat disebut juga asam ulmat oleh Mulder pada tahun 1840 (Tan, 1991). Bahan-bahan humat bertanggung jawab atas sejumlah aktivitas kimia tanah. Mereka terlibat dalam reaksi kompleks dan dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman secara langsung ataupun tidak langsung. Secara tidak langsung mereka diketahui memperbaiki kesuburan tanah dengan mengubah kondisi fisik dan kimia dalam tanah. Secara langsung bahan humat dapat merangsang pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya terhadap metabolisme dan terhadap sejumlah proses fisiologi lainnya (Tan, 1991). Beberapa manfaat yang diperoleh dari penggunaan bahan humat antara lain memperbaiki struktur tanah secara fisik maupun kimia (menggemburkan tanah, pH, pengikatan air), mempercepat pertumbuhan akar serta tunas muda sehingga tanaman lebih cepat tumbuh (Anonim, 2011). Bahan humat memiliki kandungan karbon berkisar antara 41-57 %, kadar oksigen antara 33-46%, serta kandungan nitrogen sebesar 2-5% (Tan, 1992). Keuntungan menggunakan bahan humat yaitu penghematan penggunaan pupuk kimia, peningkatan ketersediaan air, mengoptimalkan penggunaan lahan berpasir, peningkatan ketersediaan unsur hara dan produktivitas lahan, peningkatan ekonomi masyarakat yang tinggal di lahan kritis atau berpasir (Anonim, 2011). Lestari (2006) yang menyatakan semakin tinggi bahan humat yang diberikan maka akar tanaman akan semakin panjang sehingga akan memberi efek yang baik bagi tanaman, karena daya jerap dan jelajah akar akan semakin optimal untuk mencari unsur hara dalam tanah menyebabkan kebutuhan nutrisi tanaman akan semakin terpenuhi sehingga semakin besar bobot buah yang diproduksi. 2.3. Kapur dan Pengapuran Pengapuran
merupakan
persyaratan
penting
untuk
meningkatkan
kesuburan dan produktivitas lahan kering yang tanahnya bereaksi masam (Santoso et al., 1995). Selain itu, pengapuran menambah ketersediaan unsur hara, menghilangkan senyawa-senyawa yang beracun, meningkatkan aktivitas jasad
7
renik dalam tanah, dan memperbaiki sifat fisik tanah. Kapur juga berarti sumber unsur Ca yang sangat diperlukan tanaman dan fungsi ini tidak dapat digantikan dengan unsur lain (Tim Studi Kapur, 1987). Hardjowigeno (2007) menambahkan pengapuran dapat menambah unsur Ca, menambah ketersediaan unsur P dan Mo, mengurangi keracunan Fe, Mn, dan Al, memperbaiki kehidupan mikroorganisme dan memperbaiki pembentukan bintil akar. Ada beberapa jenis bahan pengapur yaitu kapur kalsit (CaCO3) terdiri dari batu kapur kalsit yang ditumbuk sampai halus, kapur dolomit [CaMg(CO3)2] terdiri dari batu kapur dolomit yang ditumbuk sampai halus, kapur bakar (CaO) adalah batu kapur yang dibakar sehingga terbentuk CaO. Faktor-faktor yang menentukan banyaknya kapur yang diperlukan yaitu pH, tekstur tanah, kadar bahan organik tanah, mutu kapur dan jenis tanaman (Harjowigeno, 2007). Soepardi (1977 dalam Tirtoutomo dan Simanungkalit, 1988) menyatakan bahwa pengaruh pemberian kapur meningkatkan pH tanah dan menurunkan Al-dd, meningkatkan serapan N, P, K Ca, dan Mg. Pengapuran biasanya dilakukan sekitar seminggu sampai dua minggu sebelum tanam. Kapur ditaburkan di atas tanah yang telah diolah kemudian dicampur dengan tanah menggunakan cangkul. Dalam waktu tersebut diharapkan kapur dapat bereaksi dengan tanah, yang akan dipercepat bila ada hujan (Hardjowigeno, 2007). 2.4. Sejarah Penyebaran Manfaat Semangka Semangka merupakan tanaman semusim berbatang merambat yang berasal dari Benua Afrika. Keberadaannnya di Indonesia kemungkinan berawal dari para pedagang dan pengungsi dari Cina. Sejak saat itu, buah semangka menyebar dan beradaptasi dengan lingkungan di Indonesia (Agromedia, 2007). • Morfologi Semangka Semangka tanpa biji tumbuh memanjang mencapai 3-5 m. Semangka tanpa biji memiliki akar serabut yang menyebar tidak jauh dari permukaan tanah. Oleh karena itu, lahan yang diolah harus gembur dan porous. Tanaman ini memiliki batang yang lunak, bulat, dan berwarna hijau. Batang utama membentuk beberapa cabang primer yang sangat produktif menghasilkan buah. Pada batang
8
biasanya dipelihara satu buah, tetapi pengalaman dilapang menunjukkan bahwa tanaman hanya mampu menghasilkan 1-2 buah dari 3 cabang yang dipelihara secara baik (Samadi, 2007) Daun semangka berbentuk caping, berwarna hijau, berbulu, bertangkai panjang, dan tersusun berseberangan. Ukuran daunnya lebih besar dan lebih tebal dibandingkan daun semangka berbiji. Kulit semangka berwarna hijau muda dengan garis-garis hijau tua. Daging buah semangka umumnya berwarna merah dan berair banyak (Agromedia, 2007). Berdasarkan Samadi (2007) bunga semangka tanpa biji tergolong uniseksualis. Artinya, dalam satu bunga hanya terdapat bunga jantan saja atau bunga betina saja. Serbuk sari pada bunga jantan hanya sedikit, bahkan seringkali tidak ada sehingga tidak mampu melakukan penyerbukan sendiri. Oleh karena itu penyerbukan semangka tanpa biji membutuhkan bunga jantan dari semangka berbiji. • Ekologi Semangka Tanaman semangka ditanam di tanah remah, gembur dan subur. Tanah yang gembur dapat membantu pertumbuhan akar dan memudahkan penyerapan unsur hara. Tanah berpasir sangat cocok untuk pertumbuhan tanaman semangka. Kemasaman tanah di lahan semangka antara 5-7. Pengapuran sebelum penanaman dilakukan untuk menetralkan pH tanah. Tanaman ini cocok ditanam di dataran rendah. Tanaman semangka membutuhkan sinar matahari penuh untuk pertumbuhannya. Lahan penanaman sebaiknya tidak ditutupi naungan karena dapat menghalangi pancaran sinar matahari. Iklim kering dan panas baik untuk pertumbuhan vegetatif atau generatif. Curah hujan ideal anatara 40-50 mm per bulan (Agromedia, 2007).
