PENGARUH PUPUK ANORGANIK DAN PUPUK

II. TINJAUAN PUSTAKA
Sifat Tanah Podsolik
Podsolik merupakan tanah yang mempunyai solum agak tebal, berwarna
merah hingga kuning, batas horizon nyata, tekstur beraneka, struktur gumpal
hingga pejal, konsistensi teguh sampai gembur, agregat berselaput liat, sering
dijumpai plintit, konkresi besi, dan kerikil kuarsa. Kemasaman tanah (pH 3,5-5,5),
kandungan bahan organik kurang dari 2 %, jenis mineral liat yang dominan adalah
kaolinit dan gibsit, kapasitas tukar kation rendah sampai tinggi tergantung tekstur
dan mineral liat, unsur hara rendah terutama N, P, K, dan Ca, permeabilitas
lambat hingga sedang. Tanah ini tersebar di daerah yang mempunyai curah hujan
2500 mm-3500 mm per tahun tanpa ada bulan kering. Bahan induk tuf masam,
batuan pasir dan sedimen kuarsa. Topografi bergelombang sampai berbukit,
dengan ketinggian 50-350 m dari permukaan laut. Vegetasi alamiah meliputi
hutan tropik, alang-alang, pinus, melastoma, dan pakis (Soepraptohardjo, 1961
dalam Simanjuntak, 2005).
Joffe (1949) mengatakan bahwa proses podsolisasi merupakan akibat dari
adanya hidrolisa, dimana ion H dari air menggantikan basa-basa dalam kompleks
jerapan. Kompleks jerapan yang tidak dijenuhi basa-basa diduduki senyawa
silikat, hasil hancuran Al-silikat menjadi senyawa silika dan oksida Fe dan Al.
Podsolik umumnya mempunyai tingkat kesuburan relatif rendah. Curah
hujan dan suhu yang tinggi memungkinkan terjadinya pencucian terhadap basabasa, sehingga dalam waktu relatif singkat menyebabkan rendahnya kejenuhan
basa dan reaksi tanah menjadi masam. Reaksi tanah yang demikian menjadi
penghambat utama bagi tanaman (Hardjowigeno, 1985 dalam Litawati, 2005).
Mineral liat yang mendominasi Podsolik, yaitu mineral liat tipe 1:1 yang
mempunyai luas permukaan spesifik rendah, akibatnya aktifitasnya juga rendah.
Hal ini menyebabkan rendahnya kemampuan tanah meretensi dan menukar kation
(Keng and Veehara, 1974 dalam Litawati, 2005).
4
Ubi jalar
Ubi Jalar (Ipomoea batatas) merupakan tanaman yang berasal dari daerah
tropik di benua Amerika yang termasuk dalam famili Convolvulaceae dan genus
Ipomoea (Wargiono, 1980).
Wargiono (1989) mengemukakan beberapa sifat botani yang penting dari
ubi jalar, diantaranya adalah berkembangbiak secara generatif dan vegetatif.
Untuk keperluan produksi biasanya dilakukan secara vegetatif yang berasal dari
tunas, umbi, dan stek batang. Ubi jalar memiliki batang tidak berkayu, berbentuk
bulat dengan teras bagian tengah terdiri dari gabus dan berwarna hijau sampai
ungu. Batang ubi jalar mempunyai ruas yang panjangnya antara 1-3 cm. Pada
setiap ruas tumbuh daun, akar, dan cabang. Panjang batang ubi jalar tergantung
pada varietas, yakni berkisar 2-3 m untuk varietas yang merambat dan 1-2 m
untuk varietas ubi jalar yang tidak merambat.
Daun ubi jalar mempunyai bentuk yang dapat dibedakan menjadi tiga
golongan, yakni : pertama, berbentuk bulat/hati, tepi daun rata, bergigi dan
berkeluk. Kedua, berbentuk ellips/lonjong, tepi daun berkeluk dangkal, kadangkadang dalam dan rata. Ketiga, berbentuk runcing/panah, tepian daun berkeluk
dalam, menjari dan rata, ukurannya tergantung dari besar kecilnya batang
(Setyono et al., 1995).
