PEROMBAKAN
LIMBAH PANGKASAN TEH BERTANDA 15N
Z.S. Wibowo*
ABSTRAK - ABSTRACT PEROMBAKAN LIMBAH PANGKASAN TEH BERTANDA 15N• Suatu uji perombakan (mineraliution) nitrogen dati limbah pangkasan teh menggunakan metode tidak langsung telah dilakukan selama 14 minggu di rumah kaca. Rurnput ryegrass yang ditanam dalam pot berisi pasir kuarsa bebas nitrogen dipakai sebagai penguji yang dipanen tiga kali se1ama peneltiain. Hasil penelitian mmunjukkan bahwa (i) tanah yang mengandung Iiat alofan baik yang berosia lanjut rnaupun yangmuda ternyata menghambat proses perombakan nitrogen limbah pangkasan, (ii) Iimbah pangkasan yang berkadar N totallebih tinggi mengalami proses perombakan yang melepas N tersedia lebih besar jumlahnya dan lebih cepat waktunya daripada limbah pangkasan berkadar N total yang lebih rendah, (ill) jumlah nitrogen tersedia dari perombakan bahan pangkasan 1 ha kebun teh mencapai sekitar 29,4 kg. MINERALlZAUON OF 15N -LABELLED TEA LITTERS. An exepriment on N mineraliution of 15N labelled tea litters using indirect method was conducted in a greenhouse during 14 weeks. Ryegrass was used for this study planted in pots contained with free of quam-sand and three times of harvests were done. Results of the experiment ahowed that (i) soils which contained both recent and old of allophane clay minerals have inhibited N mineralization, (ii) tea litters with higher total content of N have been mineralized faster and greater than the lower ones, (iii) mineralisable N obtained from litters of 1 ha tea garden was amounted up to 29.4 kg.
PENDAHULUAN Praktek pengelolaan tanaman biasanya menghasilkan limbah pepohonan yang jenis dan jumlahnya selalu berbeda dari satu jenis tanaman ke jenis lainnya. Pertanaman teh menghasilkan petikan pucuk mud a yang diambil rata-rata satu kali tiap rninggu dan limbah pangkasan satu kali tiap 3 - 4 tahun. Limbah pangkasan teh terdiri dari daun tua, cabang; dan ranting. Perbandingan antara bagian daun dengan bagian kayu berkisar antara 1 : 1 dan 1 : 2 tergantung dari jenis tanaman atau klonnya. Selain itu masih ada limbah olahan di pabrik berupa fluf sebanyak 1-2% daTi jumlah produksi kebun, yang sering juga dikembalikan ke kebun, semua limbah pangkasan dan olahan biasanya diletakkan kembali secara disebar merata sebagai mulsa. Mulsa terse but pad a mulanya kelihatan cukup tebal kemudian secara bertahap menipis karena proses perombakan bahan organik dan akhirnya menjadi humus tanah. Proses perombakan memakan waktu cukup lama dan dipengaruhi oleh rnikroklimat serta cara pengelolaannya. • Balai Penelitian Teh dan Kina, Gambung
413
Keuntungan mempertahankan
limbah pangkasan di kebun pemah diamati oleh
WlBOWO (1), temyata dapat meningkatkan produksi 11% lebih tinggi daripada kebun yang limbah pangkasnya diangkut keluar. Hal ini diduga bahwa hasil yang lebih tinggi disebabkan oleh perbaikan sifat fisik tanah sehingga pertumbuhan akar lebih sempurna karena penambahan hara tanaman yang berasal dari proses perombakan. Dalam penelitian ini pendapat demikian akan ditinjau kembali. Kemungkinan yang dianggap tidak menguntungkan sebagaiakibat dari limbah pangkasan di kebun ialah adanya sebagian pupuk yang diberikan kepada tanaman diambil dan digunakan untuk proses perombakan, terutama pada tahun pertama setelah pemangkasan, yang mengakibatkan tanaman kekurangan nitrogen. Selama perombakan, bahan tanaman yang mengandung nitrogen tinggi seperti daun akan menambah nitrogen tersedia yang jumlahnya terus-menerus, tetapi sebaliknya bahan tanaman yang mengandung nitrogen rendah, pada mulanya seluruh N tanaman digunakan untuk proses perombakan (imobilization) baru dalam kurun waktu lama mulai dihasilkan sedikit nitrogen tersedia bagi tanaman (2). Bahan pangkasan teh termasuk bahan yang kaya senyawa fenol yang dapat menghambat kerja enzime urease tanah sampai sebesar 50% (3). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya nitrogen tersedia yang dihasilkan dari proses perombakan bahan pangkasan teh menggunakan bahan yang bertanda 15N. Kegunaan dalam praktek dari penelitan ini adalah untuk lebih memahami cara pengelolaan bahan pangkasan sebagai suatu bahan pengganti sebagian dari pupuk.