9
BAB III BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian lapang dilaksanakan di lahan bekas tambang pasir besi PT. Aneka Tambang (ANTAM) di Desa Patutrejo, Kecamatan Grabag, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah. Lokasi penelitian disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian
Kabupaten Purworejo secara geografis berada pada 109°47’28”110°08’20” Bujur Timur dan 7°32’00”-7°54’00” Lintang Selatan. Wilayah kabupaten ini terletak dibagian selatan Provinsi Jawa Tengah, sebelah utara Kabupaten Wonosobo dan Magelang, sebelah timur Kabupaten Kulon Progo Provinsi DIY, sebelah selatan Samudra Hindia, dan sebelah barat Kabupaten Kebumen. Wilayah administratif mempunyai luas 103.483 Ha, terdiri atas 16
10
kecamatan, 469 desa dan 25 kelurahan. Kondisi topografi wilayah dibagian selatan merupakan dataran rendah dengan kemiringan lereng 0-2% dan ketinggian 0-25 m dpl. Penelitian lapang dilakukan dari bulan Maret sampai Juni 2010, dilanjutkan dengan analisis tanah yang dilakukan di Laboratorium Pengembangan Sumberdaya Fisik Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Analisis tanah tersebut dilakukan selama 4 bulan. 3.2 Bahan dan Alat Bahan penelitian yang digunakan adalah benih semangka dengan merk “TROPIKA” dan “NINA”. Sarana produksi yang digunakan yaitu asam humat, kapur pertanian, pupuk kandang, pupuk urea, SP-18, KCl, Za, NPK, pestisida, fungisida, furadan dan antonik. Peralatan pertanian seperti Mulsa Plastik Hitam Perak (MPHP), cangkul, polibag, cutter, gunting, meteran, penggaris, timbangan, kaleng susu, plastik bening penutup bedengan, bambu, ember, cat, kuas, pipa paralon, sprayer, gayung, dan tali rafia. 3.3 Metode Penelitian Penelitian dilakukan dalam 4 tahap yaitu (1) penelitian lapang meliputi persiapan lahan, pembibitan, perkawinan, pemeliharaan, (2) analisis laboratorium, (3) pengolahan data, (4) interpretasi data. 3.3.1 Penelitian Lapang • Persiapan Lahan Persiapan lahan diawali dengan pembukaan lahan, pencangkulan, pembuatan bedengan, pemupukkan awal dan pemasangan Mulsa Plastik Hitam Perak (MPHP). Pembukaan lahan bertujuan untuk membersihkan lahan dari gulma. Pencangkulan dilakukan agar tanah menjadi gembur. Pembuatan bedeng dilakukan untuk memaksimalkan hasil panen dan mengurangi serangan hama penyakit. Pemupukan awal dan pengapur dilakukan sebelum bibit semangka ditanam dibedengan. Pemupukan awal terdiri dari urea 126 kg/Ha, KCl 198
11
kg/Ha, SP-18 468 kg/Ha, KCl 198 kg/Ha, Za 324 kg/Ha, dan pengapuran 100 kg/Ha.
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 3 (a) Lahan sebelum dibersihkan, (b) lahan yang telah dibersihkan diberi batas dengan tali rafia, (c) lahan yang telah dibuat bedeng, (d) lahan yang telah dipasang mulsa (MPHP) serta telah diberikan lubang tanam dan lubang resapan.
Penggunaan mulsa bertujuan untuk meningkatkan hasil budidaya semangka secara intensif. MPHP digunakan karena dapat mengurangi serangan hama dan penyakit dengan cara memantulkan sinar ultraviolet ke permukaan bawah daun yang biasa ditempati oleh berbagai hama seperti thrips, ulat dan cendawan (Agromedia, 2007). • Perlakuan Pendahuluan dan Penanaman Benih Semangka Pengujian benih dilakukan dengan cara uji apung. Tiga faktor utama yang mempengaruhi perkembangan benih yaitu cahaya, suhu dan kelembaban. Penyediaan kondisi lingkungan yang optimum diperlukan untuk mempercepat
12
perkecambahan (Schmidt, 2000). Benih semangka memiliki biji yang keras dan sulit untuk berkecambah sehingga harus dibuka ujung benihnya mengunakan gunting kuku, hal ini dilakukan untuk merangsang pertumbuhannya. Setelah semua benih dibuka ujungnya dilakukan perendaman mengunakan air hangat yang dicampur dengan Antonik. Antonik adalah zat pengatur tumbuh yang digunakan agar benih terbebas dari hama dan penyakit. • Proses Pembibitan Pembibitan
menggunakan
benih
semangka
F1
dalam
tray
pembibitan/polibag. Media tanam yang digunakan campuran tanah dengan pupuk kandang perbandingan 1:1, setelah bibit berumur 8 hari dilakukan pemindahan ke lapang. Untuk menghindari serangan hama dan penyakit, media dan benih dicampur dengan furadan. Bagian atas bedengan semai diberi naungan yang terbuat dari plastik bening. Proses pembibitan disajikan pada (Gambar 4).
