REHABILITASI SAWAH RAWA PASANG SURUT SULFAT MASAM AKTUAL DENGAN PEMBERIAN AMELIORAN, SALURAN CACING DAN EMPAT VARIETAS PAD1 (Oms sativa, L )
Oleh: SINTO R. NOEHAN
PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2003
Kupersembahkan bagi ibuku, lsteri dan anak-anakku serta semua mereka yang membutuhkan untuk diamalkan, diajarkan, dan dikerjakan memenuhi kebutuhan manusia khususnya sandang dan pangan
ABSTRACT SINTO R. NOEHAN. The Rehabilitation of Actual Acid Sulphate Soils of Tidal Swamp Rice Fields by Using Ameliorant, Intensive Shallow Drainage System and Four Rice (Olyza sativa, L.) Varieties. Under supervision of Amris Makmur, Sri Setyati Hajadi, Didy Sopandie, Hajrial Aswidinnoor, A. Syarifuddin Karama and IPG Widjaja-Adhi. Many sulphate acid tidal swamp rice fields are abandoned by farmers. The main constraint of sulphate acid soils for agriculture is soil acidity
(pH <3.5),low nutrient content, iron and sulphate toxicity from the oxidation of pyrite.
Some approaches to rehabilitate the rice fields are through soil
amelioration, apropriate water management and improved agronomic practices of rice. The objective of this research is to study the methods to rehabilitate rice soils in sulphate acid tidal swampland through soil amelioration with dolomite and rock phosphate, the use of intensive shallow drainage system and the cultivation of four rice varieties. The results of this study showed that rehabilitation of rice soils in sulphate acid tidal swampland areas through the use of ameliorant (dolomite and rock phosphate) was the best which resulted in rice production in the planting season 1 higher than the average of rice production in the Province of Central Kalimantan. Without ameliorant, rehabilitation of rice soils in the type C swampland, resulted in very low productivity during both planting season 1 and planting season 2, and in the type B swampland during planting season 1. Ameliorant increases Mg content of soil, P and K content of leaves, decreases Fe content of soil in the type B swampland. In the type C swampland, the ameliorant increases P-potential, K-potential, available P, Ca and Mg, Cation Exchange Capacity, Base Saturation, decreases Fe content of soil. The soil improvement has been since planting sesion 1 although the Fe content in the
soil was still high, improvement in the root zone area had been progressed, as shown by better growth and yield of the rice plants. The low rice yield in the type C swampland compared to type B swampland was mostlikely due to a difference in water supply between the two locations. The second planting was grown in the dry season.
During that
season, the water supply in type C swampland location was mainly from rain water, whereas in type B swampland location the supply was not only from rainwater but also from the high tidal waves. The main constraint in the type B swampland location was iron toxicity, while in the type C swampland location was shortage of water supply. The other contributing difference was the depth of pyrite layer. i.e. 20
-
In the type B swampland location, the site of pyrite is shallow
40 cm from soil surface, whereas in type C swampland location is
deeper, 60 - 80 cm from the surface. Therefore, it is recommended that in the type B swampland location, land preparation is minimum tillage, whereas in the type C swampland location deep ploughing could be applied. Appropriate water management will prevent oxydation of pyrite and if the oxydation occured the materials will be leached out through intensive shallow drainage system. For soil with high pyrite content, the most densed canals (3 m) is the most effective in reducing soil Fe and fero ion in the water, leading
to the best improvement of growth and yield of the rice plant. Rice varieties shows differential adaptation to different type swampland location. The most adaptive variety for type B swampland is Banyuasin, while for type C swampland is Lalan. Adaptation of rice variety has shown a sufficient K content of the leaves, whereas for non adaptive. Siam Unus variety has a
sufficient K leave content in the type B and type C swampland. The interaction
of ameliorant and rice variety resulted in further improvement of agronomic and physiological charateristics of the rice plants and resulted the best combination in increasing the rice yield under iron stress. The interaction of ameliorant and intensive shallow drainage system increased the grain weight per hill, Ca leave content, and improved soil characteristics. The interaction of intensive shallow drainage system and rice variety under high Fe stress only increased the number of productive tiller. Rice varieties that tolenrant to Fe, showed low Fe toxicity scoring and long roots and high agronomicly characters. The result of the plant planed input-output of duwitripa showed higher income than traditional one.