BAHAN DAN METODE Percobaan dilakukan di dalam rumah kaca laboratorium
International
Atomic
Energy Agency (lAEA) di Seibersdorf, Austria, selama 14 minggu dari tanggal 10 Agustus sampai dengan 23 November 1984. Pengukuran jumlah nitrogen tersedia yang dilepas dari proses perombakan bahan pangkasan teh dipakai rumput reygrass yang ditanam dalam pot plastik berisi kira-kira 1 kg pasir kuarsa bebas nitrogen. Tiap pot ditaburi 15 biji rumput. Dua minggu kemudian setelah menjadi bibit berdaun tiga diperjarang menjadi 10 batang sebelum diberi limbah pangkasan yang sudah diinkubasikan. Suatu tahapan penting pada permulaan penelitian adalah inkubasi bahan pangkasan yang sengaja diperhalus. Ada tiga macam bahan yaitu daun, campuran daun dan cabangJranting dengan nisbah I : I, dan cabangJranting saja yang diinkubasikan di dalam tanah andosol (Gambung), regosol (Sedep), latosol (panglejar), dan podzolik (Bah Butong). Inkubasi dilakukan dengan mencampur rata antara 2 mm) dengan serbuk bahan pangkasan ditambah air be bas tanah kering angin ( mineral pada 50 % kadar air kapasitas lapang selama 10 hari. Kadar air campuran dipertahankan seperti awal dengan menambah air setiap bari sebanyak air yang hilang atas dasar selisih bobot dengan penimbangan hari sebelumnya. Setelah penambahan air, campuran diaduk lagi hingga rata.
¢
414
Bobot serbuk pangkasan untuk tiap perlakuan sebagai berikut : Tanah :
Macam serbuk pangkasan :
Berat serbuk (g/pot) : Daun
Andosol
Daun
12,7 6,3
Campuran Cabang/ranting Regosol Latosol Podzolik
o
Daun
12,3 6,2
Campuran Cabang/ ran ting
o
Cabang
o 6,4 12,7
o 6,1 12,3
Setelah inkubasi, carnpuran tanah dan serbuk disebarkan secara perlahan di permukaan pot dan diratakan. Rancangan penelitian berupa rancangan faktorial 4 x 3, diulang 5 kali dan pot'pot disusun secara acak kelompok. Selama penelitian pot'pot diberi air setiap hari sebanyak 20 - 30 ml/pot yang diatur begitu rupa cukup untuk pertumbuhan sedang perombakan bahan pangkasan berjalan terus, sehingga nitrogen hasil perombakan kecil kemungkinannya terlindi ke luar. Percobaan dipanen tiga kali, pertama pada saat tanaman berumur 6 minggu, kedua pada umur 10 minggu, dan ketiga pada umur 14 minggu. Bobot kering rumput setiap kali panen dicatat, kemudian seluruhnya digiling untuk analisis N-total dan analisis nisbi 15N di laboratorium. Bersama contoh panen, contoh serbuk bahan juga dianalisis sebagai standar untuk menghitung jumlah nitrogen yang diberikan dan analisis nis bi 15N.
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis N-total dan kandungan 15N terhadap bahan baku pangkasan yang diinkubasikan, hasilnya sebagai berikut : Kadar N (%) Daun Daun + cabang/ranting (1 : 1) Cabang/ranting
2,65 1,75 0,86
Ekses atom 15N (%) 7,307 6,903 6,500
Total N yang sebenamya diberikan pada setiap pot yang berasal dari daun 336 mg N untuk tanah A dan 325 mg N untuk tanah B, C, dan D, berasal dari campuran daun dan cabang/ranting 222 mg N untuk tanah A dan 216 mg N untuk tanah B, C, dan D, berasal dari cabang/ ranting 109 mg N untuk tanah A dan 105 mg N untuk tanah B, C, dan D. 415
Hasil pe~amatan bobot kering rumput ryegrass, kadar N-total (%), dan % ekses atom I N pada panen I, II, dan III kemudian dihitung ke basil N-tanaman, basil N-tanaman yang berasal dari pangkasan dan persentase penggunaan N dari pangkasan disajikan dalam Lampiran 1. Penilaian secara statistik (BNT 0,05) pada setiap panen tertera pada Lampiran 2,3, dan 4. Jumlah hasil panen I, II dan III yang dinyatakan dalam basil panen nitrogen tertera dalam Tabel 1, hasil nitrogen berasal dari bahan pangkasan dalam Tabel 2, dan persentase penggunaan nitrogen asal pangkasan dalam Tabel 3.
