pengaruh kombinasi pupuk organik shisako dan urea terhadap hasil

II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Inceptisol
Inceptisol adalah tanah muda dan mulai berkembang. Profilnya
mempunyai horison yang dianggap pembentukannya agak lamban sebagai
hasil alterasi bahan induk. Beberapa faktor yang mempengaruhi
pembentukan Inceptisol antara lain : (1) bahan induk yang sangat resisten
terhadap pelapukan, (2) banyak mengandung abu vulkan dan tidak
memenuhi sifat-sifat Andik, (3) posisi dalam bentang yang ekstrim yaitu
daerah curam dan lembah, (4) permukaan geomorfologi yang muda,
sehingga pembentukan tanah baru dimulai. Inceptisol yang banyak
dijumpai pada tanah sawah memerlukan masukan yang tinggi baik untuk
masukan anorganik (pemupukan berimbang N, P dan K) maupun masukan
organik (pencampuran sisa panen ke dalam tanah saat pengolahan tanah,
pemberian pupuk kandang atau pupuk hijau untuk tanaman palawija setelah
padi (Munir, 1996).
Tanah ini memiliki lapisan solum tanah yang tebal sampai sangat
tebal, yaitu 130cm - 5m bahkan lebih, sedangkan strukturnya remah dan
konsistensi
adalah
gembur
sehingga
mudah
sampai
agak
sukar
merembaskan air. Daya menahan airnya cukup baik dan agak tahan
terhadap erosi. Warnanya merah, coklat sampai kekuning - kuningan.
Kandungan unsur hara pada tanah ini dapat diketahui dengan melihat
warnanya, semakin merah biasanya semakin miskin. Pada umumnya
kandungan hara tanah ini dari rendah sampai sedang. Reaksi tanah berkisar
antara pH 4,5 – 6,5 yaitu dari asam sampai agak asam (Syarief, 1993 dalam
Dwi Retna, 2004).
2.2 Deskripsi Tanaman Padi
Tanaman padi (Oryza sativa L.) termasuk famili Gramineae,
subfamili Bambusoidae, suku Oryzae dan genus Oryza, dari 20 species
anggota Oryza yang sering dibudidayakan hanya ada dua yaitu Oryza
sativa, L dan Oryza glaberina, Steund. Secara berangsur-angsur didominasi
Oryza sativa, L (AAK, 2005).
Pada dasarnya tanaman padi terdiri atas dua bagian utama, yaitu
bagian vegetatif (akar, batang, dan daun) dan bagian generatif berupa malai
dan bunga. Akar padi tergolong sebagai akar serabut. Menurut Suparyono
dan Agus (1997) akar yang tumbuh dari kecambah biji disebut akar utama
(primer, radikula). Akar lain yang tumbuh di dekat buku disebut akar
seminal. Akar padi tidak memiliki pertumbuhan sekunder sehingga tidak
banyak mengalami perubahan. Akar tanaman padi berfungsi untuk
menopang batang, menyerap nutrisi dan air, serta untuk pernafasan.
Berbeda dengan akar, batang padi secara fisik berfungsi untuk
menopang tanaman secara keseluruhan yang diperkuat oleh pelepah daun.
Secara fungsional, batang berfungsi untuk menyalurkan nutrisi dan air baik
dari akar maupun dari daun ke seluruh bagian tanaman. Batang padi
bentuknya bulat, berongga dan beruas – ruas. Antar ruas dipisahkan oleh
buku. Pada awal pertumbuhan, ruas – ruas sangat pendek dan bertumpuk
rapat, setelah memasuki stadium reproduktif, ruas-ruas memanjang dan
berongga. Oleh karena itu, stadium reproduktif disebut juga stadium
perpanjangan ruas. Ruas batang makin ke bawah makin pendek.
