perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user
advertisement
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id PENGELOLAAN KADAR LENGAS TANAH VERTISOL DAN PEMANFAATAN PUPUK KANDANG SAPI YANG DIPERKAYA UNTUK MENINGKATKAN SERAPAN Fe DAN HASIL PADI BERAS MERAH ‘SEGRENG’ Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah Disusun oleh : Dini Sumanto Putri H 0206033 PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010 commit to user i perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id HALAMAN PENGESAHAN PENGELOLAAN KADAR LENGAS TANAH VERTISOL DAN PEMANFAATAN PUPUK KANDANG SAPI YANG DIPERKAYA UNTUK MENINGKATKAN SERAPAN Fe DAN HASIL PADI BERAS MERAH ‘SEGRENG’ Yang dipersiapkan dan disusun oleh DINI SUMANTO PUTRI H 0206033 Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal : dan dinyatakan telah memenuhi syarat Susunan Tim Penguji Ketua Anggota I Anggota II Dr. Ir. W. S. Dewi, MP NIP 19631123 198703 2 002 Ir. Suwarto, MP. NIP 19540416 198603 1 002 Ir. Sumarno, MS NIP 19540518 198503 1 002 Surakarta, … Januari 2011 Mengetahui, Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian Dekan Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS. NIP. 19551217 198203 1 003 commit to user ii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanallahu Wata’ala, atas nikmat dan karuniaNya, penulis dapat melaksanakan penelitian dengan judul Pengelolaan Kadar Lengas dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Untuk Meningkatkan Serapan Fe dan Hasil Padi Beras Merah ‘Segreng’. Atas terselesainya penyusunan skripsi ini, dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. Ir. H Suntoro, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Sumarno, MS selaku Ketua Jurusan Ilmu Tanah dan Pembimbing Pendamping II yang telah membimbing hingga selesainya skripsi ini. 3. Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP selaku Pembimbing Utama yang begitu baik, perhatian, dan sabar dalam memberikan masukan serta ilmunya kepada penulis. 4. Ir. Suwarto, MP selaku Pembimbing Pendamping I yang telah membimbing hingga selesainya skripsi ini. 5. Ir. Sutopo, MP selaku pembimbing akademik yang telah membimbing dari awal semester hingga kini. 6. Bapak, ibu dan adik - adik tercinta yang telah memberikan dukungan moral dan material untuk membantu mewujudkan cita-cita penulis. 7. Andri Priyanto yang selalu memberi bantuan dan dukungan motivasi bagi penulis. 8. Teman-teman “MataEnam” yang telah memberikan spirit dan motivasi bagi penulis. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi tercapainya kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penyusun berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun sendiri khususnya dan para pembaca pada umumnya. Surakarta, Januari 2010 commit to user iii Penulis perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. ii KATA PENGANTAR .............................................................................. iii DAFTAR ISI ............................................................................................. iv DAFTAR TABEL .................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ................................................................................ viii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................ ix RINGKASAN ........................................................................................... xi SUMMARY .............................................................................................. xii I. PENDAHULUAN .............................................................................. 1 A. Latar Belakang ............................................................................... 1 B. Perumusan Masalah ....................................................................... 4 C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 4 D. Manfaat Penelitian ......................................................................... 4 E. Hipotesis.......................................................................................... 4 II. LANDASAN TEORI ......................................................................... 