(a)
(b)
(c)
Gambar 4 (a) Media pembibitan pada tray pembibitan dan polibag, (b) tempat pembibitan yang telah diberi naungan, (c) pembibitan tanaman semangka umur 8 hari dan siap untuk dipindahkan ke lahan. • Proses Pemindahan dan Pemeliharaan Bibit Semangka
Bibit semangka dipindahkan ke bedengan setelah berumur 8 hari setelah tanam dilakukan pada sore hari. Pemeliharaan meliputi penyiraman berasal dari air bawah tanah yang dipompa dengan mesin, penyulaman dengan cara mencabut bibit semangka yang mati untuk digantikkan dengan bibit yang sehat, pemotongan sulur cabang untuk memilih dua cabang utama yang sehat sehingga mengasilkan buah, pengendalian hama dan penyakit secara manual ataupun kimiawi.
13
(a)
(b)
(c)
Gambar 5 (a) Penyiraman yang dilakukan sehari 2 kali, (b) daun semangka yang terkena penyakit bercak daun, (c) buah semangka yang terkena penyakit busuk lunak
• Perkawinan Bunga Bibit semangka non biji ditanam untuk tanaman sampel sedangkan bibit semangka berbiji sebagai pengawin dengan bunga semangka non biji.
(a) (b) Gambar 6 (a) Gambar bibit semangka berbiji, (b) gambar bibit semangka non biji yang sekelilingnya diberi jerami untuk melindungi bibit agar tidak terlalu panas serta tidak layu saat rebah ke mulsa.
Perkawinan bunga dengan cara meletakkan serbuk sari semangka berbiji ke kepala putik semangka non biji. Serbuk sari semangka non biji sangat sedikit sehingga tidak mampu melakukan penyerbukan sendiri. Oleh karena itu penyerbukan semangka non biji membutuhkan serbuk sari semangka berbiji.
14
(a)
(b)
(c)
Gambar 7 (a) bunga betina semangka non biji siap untuk dikawinkan, (b) bunga jantan semangka berbiji siap untuk dikawinkan, (c) hasil perkawinan yang sukses maka bakal buah mulai membesar.
• Panen Panen semangka dilakukan saat usia semangka antara 55 sampai 60 hari setelah tanam. Panen dilakukan secara serentak dibantu masyarakat sekitar karena membutuhkan tenaga yang cukup banyak. Masing-masing petak tanam terdiri dari 10 sampel. Parameter produksi terdiri dari bobot buah. Setelah panen semangka selesai, dilakukan pengambilan sampel tanah secara komposit dari setiap petak. Sampel tanah diambil untuk dianalisis di laboratorium.
(a)
(b)
(c) (d) Gambar 8 (a) Lahan semangka yang siap dipanen, (b) saat panen semangka dibantu masyarakat sekitar, (c) proses penimbangan bobot semangka untuk tanaman sampel, (d) lahan semangka pascapanen
15
• Pengukuran Parameter Pertumbuhan Parameter pertumbuhan yang diukur meliputi jumlah daun, panjang sulur, jumlah ruas, dan jumlah bunga jantan. a. Jumlah daun : jumlah daun diukur 10 hari sekali selama 50 hari, setelah pemindahan bibit ke lahan tanam yang dihitung berdasarkan daun yang berada pada sulur tanaman. b. Panjang Sulur : panjang sulur diukur 10 hari sekali selama 50 hari, dimulai setalah pemindahan bibit ke lahan tanam. Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan penggaris dan meteran. Panjang sulur dihitung dari permukaan media sampai pangkal pertumbuhan daun yang paling muda. c. Jumlah ruas : jumlah ruas diukur 12 hari sekali selama 50 hari, dimulai saat sulur tampak muncul dari cabang utama sekitar hari ketujuh setelah proses pemindahan bibit ke lahan. d. Jumlah Bunga Jantan : jumlah bunga jantan setiap minggu. • Pengukuran Parameter Produksi e. Bobot Buah : bobot buah semangka ditimbang untuk dibandingkan bobot buah untuk tiap perlakuan, sebanyak 233 sampel. • Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah Split Plot Rancangan Acak Lengkap (RAL) terdiri dari 2 faktor yaitu faktor pemberian bahan humat (H) terdiri dari 4 taraf (dosis 0, 7.5 L/Ha, 15 L/Ha, 22.5 L/Ha) dan faktor pemberian kapur (K) terdiri dari 2 taraf (dosis 0 kg/Ha, 100 kg/Ha). Setiap perlakuan dilakukan 3 kali ulangan sehingga total 24 satuan percobaan pada lahan seluas 1512 m2. Dengan demikian terdapat 8 kombinasi perlakuan sebagai berikut : K0H0 = tanpa kapur, tanpa bahan humat K0H1 = tanpa kapur, menggunakan bahan humat 7.5 L/Ha K0H2 = tanpa kapur, menggunakan bahan humat 15 L/Ha K0H3 = tanpa kapur, menggunakan bahan humat 22.5 L/Ha KIH0 = menggunakan kapur, tanpa bahan humat K1H1 = menggunakan kapur, menggunakan bahan humat 7.5 L/Ha
16
K1H2 = menggunakan kapur, menggunakan bahan humat 15 L/Ha K1H3 = menggunakan kapur, menggunakan asam humat 22.5 L/Ha Data yang diperoleh dari hasil pengamatan dan pengukuran dianalisis dengan menggunakan model rancangan percobaan : Yijk = µ + Ki + Hj + (KH)ij + ∑ij, i = 1, 2,
j = 1, 2, 3, 4, k = 1, 2, 3
Dimana : Yijk
= nilai dari faktor pengamatan faktor kapur (K) tarah ke-i, faktor
bahan humat (H) taraf ke-j pada ulangan ke-k µ
= nilai rata-rata umum
Ki
= nilai pengaruh faktor pemberian kapur pada taraf ke-i
Hj
= nilai pengaruh faktor pemberian bahan humat pada taraf ke-j
(KH)ij = pengaruh interaksi faktor pemberian kapur pada taraf ke-i dengan faktor pemberian bahan humat pada taraf ke-j ∑ij
= pengaruh acak yang menyebar normal
Bentuk hipotesis yang akan diuji adalah sebagai berikut : H0 :
Penambahan bahan humat dan kapur tidak berperngaruh nyata terhadap
pertumbuhan tanaman semangka. H1 :
Penambahan bahan humat dan kapur berpengaruh nyata terhadap
pertumbuhan tanaman semangka. 3.3.2. Analisis laboratorium Dari bahan tanah yang telah diambil maka dilakukan pengukuran / penetapan analisis laboratorium. Parameter yang diukur dan metode yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Parameter dan Metode Analisis Kimia Parameter yang diukur
Metode
P-tersedia
Bray 1
Basa-Basa Dapat Ditukar (Ca, Mg, K dan Na)
1 N NH4OAc pH 7.0
Ketersedia Unsur Fe
DTPA
17
3.3.3. Pengolahan Data Data lapang diolah dengan menggunakan program SAS (Statistic Analysis System) dan Microsoft Office Excel 2007, sedangkan untuk data laboratorium diolah dengan Microsoft Office Excel 2007.