Pada buku paling bawah tumbuh tunas yang akan menjadi batang
sekunder. Selanjutnya batang sekunder menghasilkan batang tersier, dan
seterusnya. Peristiwa ini disebut pertunasan. Pembentukan anakan sangat
dipengaruhi oleh suplai unsur hara yang cukup, sinar matahari, jarak tanam
dan teknik budidaya yang baik.
Daun padi tumbuh pada buku-buku dengan susunan berselangseling. Pada tiap buku tumbuh satu daun yang terdiri atas pelepah daun,
helai daun, telinga daun (uricle), dan lidah daun (ligula). Daun yang paling
atas memiliki ukuran terpendek yang disebut daun bendera. Daun keempat
dari daun bendera merupakan daun terpanjang. Jumlah daun pertanaman
tergantung varietas. Varietas unggul umumnya memiliki 14-18 daun.
Sifat daun sering dipakai sebagai salah satu sifat morfologis yang
dipakai untuk membedakan antar varietas. Sifat-sifat itu adalah ketegakan,
panjang daun, lebar daun, tebal daun, warna daun, dan kecepatan penuaan.
Malai terdiri atas 8 -10 buku yang menghasilkan cabang – cabang
primer dan pada buku pangkal malai umumnya hanya muncul satu cabang
primer, dan akan muncul lagi cabang-cabang sekunder. Panjang malai
diukur dari buku terakhir sampai butir gabah paling ujung. Kepadatan malai
adalah perbandingan antara jumlah bunga tiap malai dengan panjang malai.
Bunga padi berkelamin dua dan memiliki enam buah benang sari
dengan tangkai sari pendek dan dua kandung serbuk dikepala sari. Bunga
padi juga mempunyai dua tangkai putik dengan dua buah kepala putik yang
berwarna putih atau ungu. Sekam mahkotanya ada dua dan yang bawah
disebut lemma, sedang yang atas disebut palea.
Pada dasar bunga terdapat dua daun mahkota yang berubah bentuk
dan disebut lodicula. Bagian ini sangat berperan dalam pembukaan palea.
Lodicula mudah mengisap air dari bakal buah sehingga mengembang. Pada
saat palea membuka, maka benang sari akan keluar. Pembukaan bunga
diikuti oleh pemecahan kantong serbuk dan penumpahan serbuk sari.
Setelah serbuk sari ditumpahkan, lemma dan pallea menutup
kembali. Penempelan serbuk sari pada kepala putik mengawali proses
penyerbukan dan pembuahan. Proses tersebut akan menghasilkan lembaga
dan endosperm. Endosperm berfungsi sebagai reservoir makanan bagi benih
yang baru tumbuh.
Buah padi (gabah) terdiri atas bagian luar yang disebut sekam dan
bagian dalam yang disebut karyopsis. Sekam terdiri dari lemma dan palea.
Biji yang sering disebut beras pecah kulit adalah karyopsis yang terdiri atas
lembaga (embrio) dan endosperm. Endosperm diselimuti oleh lapisan
aleuron, tegmen dan perikarp.
2.3
Syarat Tumbuh Tanaman Padi
Faktor-faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan
dan produksi padi dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu : (1) faktor
lingkungan alamiah seperti : iklim dan tanah, (2) faktor sarana produksi
seperti pupuk, pestisida, varietas-varietas padi unggul dan lain-lain.
2.3.1 Iklim
Faktor iklim yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan produksi
yaitu curah hujan, kelembaban udara, temperatur, awan, radiasi, tinggi
tempat, musim dan angin. Faktor iklim dapat menyebabkan perbedaan
produksi tanaman padi yang ditanam di musim kemarau karena pada musim
kemarau, peristiwa penyerbukan dan pembuahan tidak terganggu oleh
hujan, sehingga persentase terjadinya buah lebih besar dan produksi
menjadi lebih baik (AAK, 1990).
Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik di daerah yang berhawa
panas dan banyak mengandung uap air (AAK, 1990). Di Indonesia tanaman
padi ditanam pada wilayah dari dataran rendah sampai ketinggian 1.300 m
diatas permukaan laut (dpl). Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang
baik, rata-rata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4
bulan.
AAK (1990) menyatakan bahwa tanaman padi dapat tumbuh dengan
baik pada ketinggian tempat 0 – 650 m dpl, dengan temperatur antara 26,5 –
22,5oC dan 650 – 1500 m dpl dengan temperatur 22,5 – 18,7oC masih cocok
untuk tanaman padi. Dengan meningkatnya ketinggian tempat akan
berpengaruh pada temperatur yang juga merupakan faktor utama dalam
pertumbuhan tanaman padi. Temperatur yang tinggi pada fase pertumbuhan
vegetatif dapat meningkatkan jumlah anakan karena naiknya aktivitas
tanaman dalam mengambil unsur hara. Demikian juga sebaliknya,
temperatur rendah pada masa berbunga berpengaruh baik pada fase
pertumbuhan, tetapi jika pada masa ini temperatur tinggi dapat
menyebabkan gabah hampa, karena tidak adanya keseimbangan antara
pernafasan/respirasi
dan
fotosintesis,
selanjutnya
Siregar
(1990)
menyatakan bahwa tanaman padi dapat tumbuh dengan baik pada suhu 230
C - 280C.
Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata-rata 200
mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, sedangkan curah
hujan yang dikehendaki pertahun sekitar 1.500 - 2.000 mm. Curah hujan
yang baik akan membawa dampak positif dalam pengairan, sehingga
genangan air yang diperlukan tanaman padi sawah dapat tercukupi (Siregar,
1990).
Sinar matahari merupakan sumber energi yang menyebabkan
tanaman dapat membentuk gula, tanpa bantuan sinar matahari tanaman
tidak dapat memasak makanan yang diserap dari dalam tanah, yang
berakibat tanaman menjadi lemah atau akan mati. Intensitas sinar matahari
dan keadaan awan besar pengaruhnya terhadap proses pembungaan dan
kemasakan buah (AAK, 1990)
Angin mempunyai pengaruh positif dan negatif terhadap tanaman
padi. Pengaruh positifnya, terutama pada proses penyerbukan dan
pembuahan. Pengaruh angin negatif, karena penyakit yang disebabkan oleh
jamur dapat ditularkan oleh angin, dan apabila terjadi angin kencang pada
saat tanaman berbunga, buah dapat menjadi hampa dan tanaman roboh. Hal
ini akan terasa lagi apabila penggunaan pupuk N berlebihan, sehingga
tanaman tumbuh terlalu tinggi (Siregar, 1990).
2.3.2
Tanah
Tanah merupakan bagian dari permukaan bumi yang dapat
digunakan sebagai tempat tumbuh suatu tanaman, sebab pada tanah
terkandung zat makanan yang diperlukan oleh tanaman untuk pertumbuhan
dan perkembangannya. Tanah sawah yang mempunyai fraksi pasir dalam
jumlah besar, kurang baik untuk tanaman padi karena tekstur ini mudah
meloloskan air (AAK, 1990). Untuk
diperlukan berkisar antara 4-7.
pertumbuhan padi
pH
yang
Tekstur tanah merupakan sifat fisik tanah yang sukar berubah.
Tekstur tanah berarti komposisi antar bermacam-macam fraksi tanah yaitu
fraksi pasir, debu dan liat. Kasar dan halusnya tanah dapat ditentukan dari
perbandingan ketiga fraksi tersebut. Tanah sawah yang mempunyai
persentase fraksi pasir dalam jumlah besar, kurang baik untuk tanaman
padi, sebab tanah dengan tekstur ini mudah meloloskan air. Tanah sawah
dituntut adanya lumpur, terutama untuk tanaman padi yang memerlukan
tanah yang subur, dengan kandungan ketiga fraksi dalam perbandingan
tertentu (Siregar, 1990).