Bunga tanaman ubi jalar termasuk bunga sempurna, berbentuk terompet
dengan panjang 3-5 cm dan lebar bagian ujung antara 3-4 cm dengan warna ungu
keputihan (Setyono et al., 1995). Umbi tanaman ini merupakan umbi batang yang
terbentuk akibat pembelahan sel yang cepat, diikuti oleh pembesaran sel dan
penimbunan pati pada jaringan parenkim pusat. Umbi ini biasanya terbentuk 2025 hari setelah tanam tergantung varietasnya. Warna daging umbi pun bervariasi
antara putih, kuning jingga dan ungu (Rubatzky dan Yamaguchi, 1978).
Ubi jalar memiliki daya adaptasi yang luas terhadap lingkungan hidup
sehingga dapat dibudidayakan pada berbagai jenis lahan, ketinggian tempat, dan
tingkat kesuburan tanah yang berlainan. Adapun syarat tumbuh tanaman ubi jalar
menurut (Juanda dan Cahyono, 2000), antara lain : temperatur optimum berkisar
21oC-27oC dengan kelembapan udara 50 %-60 %, curah hujan berkisar 750 mm1500 mm per tahun, lama penyinaran matahari 11-12 jam per hari. Ketinggian
5
tempat dari permukaan laut adalah 500-1000 m. Jenis tanah yang baik untuk
pertumbuhan ubi jalar adalah tanah liat berpasir dengan kisaran pH 4,5–7,5.
Waktu panen yang tepat merupakan syarat untuk mendapat produksi yang
optimal. Umur untuk dipanen dipengaruhi oleh varietas, iklim, kesuburan tanah
dan lain-lain. Ubi jalar ada yang berumur panjang ada yang berumur genjah.
Varietas ubi jalar berumur panjang baru dapat dipanen setelah tanaman berumur
8-9 bulan, sedangkan tanaman yang genjah sudah dapat dipanen umur 4-6 bulan.
Umbi yang terlambat dipanen kurang enak dikonsumsi karena terlalu manis dan
kelezatannya sudah berkurang (Lingga et al., 1986).
Nitrogen dalam Tanah dan Tanaman
Nitrogen di dalam tanah dibagi menjadi dua bentuk yaitu organik dan
inorganik. Bentuk organik merupakan bagian terbesar seperti senyawa organik,
protein, asam amino. Bentuk inorganik ialah NH 4 +, NO 2 -, NO 3 -,N 2 O, NO dan gas
N 2. Bentuk NH 4 +, NO 2 - dan NO 3 - sangat penting dalam hubungannya dengan
kesuburan tanah (Leiwakabessy dan Sutandi, 1998).
Bagi tanaman nitrogen merupakan unsur hara yang paling banyak
dibutuhkan, diserap dalam bentuk (NO 3 -) dan ammonium (NH 4 +) (Tisdale and
Nelson, 1985). Jumlah NH 4 + dan NO 3 - dalam larutan tanah dipengaruhi oleh : (1)
sifat perakaran tanaman, (2) kehilangan N melalui penguapan dan faktor-faktor
yang mempengaruhinya, (3) pergerakan vertikal dan pencucian NO 3 -, (4)
kelembapan di daerah perakaran dan (5) ada tidaknya sisa tanaman yang dapat
mengimmobilisasi nitrogen (Leiwakabessy dan Sutandi, 1998).
Sumber N dalam tanah diperoleh dari sisa tanaman, pupuk organik, pupuk
anorganik, garam ammonium dan nitrat yang diendapkan serta N terfiksasi dari
atmosfer yang dilakukan oleh mikroorganisme tertentu (Buckman dan Brady,
1990).
Nitrogen jumlahnya di dalam tanah sedikit, sedangkan yang diserap
tanaman tiap tahunnya sangat banyak (Soepardi, 1983). Nitrogen dalam tanah
selalu berada dalam keadaan kekurangan. Tanpa penambahan Nitrogen
pertumbuhan menjadi lambat. Nitrogen terdapat pada semua asam amino dan
senyawa penting lainnya (purin dan pirimidin), selain itu unsur ini terdapat di
6
dalam jaringan tanaman dengan jumlah yang relatif banyak (Tjondronegoro et al,
1999).