18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Karakteristik Tanah Bekas Tambang Pasir Besi Aktivitas penambangan pasir besi di pesisir Kutoarjo menyebabkan kerusakan fisik maupun kimia. Kerusakan fisik yang utama adalah kerusakan bentang lahan gumuk pasir dengan terbentuknya bukit dan lembah akibat pengambilan pasir pada kedalaman 10 meter dari permukaan gumuk di pesisir pantai. Lahan bekas tambang pasir besi tidak memiliki perlapisan yang jelas karena solum tanah tercampur menjadi hamparan pasir yang membentang di areal bekas tambang. Kegiatan penambangan pasir besi yang dilakukan di daerah penelitian mengakibatkan topografi yang tidak rata disajikan pada Gambar 9. Tanah bekas tambang mengandung unsur besi sebesar 25.20 ppm. Keadaan tanah porous menyebabkan air mudah hilang serta N mudah tercuci sehingga kandungan N-Total sangat rendah yaitu 0.05 %. Kapasitas tukar kation dan C-organik sangat rendah yaitu 4.38 me/100g dan 0.56 %, disertai kesuburan tanah rendah seperti Ca 0.29 me/100g, Mg 0.45 me/100g, K 0.12 me/100g dan Na 0.24 me/100g. Hasil analisis awal terhadap sifat kimia pada tanah bekas tambang pasir besi disajikan pada Lampiran 1.
Gambar 9. Gambar lahan bekas tambang pasir besi di Kutoarjo
19
4.2. Pengaruh Bahan Humat dan Kapur Terhadap Sifat-Sifat Kimia Pemberian bahan humat dan kapur memberikan pengaruh terhadap peningkatan P tersedia, Ca-dd, K-dd, dan Mg-dd (Tabel 2), karena bahan humat mengandung C, N, H, O, S, P dan unsur-unsur lain seperti Na, K, Mg, (Kononova dalam Septriani, 2005). Tabel 2. Hasil Analisis Kimia Media Semangka Perlakuan
K0H0 K0H1 K0H2 K0H3 K1H0 K1H1 K1H2 K1H3
P
Ca-dd
Mg-dd
ppm
-------------me/100g -------------
20.74 41.22 32.76 10.14 35.50 36.35 19.20 34.30
0.40 0.46 0.42 0.53 1.03 1.74 1.05 1.05
0.77 1.02 0.85 0.91 0.83 0.80 0.89 0.84
K-dd
1.04 1.86 1.54 1.56 2.16 3.21 2.03 2.50
Na-dd
1.55 2.05 2.27 1.97 2.84 3.38 2.66 2.63
Fe ppm 2.01 2.39 2.16 1.81 2.57 1.97 1.93 2.12
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Pengembangan Fisik Lahan 2010
Hasil analisis tanah awal menunjukkan ketersediaan P sebesar 7.7 ppm termasuk dalam kategori rendah (PPT, 1983) sedangkan setelah perlakuan 41.22 ppm termasuk dalam kategori tinggi (PPT, 1983). Tan (1993) menyatakan bahwa gugus karboksil dan fenolik dalam bahan humat mempunyai sifat dapat mengikat ion Al dan Fe dari larutan tanah, membentuk senyawa kompleks yang sukar larut. Dengan demikian konsentrasi ion Al dan Fe yang bebas dalam larutan akan berkurang sehingga fosfat yang tersedia akan lebih banyak. Fosfat dalam tanah berada dalam keadaan tidak terlarut, serapan P oleh tanah relatif kecil yaitu 10 hingga 30% dari P yang ditambahkan (Utami, 2009). Beberapa faktor yang mempengaruhi ketersediaan P di dalam tanah adalah pH, kandungan Fe, Al, Ca, dan Mn dan jumlah dekomposisi dari kegiatan mikroba (Tisdale, 1985). Unsur kalsium berperan dalam pertumbuhan meristem, pertumbuhan tanaman serta berfungsingnya ujung-ujung akar (Sarief, 1985). Bahan humat dan kapur dapat meningkatkan basa-basa dalam tanah yaitu Ca-dd sebelum perlakuan yaitu 0.29 me/100g, setelah perlakuan meningkat menjadi 1.74 me/100g pada
20
K1H1. Penambahan kapur meyebabkan ketersediaan kalsium dalam tanah meningkatkan (Tim Studi Kapur, 1987). Kandungan K-dd sebelum perlakuan yaitu 0.12 me/100g, setelah perlakuan menjadi 3.21 me/100g pada K1H1. Menurut Russel (1973) bahwa kalium berperan membantu pembentukkan protein dan karbohidrat, meningkatkan resistensi terhadap penyakit dan kualitas buah-buahan. Unsur magnesium merupakan unsur penting dalam tanah yang diperlukan oleh semua bagian hijau dari tanaman, karena merupakan bagian penyusunan klorofil (Sarief,1985). Kandungan Mg sebelum perlakuan 0.45 me/100g setelah perlakuan menjadi 0.91 me/100g. Unsur Natrium berperan dalam mempengaruhi pengikatan air oleh tanaman dan menyebabkan tanaman itu tahan kekeringan (Leiwakabessy et al., 2003). Kandungan Na-dd sebelum perlakuan yaitu 0.24 me/100g, setelah perlakuan menjadi 3.38 me/100g pada K1H1. Unsur besi memiliki peran bagi tumbuhan untuk pembentukan klorofil, penyusun enzim dan protein. Akan tetapi ketersediaan besi dalam jumlah banyak menyebabkan keracunan bagi tanah (Leiwakabessy et al., 2003). Data analisis ketersedian unsur besi sebelum perlakuan 25.20 ppm, setelah perlakuan menjadi 1.81 ppm pada K0H3. Penurunan besi dalam tanah terjadi karena bahan humat memiliki gugus COOH yang menyediakan tapak pertukaran antara bahan humat dengan Fe. Sehingga kandungan Fe dalam tanah dapat menurun. Menurut Amin (2002), semakin tinggi taraf bahan humat menyebabkan konsentasi Fe semakin rendah. 