ABSTRAK SINTO R. NOEHAN. Rehabilitasi Sawah Rawa Pasang Surut Sulfat Masam Aktual Dengan Pemberian Amelioran, Saluran Cacing dan Empat Varietas Padi (Oryza sativa, L.). Dibawah bimbingan Amris Makmur, Sri Setyati Hajadi, Didy Sopandie, Hajrial Aswidinnoor, A. Syarifuddin Karama, dan IPG Widjaja-Adhi.
Banyak lahan sawah rawa pasang surut sulfat masam aktual yang ditinggalkan terlantar oleh petani. Kendala utama tanah sulfat masam aktual untuk pertanian adalah tingginya kemasaman tanah (pH <3.5), rendahnya kadar hara serta keracunan besi dan sulfat akibat teroksidasinya pirit. Salah satu pendekatan untuk merehabilitasi lahan sawah pada tanah sulfat masam rawa pasang surut yang sudah menjadi lahan bongkor adalah dengan ameliorasi tanah, menerapkan teknik pengelolaan air dan teknik budidaya tanaman padi.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari cara rehabilitasi
sawah rawa pasang surut sulfat masam yang terlantar antara lain dengan pemberian amelioran, penggunaan saluran cacing dan empat varietas padi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rehabilitasi sawah rawa pasang surut sulfat masam yang paling baik adalah dengan penggunaan amelioran (dolomit dan fosfat alam) yang tidak hanya dapat menghasilkan gabah pada MT1, bahkan hasilnya melebihi rata-rata produksi padi sawah propinsi Kalimantan Tengah.
Tanpa amelioran, rehabilitasi sawah pada lokasi tipe luapan C
menghasilkan gabah sangat rendah (gagal panen) pada MTl dan MT2, sedangkan gagal panen pada lokasi tipe luapan B hanya teqadi pada MTl saja. Pemberian amelioran dolomit atau fosfat secara tunggal kurang efektif untuk merehabilitasi sawah pada MTl. Perbaikan sifat-sifat tanah sudah terjadi sejak MTl'walaupun kandungan Fe tanah masih tinggi tetapi sudah menunjukkan
perbaikan lingkungan perakaran sehingga tanaman padi mampu mencapai pertumbuhan dan hasil yang cukup tinggi. Pemberian amelioran meningkatkan Mg tanah dan kandungan PI K daun, serta menurunkan kandungan Fe tanah untuk lokasi tipe luapan B, sedangkan untuk tipe luapan C meningkatkan Ppotensial, K-potensial, PI Ca, Mg, KTK dan KB, serta menurunkan kandungan Fe tanah. Rendahnya hasil gabah pada tipe luapan C dibanding tipe luapan B kemungkinan disebabkan oleh ketersediaan air yang berbeda antara kedua lokasi tersebut. Penanaman MT2 dilakukan pada musim kemarau. Pada lokasi tipe luapan C hanya mendapatkan air yang berasal dari hujan, sedangkan untuk tipe luapan B selain dari air hujan juga dari air pasang besar. lainnya adalah kedalaman letaknya pirit.
Perbedaan
Pada tipe luapan B, letak pirit
dangkal 20-40 cm dibawah permukaan tanah, sedangkan pada tipe luapan C pada kedalaman 60-80 cm.