6 A. Tinjauan Pustaka…………………………………………………… 6 1. Peran Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Ketersediaan Fe ........................................................................ 6 2. Pengaruh Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Ketersediaan Fe 7 3. Kandungan Besi Pada Padi Beras Merah (Oryza sativa L.) ..... 8 4. Tanah Vertisol………………………………………………… 9 B. Kerangka Berfikir………………………………………………….. 13 III. METODE PENELITIAN ................................................................. 14 A. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................ 14 B. Bahan dan Alat Penelitian .............................................................. 14 C. Rancangan Penelitian ...................................................................... 15 D. Tata Laksana Penelitian ................................................................. 16 E. Variabel-Variabel Pengamatan ....................................................... 20 commit to user iv perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id F. Analisis Data ................................................................................... 22 IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................ 23 A. Deskripsi Karakteristik Tanah Vertisol........................................... 23 B. Deskripsi Sifat Pupuk Kandang Sapi dan Biochar.......................... 25 C. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Karakter Tanah.. 28 D. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Serapan Fe ....................................................................................... 34 E. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Pertumbuhan Padi Beras Merah .................................................................................... 36 F. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Hasil Tanaman Padi Beras Merah ................................................................................... 45 V. KESIMPULAN DAN SARAN........................................................... 59 A. Kesimpulan ..................................................................................... 59 B. Saran ............................................................................................... 60 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 61 LAMPIRAN ............................................................................................... 66 commit to user v perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan ..................................... 24 Tabel 4.2 Karakteristik Pupuk Kandang Sapi ............................................. 26 Tabel 4.3 Karakteristik Biochar .................................................................. 27 Tabel 4.4 Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Karakter Tanah Pada Fase Vegetatif Maksimum ...................................... 28 Tabel 4.5 Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi Beras Merah ........................................................ 37 Tabel 4.6. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Hasil Tanaman Padi Beras Merah ........................................................ commit to user vi 51 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagan Alir Ketersedian dan Serapan Fe.................................. 13 Gambar 4.1 Pengaruh perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap serapan Fe ..................... 35 Gambar 4.2 Pengaruh perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap Fe dalam beras......... 46 Gambar 4.3. Pengaruh perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap gabah kering panen/ha.. 49 Gambar 4.4. Pengaruh Fe tersedia terhadap Serapan Fe............................. 56 Gambar 4.5. Pengaruh Fe tersedia terhadap Fe beras ................................. 57 Gambar 4.6. Pengaruh Serapan Fe terhadap Fe beras ................................. 57 Gambar 4.7. Pengaruh Fe tersedia terhadap Gabah kering panen/ha ......... 60 Gambar 4.8. Pengaruh Serapan Fe terhadap Gabah kering panen/ha ......... 60 commit to user vii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Rekapitulasi Data Hasil Analisis Ragam ................................ 