4.3. Pengaruh Bahan Humat dan Kapur Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Bahan humat memiliki kadar nitrogen sebesar 2-5% N (Tan, 1992). Nitrogen dalam tanah berperan dalam pembentukan dan pertumbuhan bagianbagian vegetatif tanaman seperti daun, batang dan akar (Sarief, 1985). Pemberian bahan humat dan kapur dapat meningkatkan parameter pertumbuhan. Akan tetapi pemberian bahan humat dan kapur secara statistik menunjukkan hasil tidak berbeda nyata Tabel 3 dan Tabel 4. Berikut adalah grafik peningkatan panjang sulur pertumbuhan tanaman semangka akibat pemberian bahan humat dan kapur
21
(Gambar 10) dan grafik peningkatan jumlah daun tanaman semangka dengan adanya pemberian bahan humat dan kapur (Gambar 11).
Gambar 10. Grafik panjang sulur tanaman semangka
Gambar 11. Jumlah daun tanaman semangka
Pengaruh bahan humat terhadap aktifitas mikroorganisme di atas tanah akan menghasilkan hormon-hormon pertumbuhan seperti auxin, sitokinin, dan giberelin. Hormon sitokinin untuk merangsang pembentukan tunas-tunas baru (Anonim,2011). Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa fungsi utama sitokinin adalah memacu pembelahan sel dan pembesaran sel sehingga mampu memacu pertumbuhan. Hal ini yang mempengaruhi peningkatan pada panjang sulur dan jumlah ruas tanaman semangka.
22
Tabel 3. Pertumbuhan panjang sulur dan jumlah daun Perlakuan
Panjang Sulur (cm)
Jumlah Daun (helai)
10 20 30 40 10 20 30 40 HST HST HST HST HST HST HST HST K0H0 4a 50a 151a 228a 5a 12a 61a 88a K0H1 4a 39a 113a 208a 5a 10a 55a 75a K0H2 4a 42a 137a 23s4a 5a 11a 60a 80a K0H3 5a 56a 150a 272a 5a 12a 65a 104a K1H1 5a 40a 106a 232a 5a 12a 46a 78a K1H1 4a 54a 131a 261a 5a 12a 55a 86a K1H2 5a 47a 129a 266a 5a 13a 62a 93a K1H3 5a 45a 122a 267a 5a 12a 55a 90a Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang sama dalam kolom yang sama menunjukkan tidak beda nyata (p<0.05) dengan uji Duncan
Bahan humat yang diberikan berperan sebagai hormon pertumbuhan serta mengandung senyawa organik yang dapat mendukung proses fisiologis tanaman (Brady, 1990), tampak pada jumlah ruas 24 HST dan 36 HST menunjukkan hasil yang beda nyata. (Gambar 12, 13 dan Tabel 4).
Gambar 12. Jumlah ruas tanaman semangka
23
(a) (b) Gambar 13. (a) daun semangka dengan perlakuan bahan humat, (b) daun semangka tanpa perlakuan bahan humat Tabel 4. Jumlah ruas, jumlah bunga jantan dan produksi bobot buah Perlakuan
Jumlah Bunga Jantan
Jumlah Ruas 12 HST
24 HST
36 HST
33 HST
40 HST
Bobot Buah
Bobot 60 HST
(kg/Ha)
K0H0
49a
73d
77d
7a
9a
3.2a
6154
K0H1
49a
62bcd
66bcd
6a
9a
2.6a
5000
K0H2
55a
67bcd
71abc
9a
8a
3.2a
5769
K0H3
53a
83ab
88ab
7a
8a
4.1a
7885
K1H0
54a
59abc
63abcd
9a
6a
2.6a
5000
K1H1
58a
67cd
71cd
8a
6a
2.9a
5577
K1H2
61a
76bcd
80bcd
8a
6a
3.5a
6730
6538 K1H3 62a 79a 82a 8a 7a 3.4a Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda dalam kolom yang sama menunjukkan beda nyata (p<0.05) dengan uji Duncan
Bahan
humat
menghasilkan
hormon
giberelin
sehingga
dapat
meningkatkan pembungaan dan pembuahan (Anonim, 2011). Pada Gambar 14 dapat dilihat bahwa peningkatan bahan humat cenderung meningkatkan produksi semangka. Perlakuan K0H0 menghasilkan buah semangka sebesar 6154 kg/Ha sedangkan perlakuan K0H3 (humat dosis 22.5 L/Ha tanpa kapur) memiliki produksi sebesar 7885 kg/Ha. Bahan humat secara langsung merangsang pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya dalam metabolisme dan sejumlah proses fisiologis (Tan, 1992).