.cc::
0
"0
'-' •..
.••• I:: ~nitrogen (mg)91 52a 21 24 03~~ :3 co 98 102 103 50 5&! 22C ~CI) 4949B 99A 42 56b 23 Tabd 1. ..c: Hasil Spanen dari tanah Gambung, Sedep, Panglejar, dan Bah Butong '"'" c:: ~259b 59b minggu waktu yangperombakan. diberi bahan pangkasan daun, campuran daun dan cabang,lranting sdarna 14 .... Q.. '" Ob :3 I::
Q.) Q.) Q.)
'"
c::
....
'"
Jenis ba~an pangkasan
Terdapat perbedaan bobot basil nitrogen rumput secara nyata di antara ketiga jenis bahan pangkasan yang dirombak. Selain dari itu, bobot basil nitrogen terse but paling keeil pada tanah Gambung yang berbeda nyata dengan tanah-tanah lainnya, walaupun jelas kelihatan bahwa tanah Sedep juga menghasilkan terkeeil dibanding Panglejar dan Bah Butong. Diperoleh petunjuk bahwa pada tanah-tanah berlempung alofan hasil rombakan nitrogen lebih keeil dibandingkan dengan tanah kaolinit dan liparitik. Tidak terdapat saling pengaruh antara jenis tanah dan bahan pangkasan terbadap bobot hasil nitrogen (mg).
416
'":::s = .D E Co-'
Q)co
Tabel =
co ... .'".•.. •.. .•.. 0:::s'"Q)66A '"0..c:: bO = '"... ~~ '1i)' ~ nitrogen dari bahan 25 70 26 28 60 27a 66 25B 201,3 pangkasan (mg) yang dicampur dengan tanah Gam2. V) Hasil panen 2,3 1,1 1,2 1,5C 31b ~ &! 33b bung, Sedep, Panglejar, clan Bah Butong setelah masa perombakan 14 minggu. "0
Jenis bahan pangkasan
Dari Tabel 2 juga terlihat gambaran yang sarna dengan Tabel I bahwa tidak terdapat saling pengaruh antara jenis tanah dan jenis bahah pangkasan. Tanah-tanah berlempung alofan menghambat perombakan bahan pangkasan dibanding dengan tanah dari Panglejar yang kaolinit dan Bah Butong yang liparitik, sehingga nitrogen yang diserap oleh rye~rass sebagai tanaman penguji juga lebih ked!. Bahan organik yang berasosiasi dengan alofan lebih soot dirombak oleh kegiatan rnikro organisme pernah dilaporkan oleh BLOKHAUS (4). Di antara tanah-tanah yang mengandung alofan seperti Gambung dan Sedep juga terjadi perbedaan jumlah nitrogen terombak, kemungkinan ini disebabkan oleh perbedaan kematangan pembentukan lempung (5) yaitu alofan yang lanjut mengadung Sij Ai lebih rendah daripada alogan muda. Terdapat saling pengaruh antara jenis pangkasan dan jenis tanah dalam persentase N terombak yang digunakan oleh reygrass. Dalam proses saling pengaruh tersebut tampak bahwa nitrogen yang dilepas oleh tanah Gambung tetap lebih kecil dibanding yang lain, walaupun pada tanah Panglejar dengan bahan pangkasan berkayu yang paling rendah. Dari data ini belum dapat diketahui penyebab pengaruh lempung kaolinit terhadap bahan asal yang beragihan nitrogen rendah.
417
Tabd 3.
Penentase penggunaan N oleh ~ dari bahan pangkasan teh setdah diinkubasikan benama tanah Gambung. Sedep, Panglejar, Bah Butong ,eiama 14 minggu ImmWmmM
,
"'0
,
-!
'0',00
J:: eQ)n Jenis bahanIf.= pangkasan d35K d36H fI5L b46G el,oI d3,4E b4,6J b4.6D el,1 F C= QPo. 'Cb '
A}I
'"•...