66 Lampiran 2. Hasil Rata-Rata Variabel Karakter Tanah.............................. 67 Lampiran 3. Hasil Analisis Ragam terhadap Fe Total Tanah .................... 67 Lampiran 4. Hasil Analisis Ragam terhadap Fe Tersedia Tanah .............. 68 Lampiran 5. Hasil Analisis Ragam terhadap pH H2O .............................. 68 Lampiran 6. Hasil Analisis Ragam terhadap pH KCl ............................... 68 Lampiran 7. Hasil Analisis Ragam terhadap Bahan Organik...................... 68 Lampiran 8. Hasil Analisis Ragam terhadap Populasi Cacing ................. 69 Lampiran 9 Hasil Analisis Ragam terhadap Kadar Lengas...................... .. 69 Lampiran 10. Hasil Rata- rata Variabel Pertumbuhan Tanaman Padi ...... 69 Lampiran 11. Hasil Analisis Ragam terhadap Fe Jaringan ....................... 70 Lampiran 12. Hasil Analisis Ragam terhadap Serapan Fe ........................ 70 Lampiran 12. Hasil Analisis Ragam terhadap Tinggi Tanaman ............... 71 Lampiran 14. Hasil Analisis Ragam terhadap Jumlah Anakan Total ....... 71 Lampiran 15. Hasil Analisis Ragam terhadap Anakan Produktif ............. 71 Lampiran 16. Hasil Analisis Ragam terhadap Berat Brangkasan Kering . 71 Lampiran 17. Hasil Rata- rata Variabel Hasil Tanaman Padi ................... 72 Lampiran 18. Hasil Analisis Ragam terhadap Fe Dalam Beras ................ 72 Lampiran 19. Hasil Analisis Ragam terhadap Gabah Kering Panen/ha ... 72 Lampiran 20. Hasil Analisis Ragam terhadap Jumlah Gabah Bernas ...... 72 Lampiran 21. Hasil Analisis Ragam terhadap Berat Gabah Bernas ......... 73 Lampiran 22. Hasil Analisis Ragam terhadap Berat 1000 Biji ................. 73 commit to user viii perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Lampiran 23. Hasil Rata-Rata N, P, K........................................................ 73 Lampiran 24. Hasil Uji Korelasi ............................................................... 74 Lampiran 25. Hasil Perhitungan Kebutuhan Tanah, Pupuk, Biochar, Cacing Tanah dan Air .......................................................... 76 Lampiran 26. Foto Kegiatan Penelitian....................................................... 78 Lampiran 27. Denah Penelitian ................................................................. 80 commit to user ix perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id RINGKASAN Dini Sumanto Putri. NIM H 0206033. “Pengelolaan Kadar Lengas Tanah Vertisol dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Untuk Meningkatkan Serapan Fe dan Hasil Padi Beras Merah Segreng”. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pengelolaan kadar lengas tanah dan pemanfaatan pupuk kandang sapi yang diperkaya dalam meningkatkan ketersediaan Fe pada tanah, serapan Fe, dan hasil tanaman padi beras merah Segreng serta mempelajari hubungan antara ketersediaan Fe dan serapan Fe dengan hasil tanaman padi beras merah Segreng. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari – Agustus 2010 di rumah kaca Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yang terdiri dari 2 faktor yaitu pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas tanah. Faktor I adalah pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya (P), terdiri 5 macam yaitu: P1 (kontrol), P2 (pupuk kandang sapi + biochar), P3 (pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah), P4 (pupuk kandang sapi + cacing tanah), dan P5 (pupuk kandang sapi). Faktor II adalah pengelolaan kadar lengas tanah (B), terdiri 3 aras yaitu: B1 (kapasitas lapang), B2 (macak-macak), dan B3 (penggenangan). Analisis data menggunakan uji F taraf 1% dan 5% atau uji Kruskal-Wallis, kemudian uji DMR taraf 5% atau Mood Median, serta uji korelasi untuk mengetahui keeratan hubungan antar variable pengamatan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa serapan Fe tertinggi dicapai pada perlakuan P2 (kotoran sapi+biochar) dan P4 (kotoran sapi+cacing tanah) sebesar 0,06 g/tan. Fe dalam beras tertinggi 26,86 ppm Fe dicapai oleh perlakuan P3B3 (cacing tanah+kotoran sapi+biochar dan pengelolaan penggenangan 5 cm) dan gabah kering panen tertinggi yaitu 6,41 ton/ha dicapai oleh P4B2 (kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan macak-macak) Kata kunci: pupuk kandang sapi, pengelolaan kadar lengas, serapan Fe, Fe dalam beras, tanaman padi beras merah Segreng commit to user x perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id SUMMARY Dini Sumanto Putri. NIM H 0206033. “Vertisol Soil Moisture Management and Enriched Cow Manure Fertilizer to Increasing the Fe Uptake and Production of Segreng Red Rice”. This purpose of this research is to study the effect of soil moisture management and enriched cow manure fertilizer to increasing soil availability Fe, Fe uptake, and yield of Segreng red rice also to study the relation soil Fe availability, Fe uptake and grain production of Segreng red rice. The research was conducted from February until Agustus 2010 in Screen House of of Agriculture Faculty UNS. The research used Randomized Completly Design (RCD) with two factors were dose of enriched cow manure and soil moisture management. The first factor was enriched cow manure (P), consist of five various, they were: P1 (control), P2 (cow manure + biochar), P3 (cow manure + biochar + earthworm), P4 (manure cow + earthworm), and P5 (cow manure). The second factor was management soil moisture (B), consist of three levels, they were: B1 (field capacity), B2 (muding), and B3 (flooding). Data analysis using F test on 5% or Kruskal Wallis test, then Duncan Multiple Range Test on 5% level or Mood Median and correlacion test to know the relation inter observed variable. The result of the research showed that highest Fe uptake was obtain on P3 (cow manure+biochar) and P4 (cow manure+ earthworm) with 0,06 g/tan. The highest Fe rice was obtain on P3B3 (cow manure+ biochar + earthworm and soil moisture management with flooding) with 26,86 ppm. The highest rice production was obtain on P4B2 (cow manure+ earthworm and soil moisture management with muding ) with 6,41 ton ha-1. Keywords: cow manure, soil moisture management, Fe uptake, Fe rice, Segreng red rice commit to user xi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Padi memiliki bentuk dan warna yang beragam, baik tanaman maupun berasnya. Di Indonesia, padi yang berasnya berwarna merah (padi beras merah) kurang mendapat perhatian dibandingkan dengan padi yang berasnya berwarna putih (padi beras putih), padahal beras merah mengandung gizi tinggi (Suardi, 2005). Nasi adalah makanan pokok orang Indonesia, tetapi sebagian masyarakat Indonesia biasanya hanya mengkonsumsi beras putih, karena beras ini mengandung karbohidrat yang tinggi dibanding beras lain. Beras putih ini juga banyak tersedia dan mudah didapatkan dipasaran. Selain karbohidrat tubuh kita juga membutuhkan zat – zat lain yang berguna bagi tubuh, diantaranya Fe. Untuk mendapatkan Fe tersebut maka disarankan untuk mengkonsumsi beras merah. Beras merah adalah sumber protein yang baik dan sumber mineral seperti Fe yang berguna untuk pembentukan sel darah merah. Kekurangan Fe dapat menyebabkan anemia gizi besi pada tubuh yang dampaknya akan tampak terutama pada balita hingga remaja, yaitu menurunnya daya tahan tubuh dan kemampuan belajar, mengganggu pertumbuhan, pada ibu hamil dapat menyebabkan anak yang dilahirkan memiliki berat badan rendah dan pada pekerja kasar dapat menurunkan produktivitas kerja (Kristamtini dan Heni Purwaningsih, 2009). Menurut Indrasari (2006), di Indonesia, beras menyumbang energi, protein, dan zat besi masing-masing 63,10%, 37,70%, dan 25−30% dari total kebutuhan tubuh. Banyak sumber makanan yang mengandung zat besi, namun pada umumnya dalam konsentrasi yang rendah. Beras merah mengandung beberapa mineral utama seperti fosfor, kalsium, magnesium, dan besi. Menurut Departemen Kesehatan RI (1955) beras merah mengandung protein 7,3 %, besi 4,2%, dan vitamin B1 0,34%. Kandungan besi beras merah hanya sekitar 12,76-18,99 ppm tergolong rendah tetapi ini lebih tinggi dibanding beberapa varietas padi putih sekitar 2,90-4,30 ppm (lndrasari, 2006). Beras commit to user 1 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2 merah lokal ini mempunyai lima varietas yaitu varietas Mandel dan Segreng yang diusahakan di lahan kering dan tiga varietas lainnya diusahakan di lahan sawah, yaitu Cempo