24
Gambar 14. Grafik produksi buah semangka
Hal ini sesuai dengan Lestari (2006) yang menyatakan semakin tinggi bahan humat diberikan maka akar tanaman akan semakin panjang sehingga memberi efek yang baik bagi tanaman. Daya jerap dan jelajah akar akan semakin optimal untuk mencari unsur hara dalam tanah menyebabkan kebutuhan nutrisi tanaman akan semakin terpenuhi sehingga semakin besar bobot buah yang diproduksi. 4.4. Prospek Lahan Bekas Tambang Pasir Besi Reklamasi lahan bekas tambang pasir besi yang dilakukan PT. Aneka Tambang di pesisir pantai Kutoarjo sudah dilakukan melalui penanaman tanaman ketapang. Penanaman tanaman ketapang memiliki manfaat sebagai tanaman peneduh. Selain itu tanaman ini mudah tumbuh di daerah pantai. Namun usaha itu tidak dapat meningkatkan kandungan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman. Daun ketapang sulit untuk terdekomposisi sehingga tidak meningkatkan kandungan bahan organik pada tanah. Munculah ide untuk memperbaiki lahan bekas tambang dengan menanam tanaman semangka menggunakan bahan humat dan kapur. Ternyata penelitian ini memperoleh manfaat, baik dalam hasil buah serta kandungan hara dalam tanah. Tanaman semangka memiliki karakteristik yang sesuai dengan lahan sehingga pertumbuhan tanaman dapat optimal. Bahan humat dan kapur yang diberikan pada lahan bekas tambang pasir besi menunjukkan pengaruh terhadap peningkatan P-tersedia, Ca-dd, Mg-dd, dan
25
K-dd. Hormon dalam bahan humat dapat meningkatkan kemampuan menyerap membran sel tanaman sehingga nutrisi mudah terserap ke dalam sel dan mempercepat respirasi tanaman (Anonim,2011). Secara tidak langsung bahan humat dapat memperbaiki kesuburan tanah dengan mengubah kondisi fisik, dan kimia dalam tanah (Tan, 1991). Kapur memberi pengaruh sebagai sumber unsur Ca, menambah ketersediaan unsur P, mengurangi keracunan Fe, Mn, dan Al (Hardjowigeno, 2007). Perbedaan antara bahan humat dan kapur yaitu bahan humat mengandung senyawa organik yang merangsang perkembangan mikroorganisme dan hormon yang mempercepat pertumbuhan tanaman serta sistem perakaran yang meningkatkan daya jerap dan jelajah akar sehingga metabolisme berjalan lancar (Lestari, 2006). Unsur-unsur P-tersedia, Ca-dd, Mg-dd, K-dd berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi semangka. P-tersedia berfungsi dalam proses fotosintesis. Ca-dd berperan dalam pembentukan dan peningkatan kadar protein dalam mitokondria. Mg-dd dibutuhkan untuk mengaktifkan enzim-enzim pada tumbuhan. Sedangkan K-dd memiliki peran dalam proses metabolisme tumbuhan (Leiwakabessy et al., 2003). Pemberian bahan humat dan kapur meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman walaupun secara statistik tidak menunjukkan pengaruh yang nyata pada panjang sulur, jumlah daun, jumlah bunga jantan serta bobot buah. Beda nyata hanya terdapat pada jumlah sulur 24 HST dan 36 HST. Posisi petakan mempengaruhi tingkat pertumbuhan tanaman dan hasil produksi. Posisi paling selatan (terdekat dengan pantai) memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan posisi di utara. Suhu lahan yang tinggi menyebabkan evaporasi tanaman tinggi sehingga perkembangan tanaman tidak optimum. Penyebaran penyakit bercak daun lebih cepat menyebar di daerah selatan. Penyakit ini menyebabkan nekrosis sehingga tanaman menjadi kering dan mati. Proses pengendalian bercak daun dilakukan dengan cara penyemprotan menggunakan Antracol dengan dosis sesuai aturan. Contoh daun yang terserang penyakit bercak daun pada Gambar 15.
26
Gambar 15. Tanda panah menunjukkan daun semangka terserang penyakit bercak daun
Selain itu terdapat penyakit yang menyerang buah semangka yaitu busuk lunak, disajikan pada Gambar 16. Pengendalian busuk lunak dilakukan dengan cara mengusahakan buah agar tidak memar/lecet serta kondisi jerami tidak terlalu lembab. Penyemprotan buah dengan fungisida sesuai dosis merupakan salah satu usaha pemberantasan penyakit secara kimia (Agromedia, 2007).
Gambar 16. Tanda panah dan lingkaran merah menunjukkan buah semangka terserang penyakit busuk lunak
Serangan hama bekicot diminggu awal dan pertengahan menyebabkan tanaman pada perlakuan kapur banyak terserang hama. Hama bekicot mengakibatkan daun dan sulur yang muda habis dimakan sehingga pertumbuhan tanaman terhambat. Hama bekicot sulit diberantas karena jumlahnya banyak dan pemberantasannya secara manual. Hama bekicot lebih banyak menyerang tanaman terletak paling utara pada lahan. Hal ini karena pada posisi paling utara tidak terlalu panas. Hama bekicot menyerang tanaman yang awal pertumbuhannya subur sehingga pertumbuhan berikutnya terhambat. Denah perlakuan penanaman semangka disajikan pada Lampiran 2. Serangan hama dan penyakit yang berat dapat menurunkan kualitas buah, bahkan dapat mengagalkan panen.