Oleh karena itu pada lokasi tipe luapan B
sebaiknya menerapkan cara olah tanah minimum (OTM) dan pada tipe luapan C boleh dilakukan olah tanah bajak dalam. Pembuatan saluran cacing mempercepat proses pencucian / pengurangan kandungan Fe tanah dan ion fero air tanah, memperbaiki lingkungan perakaran sehingga tanaman padi mampu mencapai pertumbuhan dan hasil yang cukup tinggi. Oleh karena tanah tetap dalam keadaan anaerob, maka penggunaan jarak saluran cacing yang paling rapat (3 m) paling efektif mencegah proses oksidasi pirit dan mengendalikan keracunan besi. Varietas padi yang paling adaptif untuk tipe luapan B adalah Banyuasin, sedangkan untuk tipe luapan C adalah Lalan. Varietas padi yang berbeda pada
lokasi tipe luapan B dan tipe luapan C memiliki sifat-sifat fisiologi berbeda. Varietas padi yang adaptif memilki serapan K cukup, sebaliknya yang kurang adaptif memiliki serapan K rendah. Varietas Siam Unus memilki serapan K cukup pada lokasi tipe luapan B dan tipe luapan C. Varietas padi tenggang Fe menunjukkan skor gejala keracunan Fe lebih rendah dan akar yang lebih panjang dibanding varietas padi peka Fe, penampilan agronomi (jumlah anakan produktif, persentase gabah isi, bobot gabah per rumpun dan hasil) lebih tinggi. Varietas padi berinteraksi dengan amelioran. Semua varietas padi dengan tanpa amelioran menghasilkan gabah paling rendah, dan tinggi pada amelioran lengkap dolomit dan fosfat alam. Namun bila diberi dolomit saja atau fosfat alam saja, maka varietas Banyuasin di tipe luapan B dan varietas Lalan di tipe luapan C mampu menunjukkan hasil gabah yang cukup tinggi. Berdasarkan hitungan masukan-hasil, maka sistem tanam Duwitripa dapat meningkatkan pendapatan petani dibanding menanam varietas padi lokal secara tradisional.
SURAT PERNYATAAN Dengan ini menyatakan bahwa disertasi yang bejudul :
"Rehabilitasi Sawah Rawa Pasang Surut Sulfat Masam Aktual Melalui Pemberian Amelioran, Saluran Cacing dan Studi Agronomi Empat Varietas Padi (Oryza sativa, L.)". adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.
Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Yan
P
15 pril 2003 /
buat pernyataan,
Sinto R. Noehan
REHABILITASI SAWAH RAWA PASANG SURUT SULFAT MASAM AKTUAL DENGAN PEMBERIAN AMELIORAN, SALURAN CACING DAN EMPAT VARIETAS PAD1 (Oryza sativa, L.).
(The rehabilitation of actual acid sulphate soils on tidal swamp rice fields by using ameliorant, intensive shallow drainage system and four rice ( O w a sativa, L.) varieties)
Oleh : SINTO R. NOEHAN
Disertasi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Pascasajana Institut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA INSrITUT PERTANIAN BOGOR 2003
Judul Disertasi
: Rehabilitasi Sawah Rawa Pasang Surut Sulfat Masam Aktual
dengan Pemberian Amelioran, Saluran Cacing dan Empat Varietas Padi (Oryza sativa, L.). Nama Mahasiswa: Sinto R. Noehan Nomor Pokok
: 95563
Program Studi
: Agronomi Menyetujui : 1. Komisi Pembimbing,
Prof.Dr.Ir. Amris Makmur, MSc Ketua
~ k t f . ~ r .Sri ~ rSetvati . Hariadi, MSc Anggota '\
Dr.Ir. Didv So~andie.MAar Anggota
/
Dr.d. A. ~+arifuddinKarama, MSc \ Dr.Ir. Hairial Aswidinnoor, MSc Anggota Anggota
Dr.Ir. IPG Widiaia-Adhi. MSq Anggota
2. Program Studi Agronomi
-.
-r
Tanggal Lulus : 6 Mei 2003
a
I
'
Penulis dilahirkan di Tewang Pajangan, Kalimantan Tengah, pada tanggal 15 Pebruari 1954, merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari ayah Rasad Noehan dan ibu Eunike Rintuh.
Penulis menikah dengan Ir.