Martodireso dan Suryanto (2001) menyatakan bahwa tanah yang
cocok untuk bertanam padi adalah tanah gembur dan kaya bahan organik.
Tekstur tanah bisa liat, liat berdebu atau liat berpasir. Derajat keasaman
(pH) normal, antara 5,5 – 7,5. Kemiringan tidak lebih dari 8%. Lokasi lahan
terbuka. Intensitas sinar 100%. Ketinggian tempat 1.300 m dpl.
Air di dalam tanah berfungsi membantu penyediaan unsur hara. Air
mengalir membawa berbagai macam unsur dari daerah yang dilaluinya,
kemudian meresapkannya ke dalam tanah. Tanaman padi dalam hidupnya
membutuhkan air yaitu untuk asimilasi, sebagai pelarut unsur hara di dalam
tanah, sehingga dapat diserap oleh tanaman, sebagai pengangkutan unsur
hara dari akar tanaman ke daun maupun pengangkutan gula atau pati ke
bagian tanaman lain. Air yang terlalu banyak menyebabkan udara tidak
dapat masuk ke dalam tanah, maka perlu pengaturan air. Tanaman padi
sangat memerlukan air dan udara dalam tanah untuk pertumbuhannya,
sehingga pengaturan irigasi harus dilakukan sebaik mungkin (AAK, 1990).
Pada umumnya sawah yang mempunyai irigasi yang baik, terutama
bila padi tersebut ditanam pada musim kemarau akan berproduksi lebih
baik daripada yang ditanam pada musim hujan, karena pada musim
kemarau saat udara panas, air tanah akan menguap dengan membawa unsur
hara yang ada di bawah lapisan perakaran ke daerah perakaran sehingga zat
makanan siap untuk diserap akar, sedangkan pada musim hujan intensitas
sinar matahari berkurang, sehingga mempengaruhi proses fotosintesis dan
ini berarti akan menurunkan hasil fotosintat.
2.4
Peranan Pupuk Anorganik Nitrogen terhadap Pertumbuhan dan
Hasil Tanaman Padi
Pertumbuhan dan perkembangan serta pembentukan hasil tanaman
membutuhkan berbagai macam unsur hara. Unsur-unsur hara tersebut
diserap oleh tanaman dan masing-masing mempunyai peran penting dalam
tubuh tanaman. Kehilangan atau kekurangan salah satu unsur hara tersebut
akan mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terhambat
(Rismunandar, 1994). Upaya yang dapat ditempuh untuk memenuhi
kebutuhan unsur-unsur hara yang dbutuhkan adalah pemupukan.
Pupuk adalah suatu bahan yang mengandung satu atau lebih hara
tanaman dan digunakan untuk mengubah sifat fisik, kimia, atau biologi
tanah sehingga menjadi lebih baik bagi pertumbuhan tanaman. Harjadi
(1993) menambahkan bahwa penempatan pupuk dan pemberian pupuk
yang tepat merupakan faktor yang sangat penting dalam usaha pemupukan.
Ditinjau dari berbagai hara, nitrogen merupakan yang paling banyak
mendapat perhatian, hal ini disebabkan oleh jumlah nitrogen yang terdapat
dalam tanah sedikit, sedangkan yang diangkut tanaman berupa panen setiap
musim cukup banyak. Senyawa nitrogen anorganik sangat larut dan mudah
hilang dalam air drainase. Efek nitrogen terhadap pertumbuhan akan jelas
dan cepat, dengan demikian dari banyak segi jelas bahwa unsur nitrogen ini
merupakan unsur yang berdaya besar yang tidak saja harus diawetkan juga
harus dikendalikan pemakaiannya (Nurhajati Hakim dkk., 1986).