27
Data penelitian oleh Bulu, dkk (2007) di Kulon Progo pada lahan pasir dengan luas 1700 meter persegi memperoleh 4072 kg atau 24 ton/Ha. Penanaman semangka oleh masyarakat setempat (2005) sebanyak 4.5 ton/Ha. Produksi tersebut sangat rendah karena lahan kurang subur dan serangan hama penyakit yang menggagalkan produksi. Sedangkan penanaman semangka di lahan bekas tambang pasir besi di Kutoarjo dengan aplikasi bahan humat dan kapur menghasilkan 48.6 ton/Ha. Hal ini menunjukkan bahwa lahan bekas tambang dapat mengasilkan produksi tanaman yang tinggi apabila memperoleh pengolahan lahan yang baik dan penanaman tanaman yang sesuai. Kandungan hara tinggi tidak menjamin tanaman tumbuh subur dan memperoleh hasil baik. Faktor-faktor penunjang lainnya seperti kadar air tersedia, suhu udara, cahaya matahari, curah hujan, angin, posisi/topografi, hama dan penyakit serta sifat genetik dari benih tersebut. Apabila semua aspek terpenuhi, pada tanah yang subur tanaman akan tumbuh sehat terbebas dari hama penyakit sehingga hasil yang diperoleh optimal. Perlakuan terbaik selama penelitian pada K0H3 yaitu perlakuan asam humat dosis 22.5 L/Ha tanpa kapur memiliki ketersediaan magnesium dan nitrat yang tertinggi, kandungan Fe yang rendah menyebabkan tanaman tidak mengalami keracunan. Perlakuan ini memberikan peningkatan panjang sulur, jumlah daun dan jumlah ruas terbaik yang memberikan pengaruh terhadap produksi mencapai 7885 kg/Ha.
28
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
KESIMPULAN Hasil penelitian menggunakan bahan humat dan kapur menyimpulkan 1. Pemberian bahan humat dapat meningkatkan P-tersedia dan K-dd sedangkan kapur meningkatkan Ca-dd dan Mg-dd di dalam tanah. 2. Bahan humat berpengaruh meningkatkan panjang sulur, jumlah daun, jumlah bunga jantan dan jumlah ruas. Pemberian bahan humat sebesar 22.5 L/Ha meningkatkan produksi buah semangka sebesar 28%. 3. Pemberian kapur tidak memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman semangka karena pH tanah yang sudah cukup tinggi.
5.2
SARAN Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk melihat pengaruh penggunaan
bahan humat dan kapur dengan komoditas tanaman yang berbeda serta dengan memperhatikan posisi petakan dilahan. Sedangkan untuk pihak ANTAM diperlukan penanaman tanaman yang memiliki biomassa untuk meningkatkan kandungan bahan organik yang diperlukan tanah. Pengolahan lahan yang baik dan pemilihan vegetasi yang sesuai dan bermanfaat dapat menunjang optimalisai pemanfaatan lahan bekas tambang.
29
DAFTAR PUSTAKA Amin, C. 2002. Pengaruh Pemberian Asam Humat Terhadap Konsentrasi Unsur Al Dan Fe. Program Studi Ilmu Tanah S-1. Fakultas Pertanian. IPB. Skripsi. Anonim. 2009. Asam Humat (Humic Acid). http://griyasasaka.blogspot.com/2009/03/asam-humat-humic-acid.html. (Diakses 20 Mei 2011). Anonim. 2011. Asam Humic (Humic Acid). http://181rnev.blogspot.com/. (Diakses 1 April 2011) Anonim. 2011. Potensi Tambang Pasir Besi di Kawasan Pantai Selatan Purworejo. http://bisnisukm.com/potensi-tambang-pasir-besipurworejo.html. (Diakses 13 Juni 2011) Anonim. 2011. Pertambangan Pasir Besi. Tekmira.esdm.go.id (Diakses 25 April 2011) Agromedia, R. 2007. Budi Daya Semangka. PT. Agromedia Pustaka. Jakarta. 75 hal. Brady, N. 1990. The Nature and Properties of Soil. 13th ed. Prentice Hall. New jersey. Bulu. Y. G, Shiddieq. D, Sulakhuddin dan W. Sudana. 2007. Peluang Pengembangan Agribisnis Sayuran di Lahan Pantai Kabupaten Kulon Progo Yogyakarta (Kasus Desa Bugel Kecamatan Panjatan). Soepardi, G. 1977. Masalah kesuburan Tanah dan Pupuk. Dept. Ilmu-ilmu Tanah. Bogor. Hanafiah. 2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Penerbit PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Hardjowigeno, S. 2007. Ilmu Tanah. Penerbit Akademika Pressindo. Jakarta.139 hal. Hendalastuti HR. 2001. Respon Pertumbuhan Semai Gmelina arborea Linn. Terhadap konsentrasi dan Frekuensi Pemberian Asam Humat dan Asam Oksalat [Skripsi]. Bogor: Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor. Hermansyah, Y. 1999. Karakteristik Tanah Bekas Tambang di Wilayah Pertambanagan Cikotok Kabupaten Lebak Jawa Barat. Skripsi. Bogor : Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
30
Infobanknews. 2011. Sektor Pertambangan. www.infobanknews.com/2010/05/sektor pertambangan-sumbang-7pertumbuhan-ekonomi/ (Diakses 20 April 2011). Jatam. 2011. Kerusakan Lingkungan oleh Tambang Pasir Besi. http://www.jatam.org/content/view/1411/21/. (Diakses 20 Mei 2011) Kononova. M. W. 1966. Soil Organik Matter. Vergamon Press, Oxford. London. KESDM. 2011. Nilai Tambah Sektor Pertambangan Perlu Terus Ditingkatkan. http://www.esdm.go.id/berita/mineral/43-mineral/841-nilai-tambah-sektorpertambangan-perlu-terus-ditingkatkan.html. (Diakses 20 Mei 2011). Leiwakabessy, FM, Wahyudin, UM, dan Suwarno. 2003. Kesuburan Tanah. Institut Pertanian Bogor Press. Bogor. Lestari, A. 2006. Studi Pemanfaatan Asam Humat Hasil Ekstraksi dari Andosol dan Gambut dalam Pertukaran Semai Padi. [Skripsi]. Program Studi Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor. PPT. 1983. Klasifikasi Kesesuian Lahan. Departemen Pertanian. Rahmawati. 2010. Pengelolaan Penambangan Pasir Besi di Pesisir Pantai Purworejo.http://www.mediaindonesia.com/webtorial/klh/?ar_id=NjkxMg= = (Diakses 15 Juli 2011) Salisbury, F dan C. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 3. Penerbit ITB Bandung. Bandung. Samadi, B. 2007. Semangka Tanpa Biji. Penerbit Kanisius. Jakarta. Sanchez, P. A. 1977. Advances in the management of Oxisols and Ultisols in Tropical SouthAmerica. Proc. Of the Internasional Seminar on Soil Environment and Fertilizers Management in Intensive Agriculture. Tokyo. Japan. Santosa. 2009. PT Aneka Tambang, Tbk: Sang Tradisionalis. http://wisdomarket.blogspot.com/2009/01/aneka-tambang-sang-tradisionalis.html. (Diakses 15 Juli 2011) Sarief, S. 1985. Kesuburan Dan Pemupukan Tanah Pertanian. Penerbit Pustaka Buana. Bandung. Schmidt L. 2000. Pedoman Penanganan Benih Tanaman Tropis dan Subtropis. Direktorat Jendral Rahabilitasi Lahan dan Perhutanan Sosial. Jakarta. Tan, K. H. 1991. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Terjemahan D.H. Goenadi dan B. Radjagukguk. Gajah Mada University Press.