merah, Saodah merah dan Andel merah. Kristamtini dan Heni Purwaningsih (2009) menyatakan bahwa kandungan besi tertinggi terdapat pada Segreng, diikuti Cempo merah dan Mandel. Kandungan besi pada beras dipengaruhi oleh penanganan pascapanen. Penurunan kandungan zat besi saat panen disebabkan oleh hilangnya lapisan aleuron pada saat penyosohan dan larutnya mineral besi pada saat pencucian beras. Biofortifikasi merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan kandungan besi beras merah. Dengan penambahan pupuk kandang sapi yang diperkaya yang disertai pengelolaan kadar lengas tanah diharapkan dapat meningkatkan kandungan Fe pada padi beras merah. Hal ini tentu penting artinya untuk mengatasi masalah gizi, terutama anemia gizi besi yang merusak kesehatan dan menurunkan produktivitas kerja. Fe merupakan salah satu unsur hara yang diperlukan tanaman dalam sintesis klorofil. Defisiensi besi menyebabkan klorosis hijau pucat pada daun termuda. Jika defisiensi terus berlanjut, urat daun menjadi pucat dan daun seperti terbakar, terutama jika daun terdedah ke sinar matahari dengan intensitas kuat (Anonim, 2008b). Pasokan Fe ke dalam tanah yaitu dengan penambahan bahan organik yang berupa pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan cacing tanah dan biochar. Pupuk kandang sapi dipilih karena selain tersedia banyak di petani juga memiliki kandungan Fe yang relatif tinggi sekitar 0,04 % (Anonim, 2009b). Kotoran sapi sangat baik untuk pertumbuhan berat badan dan perkembangbiakan cacing tanah. Cacing tanah terkenal sebagai hewan penyubur tanah. Cacing tanah ini mampu mendekomposisi bahan organik menjadi bagian yang lebih kecil. Dengan demikian mikroorganisme memiliki ruang lebih luas sehingga dapat meningkatkan aktifitasnya. Cacing tanah juga memproduksi enzim yang dapat mengefektifkan kerja bakteri yang mampu mengoksidasi dan mereduksi Fe (Subekti et al., 2000) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3 Biochar merupakan amandemen tanah. Biochar ini mampu mengikat air dan mempunyai C-organik tinggi sehingga dapat dijadikan sumber makanan untuk mikroorganisme sehingga kelangsungan hidup mikroorganisme dapat terjaga. Biochar ini mudah terdekomposisi sehingga bahan organik tanah dapat terjaga. Selain itu biochar merupakan tempat hidup sekaligus sumber makanan bagi mikroorganisme sehingga dapat meningkatkan aktifitas mikroorganisme. Dengan meningkatnya aktifitas dan populasi mikroorganisme sehingga mampu membantu mengoksidasi dan mereduksi Fe (Anonim, 2009c). Penelitiaan ini mengacu pada pertanian yang berkelanjutan, hemat air dan ramah lingkungan. Untuk itu, selain menggunakan pupuk organik untuk memperkaya kandungan Fe didalam tanah maka diperlukan usaha pengelolaan kadar lengas tanah. Pengelolaan kadar lengas tanah ini ada 3 cara yang dipakai yaitu sistem kapasitas lapang, macak - macak dan penggenangan. Pengelolaan kadar lengas tanah ini akan berpengaruh pada bahan organik, pH dan potensial redoks tanah. Dengan pengelolaan kadar lengas tanah akan mempengaruhi karakter mikroorganisme dalam tanah. Mikroorganisme tersebut menyebabkan berbagai perubahan reaksi biokimia. Menurut Yoshia (1975), fungsi biokimia utama mikroorganisme dalam tanah sawah selalu dalam proses reduksioksidasi berbagai unsur kimia sehingga menyebabkan perubahan pH tanah. Pengelolaan kadar lengas akan mempengaruhi aktifitas mikroorganisme pengoksidasi dan pereduksi Fe sehingga berhubungan dengan ketersediaan Fe didalam tanah. Pada potensial redoks yang rendah akan meningkatkan konsentrasi Fe2+ larut (Hardjowigeno, 2005). Penelitian ini jarang digunakan oleh masyarakat. Oleh karena itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengkaji pengelolaan kadar lengas tanah dan pemanfaatan pupuk kandang sapi yang diperkaya untuk meningkatkan serapan Fe oleh padi beras merah Segreng secara hemat air dan ramah lingkungan. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4 B. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan suatu permasalahan yaitu : Salah satu sumber utama unsur hara Fe adalah bahan organik. Bahan organik yang digunakan yaitu pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan cacing dan biochar. Selain pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas tanah akan juga mempengaruhi status keharaan Fe di dalam tanah. Pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas yang diaplikasikan pada beras merah Segreng di tanah Vertisol yang mempunyai permasalahan kahat Fe. Dengan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas tanah diharapkan akan meningkatkan ketersediaan dan serapan Fe, karena Fe ini penting dalam proses metabolisme sehingga akan meningkatkan hasil beras merah Segreng. C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan : ¾ Untuk mengetahui pengaruh pengelolaan kadar lengas tanah dan pemanfaatan pupuk kandang sapi yang diperkaya dalam meningkatkan ketersediaan Fe pada tanah, serapan Fe, dan hasil tanaman padi beras merah Segreng? ¾ Mempelajari hubungan antara ketersediaan Fe dan serapan Fe dengan hasil tanaman padi beras merah Segreng ? D. Manfaat Penelitian Penelitian ini bermanfaat untuk pengembangan IPTEK, yang mengarah pada budidaya padi beras merah Segreng secara hemat air dan ramah lingkungan. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 5 E. Hipotesis Ho: Kombinasi perlakuan antara pengelolaan kadar lengas tanah dan pupuk kandang sapi yang diperkaya tidak berpengaruh nyata terhadap serapan Fe dan hasil padi beras merah Segreng. Hi: Kombinasi perlakuan antara pengelolaan kadar lengas tanah dan pupuk kandang sapi yang diperkaya berpengaruh nyata terhadap serapan Fe dan hasil padi beras merah Segreng. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id II. LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka 1. Peran Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Ketersediaan Fe Kotoran sapi, cacing tanah dan biochar ini mampu menyumbangkan Fe dalam tanah karena mengandung unsur hara yang lengkap, baik unsur makro dan mikro yang berguna bagi pertumbuhan tanaman. Dekomposisi organik ini dibantu dengan mikroorganisme di dalam tanah. Proses oksidasi dan reduksi besi biasanya melibatkan bakteri sebagai mediator. Bakteri kemosintesis thiobacillus dan ferrobacillus memiliki sistem enzim yang dapat mentransfer elektron dari ion ferro kepada oksigen. Transfer elektron ini menghasilkan ion ferri, air, dan energi bebas yang digunakan untuk sintesis bahan organik (Anonim, 2010a). Bahan organik sangat berperan penting terhadap kesuburan. Tingginya kandungan bahan organik menyebabkan populasi bakteri juga meningkat. Bakteri – bakteri ini selalu ada dalam proses reduksi-oksidasi berbagai unsur kimia. Fe3+ tereduksi terutama oleh bakteri anaerob dalam proses respirasi anaerob. Fe2+ teroksidasi terutama oleh bakteri aerob dalam proses respirasi aerob. Berikut reaksinya : Aerob:Bahan organik + O → H, O + CO2, N, P, K, Fe + Humus + Energi Anaerob: Bahan organik + H → CH + N, P, K, Fe + Humus (Hardjowigeno et al., 2005). Dengan perombakan bahan organik ini akan dihasilkan senyawa – senyawa organik. Besarnya potensi dan peranan senyawa organik dalam mempengaruhi dinamika/sifat kimia tanah khususnya kelarutan besi maka kiranya perlu difahami hubungan antara kondisi redoks tanah dengan kelarutan besi serta peranan senyawa organik dalam hubungannya dengan kondisi redoks (Notohadiprawiro, 2006). commit to user 6 tanah dan kelarutan besi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 7 2. Pengaruh Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Ketersediaan Fe Kapasitas lapang (Field Capacity), terjadi apabila ada infiltrasi yaitu dimana air akan masuk ke dalam tanah. Kapasitas lapang merupakan jumlah air yang tertahan dalam tanah yaitu sesudah kelebihan air gravitasi teratus semuanya. Kapasitas lapang dari suatu jenis tanah terutama tergantung pada tekstur dan struktur tanah (Nasir. A.A. 1993). Proses pengelolaan air dengan macak-macak memberikan air setinggi 2 cm. Dengan pemberian air ini akan mempengaruhi potensial redoks. Kestabilan antara Fe di kompleks pertukaran dan Fe di larutan tanah sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, antara lain pH lingkungan dan kondisi reduksi dan oksidasi tanah (Eh) (Lindsay dan Norvell, 1969; Sommers dan Lindsay, 1979; Tan 2003). Pada saat pemberian air, oksigen telah dapat hilang, setelah ketersediaan