= ,C3,OB ellC a4.2A
co
Jalannya proses perombakan bahan pangkasan dari waktu ke waktu terlihat dalam Gambar 1. Dalam histogram terlihat jelas bahwa kurun waktu 14 minggu, proses perombakan untuk bahan yang berkadar nitrogen tinggi sudah menunjukkan penurunan, tetapi untuk bahan yang berkadar nitrogen rendah baru mulai meningkat. Kenyataan tersebut sejalan dengan pendapat BROADBENT (2) ten tang kelakuan perombakan dan penggunaan (immobilization) nitrogen dari berbagai macam bahan organik. Hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat dalam praktek, karena ada sumber nitrogen tersedia di pertanaman teh yang berasal dari peromba-kan bahan pangkasan. Jumlah N -tersedia tersebut secara maksimal dapat dihitung dari perombakan campuran daun + cabang/ranting bemisbah 1 : I untuk satu hektar dalam satu daur pangkasan sebagai berikut. Bobot bahan pangkasan kering = 14.700 kg/ha (6), dengan menganggap 1/3 bagian telah diambil oleh karyawan untuk bahan bakar. Jumlah N yang dapat tersedia kembali sebagai pengganti pupuk nitrogen
..1i.. x 14.700 x 103
= 29.400 g = 29,4 kg. Jumlah ini ternyata jauh lebih 103 12,5 kecil dari anggapan yang selama ini diterima secara umum sebesar 210 kg (6). =
418
27 24
21
n n ..
....., I'""T
A
B
I
c
A
B
II
c
ABC
m' Waktu panen (minggu)
Gambar 1.
Rata-rata hasil N berasal dari perombakan daun (A), daun + cabang/ranting 1 : 1 (B), dan cabang/ranting (C) pada panen reygrass ( (6 minggu) , II (10 minggu) dan III (14 minggu). --
KESIMPULAN 1.
Terdapat petunjuk yang jelas bahwa mineral1empung a10fan baik yang 1anjut maupun yang muda menghambat proses perombakan bahan pangkasan.
2.
Bahan pangkasan dengan kadar N-total yang 1ebih tinggi menga1ami proses perombakan me1epas N-tersedia yang 1ebih besar dan 1ebih cepat daripada bahan pangkasan berkadar N-total yang lebih rendah.
3.
Jumlah se1ama jumlah sampai
nitrogen yang tersedia kembali dari hasil perombakan bahan pangkasan 14 minggu mencapai yang paling besar, yaitu sebanyak 29,4 kg N/ha, ini jauh 1ebih keci1 dari anggapan umum yang secara umum diterima saa t ini.
DAFTAR PUSTAKA 1.
WIBOWO, Z.S., "Pengaruh bahan pangkasan dan pemupukan terhadap produksi teh sete1ah dipangkas", Simposium Teh III, Surabaya (1980). 419
2.
BROADBENT,
F.E.,
"Mineralization,
immobilization
and nitrofication",
Manasement of Nitrosen in A6riculture (PRATT, P.F., Ed.), Washington DC (1978) 109.
3.
SNAPALAN,
K., FERNANDO, F., and THENABADU, M.V., Humiped phenolrich plant residues and soil urease activity, Plant and Soil 70 (1983)
143. 4.
BLOKHAUS, E., Andosol, M.sc Course Syll., Wageningen (1976).
5.
ANDRIESSE, J.P., ROMALEN,-H.A. ~an, and MULLER, A., On the variability of amorphous materials in andosols and their relationships to irreversible drying and P-retention, Gesderma 16 (1976) 125.
6.
ANGKAPRADIPTA, Anjuran pemupukan teh PTP XIII, BPP Bogor (1973), Tidak dipublikasikan.
420
N
S 2B A
-
l:
III IIIII
=Cabang/ranting = Hasil N limbah pangkasan ., L atosol Daun Andosol Podzolik D Regosol 121,60 Campuran C + Hasil cabangfranting Perlakuan 10,57 20,94 18,40 4,03 15,12 4,12 0,16 50,06 4,82 38,15 1,01 21,07 9,62 21,15 37,82 9,02 1,25 20,10 4,81 0,34 74,88 13,38 11,62 49,08 49,91 60,30 24 3,94 70,37 0,37 2,36 0,72 33,68 6,81 5,58 2,73 5,87 19,64 1,27 1,21 12,34 6,04 2,27 0,72 ,37 37,90 10,53 28,69 11,34 103 24,60 6,99 53,97 20,28 38,96 6,14 3,02 0,18 2,69 70,44 2,85 0,73 0,30 22,72 11,96 18,84 21,64 13,31 8,76 6,53 0,30 ,33daun12,83 15,20 7,04 3,46 0,13 18,40 11,62 12,71 41,80 25,21 25,05 66,81 7,88 4,90 0,14 98,91 41,91 2,33 50,64 0,34 10,32 2,95 0,71 11,62 5,14 1,08 1,23 0,34 1,18 16,90 5,32 5,46 20,58 0,35 16,22 12,65 36,78 60,24 42,30 20,76 91,50 0,58 5,08 0,38 9,86 4,06 4,56 0,65 26,80 7,02 0,60 2,94 9,20 102,86 8,71 31,60 0,75 11,10 25,59 5,40 23,19 23,58 10,20 0,33 17,84 1,36 ~ 1: 7,44 0,55 16,02 Rata-rata hasil N-total, hasil N asa! dari bahan pangkasan (g), dan penentase penggunaan N pada panen I, II, dan III·. N (mg) 1 11 % Penggunaan N I, II, III" Berturut-twut panen pada umur 6, 10, dan 14 minggu setdah tabur.