Nitrogen diserap tanaman dalam bentuk ion NO3- dan NH4+ dari
tanah. Kadar nitrogen rata-rata dalam jaringan tanaman adalah 2 % - 4 %
berat kering. Dalam tanah, nitrogen sangat bervariasi, tergantung pada
pengelolaan dan penggunaan tanah tersebut. Tanah hutan berbeda dengan
tanah perkebunan dan tanah peternakan. Tanaman di lahan kering
umumnya menyerap ion nitrat NO3- relatif lebih besar jika dibandingkan
dengan ion NH4+ . Menurut Mengel dan Kirkby (1987 dalam Dwi Retna,
2004), pada pH rendah nitrat diserap lebih cepat dibandingkan dengan
amonium, sedangkan pada pH netral kemungkinan penyerapan keduanya
seimbang. Pada pH 4,0 penyerapan nitrat lebih banyak dibandingkan
dengan amonium (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Menurut Departemen Pertanian (1977) dan Tisdale dkk., (1990)
peranan unsur N dalam tanah yang terpenting adalah sebagai penyusun atau
sebagai bahan dasar protein dan pembentukan khlorofil, karena itu unsur N
mempunyai fungsi : (1) membuat bagian-bagian tanaman menjadi lebih
hijau, banyak mengandung butir-butir hijau dan yang penting dalam proses
fotosintesis, (2) mempercepat pertumbuhan tanaman seperti menambah
tinggi tanaman dan merangsang jumlah anakan, (3) menambah ukuran daun
dan besar gabah serta memperbaiki kualitas tanaman dan gabah, (4)
menambah kadar protein beras, (5) menyediakan bahan makanan bagi
mikrobia (jasad-jasad renik) yang bekerja menghancurkan bahan-bahan
organik di dalam tanah.
Pupuk N yang digunakan oleh petani biasanya adalah Urea
CO(NH2)2. Pupuk ini mengandung 46% N. Untuk dapat diserap tanaman,
nitrogen dalam Urea diubah dulu menjadi amonium dengan bantuan enzim
tanah melalui proses hidrolisis (Hardjowigeno, 1987) :
CO(NH2)2 + 2H2O
→
(NH4)2CO3
Nitrogen yang ada di dalam tanah dapat hilang karena : (1) adanya
absorpsi oleh tanaman, (2) terangkut pada waktu panen, (3) adanya
pencucian atau leaching, (4) terjadinya denitrifikasi atau penghancuran, (5)
adanya erosi yang tergantung kemiringan atau lereng, iklim dan curah
hujan, (6) volatilisasi karena banyaknya amonium (Sutedjo, 2002).
Kekurangan nitrogen akan mengakibatkan tanaman tumbuh lambat
dan kerdil. Daunnya berwarna hijau muda, sedangkan daun-daun yang lebih
tua menguning dan akhirnya kering. Dalam tubuh tanaman, nitrogen
bersifat dinamis (mobil), sehingga jika terjadi kekurangan nitrogen pada
bagian pucuk, nitrogen yang disimpan pada daun tua akan dipindahkan ke
organ yang lebih muda. Gejala kekurangan nitrogen akan terlihat lebih awal
pada daun-daun yang lebih tua (Novizan, 2002). Menurut JICA (1989) jika
nitrogen berlebihan yang diserap tanaman padi, akan mengakibatkan
tanaman padi menjadi lebih rimbun sehingga dalam hal menerima sinar
matahari akan terjadi persaingan. Sebaliknya proses pernapasan akan
meningkat sejalan dengan meningkatnya luas daun. Vergara (1990)
menambahkan bahwa pemakaian pupuk nitrogen yang terlalu banyak pada
tingkat akhir pertumbuhan akan meningkatkan kehampaan dan merangsang
produksi anakan terhambat. Selanjutnya Foth (1994) menyatakan bahwa
kelebihan nitrogen dapat menghambat pada fase pemasakan biji, yang
sering menurunkan kualitas, tetapi jumlah nitrogen yang normal biasanya
meningkatkan kepadatan biji-bijian.