Menurut Tisdale and Nelson (1985), nitrogen merupakan salah satu
penyusun protein tanaman. Black (1973) menyatakan bahwa unsur N merupakan
bahan utama pembentuk protoplasma, pigmen klorofil, dalam hormon tanaman
serta komponen ATP, sekaligus pembawa energi respirasi. Nitrogen berfungsi
merangsang
pertumbuhan
dam
memberikan
warna
hijau
pada
daun
(Leiwakabessy dan Sutandi, 1988).
Menurut Sadjad (1976), pemupukan N memiliki beberapa manfaat
diantaranya (1) mempertinggi pertumbuhan vegetatif dan warna daun lebih hijau,
(2) bagi serelia, biji berisi penuh dan lebih besar, (3) mempertinggi kandungan
protein, (4) sebagai regulator terhadap kemampuan tanaman menyerap unsur hara
yang lain yaitu K dan P, (5) bagi tanaman sayuran, menambah sekulensi, (6)
merangsang pertunasan, (7) menambah tinggi tanaman.
Fosfor dalam Tanah dan Tanaman
Fosfor merupakan unsur hara esensial dam merupakan salah satu
komponen penting dari enzim-enzim dan protein, ATP, RNA dan DNA serta
phytin (Jones et al., 1991 dalam Siswanto, 2000). Fosfor diserap tumbuhan dalam
bentuk anion monovalen (H 2 PO 4 -) dan sedikit dalam bentuk anion divalen
(HPO 4 -) (Tjondronegoro et al., 1999).
Menurut Soepardi (1983), sumber fosfor dalam tanah yang utama adalah
(1) pupuk buatan, (2) pupuk organik, (3) sisa tanaman dan pupuk hijau dan (4)
senyawa alamiah baik organik maupun inorganik dari unsur tersebut yang sudah
ada dalam tanah.
Menurut Leiwakabessy dan Sutandi (1988), jerapan P oleh tanah
berhubungan kuat dengan kandungan liat dalam tanah, Fe yang terekstrak, Al-dd
dan C-organik. Tanah yang mengandung mineral liat 1:1 meretensi P lebih besar
dibandingkan dengan tanah yang mengandung liat tipe 2:1, selain itu kadar liat
yang tinggi mengakibatkan retensi fosfat juga semakin tinggi.
7
Menurut Sadjad (1976), pemupukan P memiliki beberpa manfaat yaitu : (1)
mempertinggi pembentukan sel-sel, (2) memperbaiki pembungaan, pembuahan
dan pembentukan benih, (3) pemasakan dipercepat, sehingga dapat mengurangi
pengaruh negatif dari kelebihan N, (4) perkembangan akar lebih panjang dari
khususnya akar-akar lateral dan sekunder, (5) jerami diperkuat, sehingga
mengurangi rebah, (6) tahan terhadap penyakit. Tsuno (1972 dalam Litawati,
1993) menambahkan bahwa unsur P berperan penting dalam pertumbuhan dan
peningkatkan kualitas umbi tanaman ubi jalar, seperti tekstur umbi yang halus dan
rasa umbi yang lebih manis.
Kalium dalam Tanah dan Tanaman
Kalium adalah salah satu dari beberapa unsur utama yang diperlukan
tanaman dan sangat mempengaruhi tingkat produksi tanaman. Kalium diserap
tanaman dalam bentuk K+. Berbeda dengan unsur N dan P, Kalium tidak terikat
dengan senyawa-senyawa organik. Kalium penting dalam sintesis protein dan
metabolisme karbohidrat (Tjondronegoro et al., 1999).
Sumber K dalam tanah yang utama adalah (1) pupuk buatan, (2) pupuk
organik, (3) sisa tanaman dan pupuk hijau, (4) senyawa alamiah baik organik
maupun inorganik dari unsur tersebut yang ada dalam tanah (Soepardi, 1983).
Menurut Sadjad (1976), Kalium memiliki manfaat, diantaranya (1) memperkuat
vigor tanaman, (2) perakaran lebih baik, (3) mengurangi efek negatif akibat
kelebihan N, (4) mempengaruhi waktu masak yang mungkin terlalu cepat oleh
pemupukan P, (5) membuat keseimbangan dalam pemberian N dan P, khususnya
bila memakai pupuk campuran, (6) penting bagi pembentukan karbohidrat, (7)
berperan bagi proses translokasi gula tanaman, (8) penting dalam pembentukan
klorofil, (9) tanaman lebih tahan terhadap penyakit.