Ii
B 2 C 5A D
..Podzolik AndOlo1 LatOiol Daun Campuran Cabangfranting RegOiol "0 + cabangfranting 560 0,148 0,586 0,222 1612 0,578 11 614 1052 1176 0,738 0,360 00,264 0,198 ,172 1400 582 1150 Rata-rata 2218 1936 542 111daun 0,594 0,41 kering,BoOOt % N, clan % ekses Perlakuan %N 4,24665,2824 2,340 0,192 2,578 0,25980,432 2,266 0,3814 -I 2,738 0,682 1,1054 ,818 4,5212 2222 1,494 1,88 .bobot 2,552 2,824 0,210 0,41520,3568 2,428 0,3302 0,5% 1,751 1,82 4,3 2,912 2,7~ 1,834 1,364 4,4518 2,408 3,64284,5236 3,896 4,257 4,656 2,54 2,884 0,234 0,4 2,658 2,788 2,772 2,228 0,28440,3938 2,592 0,892 2,57 0,71 1,79 2,424 1,798 1,714 1,74 1,698 1,766 4,3082 0,5926 764 2,3942 2,782 4,341 5,4736 2,4 2,158 76 2,428 2,754 3,0076 2,174 2,794 2,904 0,220 2,142 4,173 0,4052 2,8506 0,7378 4,5378 5,6146 5,6406 3,038 kering (mg)atom 15N·. 4,4162 1 I, II, III •• Bertunlt-turut panen pada umur 6, 10, dan 14 minggu setelah tabur ~ t-J
III III IIIII IIII
"Q
;.
% ekses atom 15N
i
DISKUSI
SEllYO
1.
H. WALUYO :
Kalau tidak salah di dalam mineralisasi b.o nitrogen itu peranan m.o adalah sangat penting, bagaimana hubungan aktivitas m.o dengan rnineralisasi b.o N itu?
2.
Mengapa b.o kadar N lebih tinggi dan Iebih cepat terrnineralisasi?
3.
C/N komentar Anda tentang hubungan dengan rnineralisasi?
Z.S. WlBOWO : 1. 2.
3.
Memang begitu, oleh karena itu di dalam penelitian ini dilakukan inkubasi sebelum diaplikasikan. Karena pada kadar N bahan yang lebih tinggi tidak lagi memerlukan nitrogen tambahan untuk proses mineralisasi, sehingga sejak awal sudah terjadi netro rnineralisasi nitrogen. Yang lebih penting adalah E/N ratio di mana besarnya C yang sudah terombak lebih baik sebagai indikator daripada jurnlah C totalnya saja. WlDJANG H. SlSWORO :
Komentar terhadap pertanyaan Saudara Hadi Waluyo. C/N ratio terkait dengan terjadinya proses rnineralisasi N atau imobilisasi N. Laju perombakan/pelepasan bahan organik terkait dengan kandungan bahan yang mudah/ tidak mudah dirombak. Z.s. WIBOWO :
Ya, memang demikian, sebab laju rnineralisasi N masih tergantung dari faktor-faktor lain. WlDJANG H. SlSWORO :
1. 2.
Berapa persen kandungan awal ekses atom l5N dari pupuk bertanda yang digunakan dalam percobaan sehingga ditemukan kadar atom 15N dalam sebesar Faktor tanah yang mana yang paling dorninan yang mempengaruhi laju pelapukan (perombakan) seresah sisa tanaman. Z.S. WIBOWO :
1.
2.
Ekses atom
awal pupuk 9,3 % awal seresah a) daun 7,307% b) daun + cabanglranting 6,903 % c) cabang/rantingsaja 6,50% Faktor tanah jenis clay -- alofan paling menekan.
423