2.5 Peranan Pupuk Organik terhadap Pertumbuhan dan Hasil
Tanaman Padi
Pupuk organik merupakan pupuk yang mengandung unsur hara yang
berasal dari bahan-bahan organik yang telah didekomposisi oleh mikrobia
pengurai yang menghasilkan sebuah produk pupuk organik, dimana hasil
akhir pupuk organik merupakan jenis hara yang dibutuhkan untuk
pertumbuhan tanaman seperti N, P, K dan unsur hara lainnya.
Pupuk organik merupakan bahan-bahan organik yang berasal dari
sisa-sisa tanaman, hewan, dan manusia, seperti pupuk kandang, pupuk
hijau, kompos, dan lainnya. Sedangkan pupuk anorganik adalah pupuk yang
mempunyai senyawa kimia anorganik. Kebanyakan pupuk ini merupakan
pupuk buatan dengan kandungan hara yang tinggi.
Pupuk organik digunakan untuk maksud memperbaiki sifat-sifat
tanah yaitu sifat fisik, sifat kimia dan sifat biologi (Setyamidjaja, 1986).
Hasibuan (2004 dalam Brando, 2007) menyatakan bahwa pupuk organik
dapat memperbaiki sifat fisik tanah yaitu memperbaiki struktur tanah, daya
serap air, daya ikat air, tata udara tanah dan ketahanan terhadap erosi, serta
terbentuknya humus. Pupuk organik juga memperbaiki kehidupan biologi
tanah yaitu meningkatkan aktivitas jasad-jasad renik (mikroorganisme)
tanah. Bahan organik merupakan sumber energi dari jasad - jasad renik
Menurut Wididana dan Higa (1997), sumber utama bahan organik
tanah berasal dari jaringan tanaman, baik berupa sampah-sampah tanaman
ataupun sisa-sisa tanaman yang telah mati. Hasil sisa pembuangan dan
bagian tubuh dari hewan khususnya mikroorganisme tanah, memegang
peranan penting dalam memperkaya bahan organik tanah. Aktifnya
kegiatan mikrobiologi mampu mempercepat proses dekomposisi bahan
organik. Untuk mendukung pertanian berkelanjutan dengan pemasukan
rendah dilakukan dengan mendaur ulang limbah organik melalui proses
konvensional (pembusukan).
Limbah
yang terurai
melalui
proses
pembusukan akan banyak melepaskan energi fisik melalui proses pelepasan
panas dan gas, sehingga energi yang tersisa sangatlah sedikit. Secara umum
hasil akhir dari proses pembusukan tersebut digunakan sebagai sumber
nutrisi oleh tanaman
Pupuk organik mempunyai peranan penting dalam kehidupan dan
kesuburan tanah, antara lain : (1) berperan dalam proses dekomposisi
mineral-mineral tanah, (2) sebagai sumber hara bagi tanaman, (3) sebagai
pembentuk struktur tanah yang stabil, (4) mempunyai pengaruh langsung
terhadap pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman (Nurhajati Hakim
dkk., 1986).
Salah satu pupuk organik yang beredar di pasaran yaitu pupuk
organik Shisako, yang telah difermentasi dengan teknologi EM-4 dari
sampah kota. Pupuk Shisako merupakan produk pupuk organik dari tempat
pembuangan akhir (TPA) kota Magelang yang dapat memperbaiki sifat
fisik, kimia, biologi tanah serta meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil
pertanian, menekan penyakit busuk batang, mengaktifkan perkembangan
akar, dan menyelesaikan masalah sampah tanpa menimbulkan masalah.
Kandungan unsur hara Shisako yaitu 1,53 % N, 7,57 % P2O5, 3,69 %
K2O, Ca total 2,02 %, Mg total 1,95 %, dan C-organik 25,24 %, Kapasitas
Tukar kation (KTK) Bokashi Shisako 35,17 me/100 g dengan pH 7,5 dan
kadar lengas 35 %.