Nyelong I. Simon pada tahun 1981 dan telah dikaruniai empat orang anak. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Rakyat di Tewang Pajangan tahun 1966, Sekolah Menengah Pertama Negeri I1 di Kuala Kapuas tahun 1969 dan Sekolah Menengah Atas Negeri Idi Kuala Kapuas tahun 1972. Tahun 1981 menyelesaikan pendidikan sarjana pada Jurusan Hama dan Penyakit Tanaman, Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru. Pada tahun 1986-1989 mengikuti program Magister Sains pada Program Studi Teknologi Pasca Panen, Fakultas Pascasarjana IPB, dan sejak 4 September 1995 mengikuti
program
Doktor
pada
Program
Studi
Agronomi,
Program
Pascasarjana IPB. Pada tahun 1981 diangkat menjadi pegawai negeri sipil pada Fakultas Non Gelar Teknologi Universitas Palangka Raya (selanjutnya berubah menjadi Fakultas Pertanian tahun 1993).
Hingga saat ini, penulis adalah tenaga
pengajar tetap pada Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya.
DAFTAR IS1 Halaman DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
xvi
PENDAHULUAN ......................................................................................... Latar Belakang ...............................................................................
1 1
Kerangka Pemikiran .......................................................................
4
Tujuan Penelitian ...........................................................................
9
Hipotesis ........................................................................................
9
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
12
Pengertian dan Potensi Tanah Sulfat Masam ................................
12
Beberapa Karakter Rawa Pasang Surut Sulfat Masam ...................
15
Peranan Amelioran pada Tanah Sulfat Masam ..............................
17
Pengelolaan Air pada Tanah Sulfat Masam ...................................
19
Respon Tanaman Padi Terhadap Keracunan Besi .........................
26
BAHAN DAN METODE ...............................................................................
32
Waktu dan Tempat ........................................................................
32
Bahan dan Alat ..............................................................................
33
Metode ...........................................................................................
33
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................
44
Pengaruh Amelioran ......................................................................
44
Pengaruh Saluran Cacing ..............................................................
51
Adaptasi Varietas Padi ...................................................................
60
PEMBAHASAN UMUM ................................................................................
73
Ketersediaan Hara ..........................................................................
73
Model Usaha Pertanian dan Teknologinya .....................................
77
Peranan Sarana dan Prasarana Tata Air ........................................
83
Peranan Varietas Tenggang ...........................................................
87
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................
89
Kesimpulan .....................................................................................
89
Saran ..............................................................................................
90
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN
No.
Halaman
1 Tipologi Lahan Rawa di Sumatera. Kalimantan. Sulawesi dan Papua .............................................................................................
13
2. Pengaruh Pemberian Amelioran Terhadap Komponen Agronomi pada MT1 dan MT2 di Lokasi Tipe Luapan B dan Tipe Luapan C .......................................................... 3. Hasil Analisis Tanah Sebelum Penelitian dan Pengaruh Pemberian Amelioran Terhadap Hasil Analisis Tanah Setelah MT2 .................
49
4 . Pengaruh Jarak Saluran Cacing Terhadap Hasil (t GKG/ha) ...........
52
5. Pengaruh Jarak Saluran Cacing Terhadap Persentase Gabah Isi dan Bobot Gabah per Rumpun.......................................................
53
6. Pengaruh Jarak Saluran Cacing Terhadap Skor Gejala Keracunan Fe .....................................................................................................
57
7 . Pengaruh Jarak Saluran Cacing Terhadap Panjang Akar Tanaman Padi ..................................................................................................
57
8. Pengaruh Interaksi Amelioran dengan Jarak Saluran Cacing Terhadap Bobot Gabah per Rumpun pada MTl .............................
58
9. Pengaruh Interaksi Amelioran dengan Jarak Saluran Cacing Terhadap Kandungan Ca Daun di Lokasi Tipe Luapan C ...............
59
10. Pengaruh Varietas Padi Terhadap Komponen Agronomi ..............
61
11.Hasil Analisis Hara Jaringan Daun di Lokasi Tipe Luapan B ..........
62
12.Hasil Analisis Hara Jaringan Daun di Lokasi Tipe Luapan C ..........