Menurut Lingga (1995), pemupukan K yang cukup akan meningkatkan
produksi secara nyata. Unsur K secara positif berperan penting dalam membantu
pembentukan umbi. Makin banyak unsur K dalam tanah, makin banyak pula
unsur K yang diisap ke dalam batang dan daun. Hal ini meningkatkan aktivitas
fotosintesis, semakin banyak karbohidrat yang dibentuk umbinya. Menurut
8
Wargiono (1980), berat umbi akan naik dan kualitas baik bila unsur K yang
tersedia cukup.
Pupuk Majemuk
Pupuk majemuk adalah salah satu jenis pupuk yang mengandung dua atau
lebih unsur hara makro atau campuran makro dan mikro. Pupuk ini lebih unggul
baik dari segi budidaya tanaman atau dari segi biaya dan aplikasi lapang. Dari segi
agronomik diperoleh dengan cara menyesuaikan campuran pupuk dengan
kebutuhan tanaman dan kondisi tanah. Dari segi biaya dan aplikasi lapang, biaya
transport lebih murah dan tidak memakan tempat dan penyimpanan, hemat tenaga
kerja dan lebih efektif dan efisien dalam pemberian di lapang (Leiwakabessy dan
Sutandi, 1998). Salah satu pupuk majemuk tiga unsur adalah pupuk phonska.
Pupuk Phonska
Menurut Petrokimia Gresik (2002) pupuk Phonska adalah pupuk majemuk
yang mengandung 15% N (nitrogen), 15% P 2 O 5 (fosfat), 15% K 2 O (kalium) dan
sedikit S (belerang). Agar tanaman dapat tumbuh dengan baik dan menghasilkan
produksi yang tinggi, diperlukan unsur hara atau makanan yang cukup. Unsur hara
utama yang dibutuhkan tanaman adalah Nitrogen (N), Fosfor (P) dan Kalium (K).
Tidak terpenuhinya salah satu unsur hara tersebut akan mengakibatkan
menurunnya kualitas dan kuantitas hasil produksi pertanian. Unsur hara N, P dan
K di dalam tanah tidak cukup tersedia dan terus berkurang karena diambil untuk
pertumbuhan tanaman dan terangkut pada waktu panen, tercuci, menguap, dan
erosi. Untuk mencukupi kekurangan unsur hara N, P, dan K perlu dilakukan
pemupukan. Pupuk yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan hara-hara tersebut
sekaligus adalah pupuk Phonska. Manfaat Pupuk Phonska, antara lain :
-Menjadikan daun tanaman lebih hijau dan segar dan banyak mengandung
butir hijau daun yang penting bagi proses fotosintesa.
-Mempercepat pertumbuhan tanaman, mempercepat pencapaian tinggi
tanaman maksimum dan jumlah anakan maksimum.
-Memacu pertumbuhan akar, perakaran lebih hebat sehingga tanaman
menjadi lebih sehat dan kuat.
9
-Menjadikan batang lebih tegak, kuat dan mengurangi resiko rebah.
-Meningkatkan daya tahan terhadap serangan penyakit tanaman dan
kekeringan.
-Memacu pertumbuhan bunga, mempercepat pemasakan biji sehingga
panen lebih cepat.
-Menambah kandungan protein.
-Memperlancar proses pembentukan gula dan pati.
-Memperbesar jumlah buah/biji tiap tangkai.
-Memperbesar ukuran buah umbi, serta butir biji-bijian.
-Meningkatkan ketahanan hasil selama pengangkutan dan penyimpanan.
Keuntungan menggunakan Pupuk Phonska
-Biaya pengangkutan, penyimpanan dan pemakaiannya lebih murah.
-Kandungan unsur hara dalam setiap butiran merata, menjamin penyediaan
hara lebih tepat sejak dini.
-Unsur-unsur hara yang terkandung lebih berimbang.
-Berbentuk butiran yang lebih mudah pemakaiannya.
-Tidak ada resiko salah dalam mencampur dan menggunakannya di
lapangan.
Keunggulan Pupuk Phonska
-Pupuk phonska di buat melalui proses industri berteknologi tinggi
sehingga dihasilkan butiran yang homogen.