31
Tan, K. H. 1992. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Terjemahan D.H. Goenadi dan B. Radjagukguk. Gajah Mada University Press. Tim Studi Kapur. 1987. Monitoring Pemakaian dan Perbaikan Kaptan. Faperta. IPB. Tirtoutomo, S dan Simanungkalit. 1988. Pengaruh Pemberian Kapur dan Fosfat terhadap Serapan P Pertumbuhan dan Hasil Kedelai pada Tanah Ultisol Sukamandi. Media Penelitian Sukamandi. Bogor. Tisdale, S. L.,W.L. Nelson, and J.D. Beaton. 1985. Soil Fertility and Fertilizers. 4th ed. McMillan publ. Co. New York. Utami, N. 2009. Kajian Sifat Fisik, Sifat Kimia Dan Sifat Biologi Tanah Pasca Tambang Galian C Pada Tiga Penutupan Lahan (Studi Kasus Pertambnagn Pasir (Galian C) di Desa Gumulung Tenggoh, Kecamatan Astanajapura, Kabupaten Cirebon, Provinsi Jawa Barat). Program Studi Silvikultur. Fakultas Kehutanan. IPB. Skripsi. Wikipedia, 2011. Ketapang. (Diakses 15 Juli 2011)
http://id.wikipedia.org/wiki/Ketapang#Manfaat
LAMPIRAN
Lampiran1. Sifat kimia tanah awal bekas tambang pasir besi, sebelum perlakuan Parameter pH H2O C-org N-Total P-bray 1 Ca-dd Mg-dd K-dd Na-dd KTK KB Al-dd H-dd Fe
Satuan
Kategori Agak Masam Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Sangat Rendah Rendah Rendah Rendah Sangat Rendah Rendah -
% % ppm me/100 g me/100 g me/100 g me/100 g me/100 g % me/100 g me/100 g ppm
Lampiran 2. Peta lahan tanam semangka di lahan bekas tambang pasir besi UTARA KAPUR K1H3U1 K1H2U3 K1H2U2 K1H0U2 K1H1U1 K1H3U2 K1H0U1 K1H1U2 K1H2U1 K1H1U3 K1H3U3 K1H0U3
P A R I T
NON KAPUR K0H2U3 K0H2U2 K0H0U3 K0H0U2 K0H3U1 K0H3U2 K0H0U3 K0H1U1 K0H0U1 K0H1U3 K0H1U2 K0H2U1
SELATAN
Nilai 6.20 0.56 0.05 7.7 0.29 0.45 0.12 0.24 4.38 25.11 tr 0.04 25.20
(a)
(c)
(b)
(d)
Gambar Lampiran 1. Persiapan Lahan : (a) Lahan bekas tambang pasir besi, (b) pengolahan tanah dan pembuatan bedengan, (c) bedengan setelah diberikan mulsa, (d) pemasangan jerami disekitar lubang tanam
(a)
(c)
(b)
(d)
Gambar Lampiran 2. Pembibitan : (a) media pembibitan semangka dengan tanah dan pupuk kandang 1:1, (b) bibit semangka siap untuk dipindahkan ke lahan, (c) bibit semangka berbiji, (d) bibit semangka non biji
(a)
(d)
(b)
(e)
(c)
(f)
Gambar Lampiran 3. Pemeliharaan dan Pengukuran: (a) Pemberian bahan humat, (b) penyiraman tanaman semangka sehari 2 kali, (c) pengukuran panjang sulur, (d) pengukuran buah semangka, (e) pertumbuhan tanaman semangka usia 18 hari, (f) tanaman semangka menjelang panen.
(a)
(b)
(d)
(c)
(e)
Gambar Lampiran 4. Hasil Panen Semangka : (a) Semangka berbiji, (b) semangka non biji, (c) panen semangka, (d) hasil panen semangka, (e) semangka siap untuk disajikan
(a)
(c)
(b)
(d)
Gambar Lampiran 5. Hama dan Penyakit : (a) Penyakit yang menyerang daun semangka, (b) penyakit yang menyerang buah semangka, (c) keadaan daun menjelang panen, (d) hama bekicot yang memakan daun semangka