63
13.Kriteria Status Kandungan Hara Daun Empat Varietas Padi (Jones. 1998) di Lokasi Tipe Luapan B .........................................
64
14.Kriteria Status Kandungan Hara Daun Empat Varietas Padi (Jones. 1998) di Lokasi Tipe Luapan C .........................................
64
15.Pengaruh Varietas Padi Terhadap Skor Gejala Keracunan Fe .......
66
16.Pengaruh Varietas Padi Terhadap Panjang Akar Tanaman Padi....
67
17.Pengaruh Interaksi Varietas Padi dengan Amelioran Terhadap Hasil (t GKG/ha) pada MT2 ............................................................
68
18. Pengaruh Interaksi Varietas Padi dengan Amelioran Terhadap Komponen Agronomi pada MT2 di Lokasi Tipe Luapan C .............
69
19.Pengaruh Interaksi Varietas Padi dengan Amelioran pada Fase Vegetatif Terhadap Kandungan Mg Daun......................................
70
2O.Pengaruh Interaksi Varietas Padi dengan Amelioran pada Fase Vegetatif Terhadap Kandungan S dan Fe Daun ...........................
71
21.Pengaruh Interaksi Varietas Padi dengan Jarak Saluran Cacing Terhadap Jumlah Anakan Produktif pada MT2 di Lokasi Ttpe Luapan 6 ........................................................................................
DAFTAR GAMBAR No.
Halaman
1. Kerangka Penelitian .........................................................................
2. Penempatan Blok Percobaan pada Lokasi Tipe Luapan B ...............
3 . Penempatan Blok Percobaan pada Lokasi Tipe Luapan C ............... 4 . Rancangan Lapangan pada Blok Percobaan .................................... 5 . Pola Tanam Duwitripa ....................................................................... 6. Konstruksi Galangan dan Saluran ..................................................... 7 . Pengaruh Amelioran Terhadap Hasil Gabah .................................... 8 . Pengaruh Jarak Saluran Cacing Terhadap Kandungan Ion Fero Air Tanah Selama MT2 di LokasimTipe Luapan B ........................... 9 . Pengaruh Jarak Saluran Cacing Terhadap Kandungan Ion Fero Air Tanah Selama MT2 di LokasimTipe Luapan C ...........................
10. Pengaruh Perlakuan Saluran Cacing Terhadap Kandungan Fe Tanah pada MT2 di Lokasi Tipe Luapan B ...................................... 11. Hasil Gabah Berbagai Varietas Padi ................................................
12. Penampang Melintang Akar Tanaman Padi IR-64 pada Fase Vegetatif ......................................................................................... 13. Panjang Akar Berbagai Varietas Padi ............................................. 14. Hubungan Anatar Kandungan Fe Jaringan Daun dengan Hasil Gabah Kering Giling Tanaman Padi ............................................... 15. Kurva Regresi Kandungan Ion Fero Air Tanah Selama MT2 di Lokasi Tipe Luapan B ................................................................. 16. Kurva Regresi Kandungan Ion Fero Air Tanah Selama MT2 di Lokasi Tipe Luapan B .................................................................
DAFTAR LAMPIRAN No. 1 Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam pada MTl dan MT2 di Lokasi Lokasi Luapan Pasang Tipe B .........................................................
2. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam pada MTl dan MT2 di Lokasi Lokasi Luapan Pasang Tipe C ........................................................ 3 . Skor Gejala Keracunan Fe pada Tanaman Padi .............................
4 . Metode Analisis Besi(II1) pada Jaringan Akar Padi Varietas IR-64 .............................................................................................. 5 . Deskripsi Varietas Padi Unggul Lalan ............................................
6. Deskripsi Varietas Padi Unggul Banyuasin .................................... 7 . Deskripsi Varietas Padi Unggul Introduksi IR-64 .......................... 8 . Deskripsi Varietas Padi Lokal Siam Unus ...................................... 9 . Hasil dan Keuntungan Menerapkan Pola Tanam Duwitripa .........
Halaman