-Setiap butir pupuk Phonska mengandung tiga macam unsur hara utama
yaitu Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K) yang diperkaya dengan unsur
hara belerang (S) dalam bentuk larut air, sehingga mudah diserap akar
tanaman.
-Dapat digunakan untuk semua jenis tanaman serta pada berbagai kondisi
lahan iklim dan lingkungan.
-Penggunaan
pupuk
Phonska
menjamin
diterapkannya
teknologi
pemupukan berimbang sehingga dapat meningkatkan produksi dan mutu
hasil pertanian.
-Meningkatkan efektifitas dan efisiensi pemupukan, mudah dalam aplikasi,
serta memiliki sifat-sifat agronomis yang menguntungkan.
10
Senyawa Humat
Istilah asam humat berasal dari Berzelius pada tahun 1830 yang
menggolongkan fraksi humat tanah ke dalam : (1) Asam humat, yakni fraksi yang
larut dalam basa, (2) Asam krenik dan apokrenik, yakni fraksi yang larut dalam
asam, dan (3) humin, yakni bagian yang tidak dapat larut dalam air dan basa.
Sekarang senyawa humat didefinisikan sebagai bahan koloidal terdispersi bersifat
amorf, berwarna kuning hingga coklat-hitam dan mempunyai berat molekul relatif
tinggi (Tan, 1991).
Asam humat bersifat amorf, berwarna gelap dan tahan terhadap degradasi
mikroba (Stevenson, 1982). Asam humat mempunyai kapasitas tukar kation yang
tinggi dan kemasaman yang lebih rendah dibanding asam fulvat, oleh karena itu
asam humat dapat memperbaiki sifat dan kualitas tanah.
Menurut Huang dan Schinitzer (1997), salah satu karakteristik yang paling
khas dari senyawa humat adalah kemampuannya untuk berinteraksi dengan ion
logam, oksida, hidroksida, mineral dan organik, termasuk zat pencemar lainnya.
Sejumlah senyawa organik dalam tanah mampu mengikat ion-ion logam yang
berlebih, sehinggga jumlahnya lebih sedikit dalam larutan tanah sebagaimana
dibutuhkan tanaman.
Komposisi asam humat menurut Tan (1991), asam humat kaya akan
karbon, kadar karbon sekitar 41-57%, kadar oksigennya tinggi sedangkan kadar
hidrogennya rendah, serta mengandung nitrogen. Kadar oksigen 33-46% serta
kadar nitrogennya 2-5%. Pemisahan senyawa humat dari bahan asalnya
didasarkan atas kelarutannya dalam alkali dan asam. Diagram alur untuk
pemisahan senyawa humat ke dalam fraksi-fraksi humat yang berbeda disajikan
pada Gambar 1.
11
Bahan Organik Tanah
dengan alkali
Bahan Humat
Bahan Bukan Humat
(larut)
(tidak larut)
dengan alkali
dengan asam
Asam Fulvat
Asam Humat
Humin
(larut)
(tidak larut)
(tidak larut)
disesuaikan ke pH 4.8
Asam Fulvat
(larut)
dengan alkohol
Humus β
Asam Humat
Asam Himatomelanat
(tidak larut)
(tidak larut)
(larut)
dengan garam netral
Humat Coklat
(larut)
Humat Kelabu
(tidak larut)
Gambar 1. Diagram Alur untuk Pemisahan Senyawa Humat ke dalam
Fraksi-Fraksi Humat yang Berbeda (Tan, 1991).
12
Senyawa humat bersamaan dengan liat berperan penting dalam sejumlah
reaksi di dalam tanah dan berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman baik secara
langsung maupun tidak langsung. Secara tidak langsung senyawa ini memberikan
pengaruh yang sangat menguntungkan terhadap perkembangan tanaman baik
secara fisik, kimia, maupun biologi tanah. Secara langsung senyawa humat
mempunyai pengaruh yang sangat menguntungkan terhadap pertumbuhan
tanaman. Asam humat dapat memperbaiki pertumbuhan tanaman melalui
peranannya dalam mempercepat respirasi, meningkatkan permeabilitas sel, serta
meningkatkan penyerapan air dan hara. Asam humat juga dapat digunakan
sebagai pupuk, bahan ameliorant, dan hormon perangsang pertumbuhan tanaman
(Tan, 1991).