oksigen menjadi sangat rendah maka NO3- dan MnO2 direduksi, selanjutnya Fe3+ direduksi menjadi Fe2+ , air dan energi bebas. Proses pengelolaan air dengan penggenangan akan mempengaruhi potensial redoks. Pada pemberian air yang tinggi ini akan mendorong terjadinya reduksi besi yaitu berubahnya Fe3+ menjadi Fe2+. Pada kondisi ini ketersediaan oksigen menjadi sangat terbatas karena laju diffusi oksigen dapat berjalan 10.000 kali lebih lambat daripada kondisi aerob sedangkan oksigen diperlukan oleh mikroorganisme untuk melakukan aktifitasnya, akibatnya Fe3+ direduksi untuk dijadikan sebagai akseptor elektron oleh bakteri pereduksi besi agar didapatkan energi untuk kelangsungan hidupnya. Pada 3+ mikroorganisme akan menggunakan Fe kondisi tereduksi sebagai penerima elektron 2+ sehingga konsentrasi Fe meningkat (Reddy dan Patrick, 1977 ; Reddy et al., 1980). Berikut adalah reaksi reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ dengan bantuan bahan organik (Breemen, 1975; Konsten et al., 1994) : Fe(OH)3 + 1/4CH2O + 2H+ →Fe2+ + 1/4CO2 + 11/4 H2O Oksigen itu essensial untuk proses-proses metabolik, termasuk transpor dan penyerapan aktif. Pada kedelai, kebutuhan O2 dan commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8 pengambilan nutrien lebih besar selama tahap vegetatif daripada selama tahap reproduktif. Penyerapan air tanah oleh akar meningkat dengan meningkatnya O2, ini menunjukkan bahwa pengambilan air itu aktif atau mungkin akar tambahan itu dirangsang. Spesies padi, dapat menyerap O2 dalam jumlah yang cukup melalui daun dan mentraspornya ke akar melalui aerenkima (sel-sel udara) sehingga padi masih dapat melakukan katabolisme walaupun keadaan tergenang (Franklin, 1985) 3. Kandungan Besi Pada Padi Beras Merah( Oryza sativa L. ) Beras merah memiliki kandungan vitamin dan mineral yang 2-3 kali lebih tinggi dibanding beras putih. Beras merah mengandung tiamin (vitamin BI) yang diperlukan untuk mencegah beri-beri pada bayi. Zat besinya juga lebih tinggi, membantu bayi usia 6 bulan ke atas yang asupan zat besinya dari ASI sudah tidak lagi mencukupi kebutuhan tubuh. Belum lagi vitamin dan mineral-mineral penting lainnya (Anonim, 2007). Dalam setiap 50 gram sajian beras merah, mengandung 4 gr protein, 55 mg magnesium,1 mg lemak, serat, minus sodium dan selebihnya adalah karbohidrat. Bila dilakukan penggilingan dan pencucian berkali-kali pada beras merah hingga menjadi putih, terbukti bisa merusak 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90% vitamin B6, setengahnya mangan, setengahnya fosfor, 60% besi, dan menghilangkan serat serta asam lemak esensialnya. Untuk menggantikan zat gizi yang hilang dalam proses penggilingan dan penggosokan ini, biasanya dilakukan “pengayaan” dengan vitamin B1, B3 dan besi. Namun upaya ini tidak memulihkan sepenuhnya, sekurangnya 11 zat gizi hilang dan tidak dapat digantikan dengan proses ”pengayaan” ini (Anonim, 2008a). Menurut hasil analisis di Departemen Kesehatan RI, beras merah tumbuk mengandung protein 7,3%, besi 4,2%, dan vitamin B1 0,34%. Bubur beras merah dicampur susu formula 30 cc adalah salah satu resep makanan bayi berumur 4-12 bulan. Banyak produk makanan bayi yang beredar di pasar, beberapa di antaranya menggunakan beras merah sebagai commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 9 bahan baku utama. Bahkan ada produk makanan sehat yang bahan bakunya dari 100% tepung beras merah (Anonim, 2005). 4. Tanah Vertisol Klasifikasi menurut United States Departement Agriculture a. Tingkat Ordo • Satu lapisan setebal 25 cm atau lebih, dengan batas atas di dalam 100 cm dari permukaan tanah mineral, yang mempunyai bidang kilir atau ped berbentuk baji yang sumbu-sumbu panjangnya mirip 100-600 dari arah horisontal. • Rata-rata tertimbang kandungan liat dalam fraksi tanah halus sebesar 30% atau lebih. • Rekahan-rekahan yang terbuka dan tertutup secara periodik. Vertisols b. Tingkat Sub Ordo • Vertisols yang lain, yang mempunyai rezim suhu udic. Uderts c. Tingkat Great Group • Uderts yang lain. Hapluderts d. Tingkat Sub Group • Hapluderts yang lain. Typic Hapluerts e. Tingkat Famili • Jenis mineral lempung montmorilonit. • Tekstur tanah liat/lempung. • KPK tanah tinggi (27,8 me%) • Mempunyai lempung aktif • Mempunyai pH tanah =7,5. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 10 • Mempunyai rata-rata suhu 22o atau lebih. Typic Hapluerts, Clayey Montmorilonit, Cation Exchange Capacity High, Active, Alkalie, Isohyphotermic f. Tingkat Seri • Ditemukan di Desa Masaran. MASARAN g. Tingkat Fase • Kondisi batuan tidak berbatu (0,01 %) • Mempunyai jeluk mempan dalam • Memilki kemiringan (datar) Masaran, Tidak Berbatu, Dalam , Sangat miring Karakteristik kimia dan fisika tanah vertisol mempunyai kapasitas tukar kation tinggi, reaksi tanah bervariasi dari 6-8, mengandung bahan organik yang rendah dan kandungan liat berkisar 35-90 % total tanah (Munir, 1995). Berdasarkan hasil penelitian kondisi tanah sebelum perlakuan bersifat basa (pH H2O 7,5), kapasitas tukar kation/KTK tinggi (27,8 me%), kadar bahan organik tanah rendah (2,13%) dan kandungan liatnya 38,64% sehingga sesuai dengan karakteristik tanah vertisol. Proses pembentukan tanah vertisol dengan cara argilik pedoturbasi yaitu proses pencampuran antara lapisan atas dan bawah secra periodik. Hal ini dipengaruhi kandungan liat yang tinggi dan mengandung mineral liat 2:1 yang dapat mengembang mengkerut. Retakan – retakan pada musim kering ini menyebabkan air masuk ke dalam interlayer. Pada saat basah tanah menutup hal ini disebabkan karena tanah mengembang sehingga volume tanah bertambah. Akibat tanah mengembang terjadi gesekan antar agregat sehingga terbentuk struktur tanah baji, akibat mengembanhg tanah terdorong ke atas yang membentuk gilgai (Munir, 1995) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 11 Pada tanah Vertisol terjadi kahat Fe karena tingginya fraksi lempung yang merupakan sumber muatan negatif baik pada kisi mineral maupun pinggir mineral yang dapat mengadsorbsi kation-kation. Selain itu, tanah vertisol mempunyai pH alkalis menyebabkan jumlah Fe3+ yang tereduksi menjadi Fe2+ setelah penggenangan menjadi beragam, mulai dari beberapa persen hingga 90%. Bagian Fe yang tereduksi Fe2+ terdapat dalam bentuk padat, khelasi dan terjerap dan hanya 1-5% Fe2+ yang terdapat dalam larutan tanah (Hardjowigeno et al., 2005). Tanah vertisol pada saat mengembang lubang oktahedral berukuran 1,4 A. Sewaktu mengembang K+ dan NH4+ menembus ruang interlayer, ukuran keduanya pas pada lubang tersebut. Dengan menutup ruang tersebut, ion K+ dan NH4+ tersekap di antara lapisan-lapisan lempung tersebut sehingga tersemat. Pemberian pupuk organik yang terus menerus akan menurunkan penyematan K+dan NH4+. Penambahan bahan organik akan mengisi ruang kosong pd kisi lempung shg akn menjenuhi kapasitas penyematan.(Munir, 1995) Pada tanah-tanah pertanian banyak ditemukan bentuk senyawa Fe antara lain: Fe-organik dan Fe-anorganik. Sumber Fe organik ini berasal dari bahan – bahan organik. Sumber Fe-anorganik ini misalnya antara lain olivin (Mg,Fe)2SiO, siderit (FeCO3), gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) dan ilmenit (FeTiO3), Fe-Mg dan Fe-Ca. (Sutejo dan Kartasapoetra, 1999). Besi (Fe) merupakan unsur mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) ataupun fero (Fe2+). Fe dalam tanaman sekitar 80% terdapat dalam kloroplas. Penyerapan Fe lewat daun dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe penting dalam sintesis klorofil, sintesis protein dan pertumbuhan ujung akar (Anonim, 2010b) Faktor – faktor yang meningkatkan ketersediaan Fe pada tanah alkali antara lain dengan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 12 dan pengelolaan kadar lengas. Pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas tanah akan memberikan keuntungan sumber hara bagi tanah dan tanaman, memperbaiki struktur tanah menjadi masif, memberikan kandungan humus ke dalam tanah, meningkatkan aktifitas mikroorganisme didalam tanah, meningkatkan kapasitas menahan air, meningkatkan kapasitas tukar kation didalam tanah sehingga kemampuan menukarkan kation menjadi tinggi. Mengandung mikrobia dengan jumlah yang cukup yang berperan dalam proses dekomposisi bahan organik (Anonim, 2009d). Pada tanah sawah dituntut adanya lumpur, terutama untuk tanaman padi yang memerlukan tanah subur, dengan kandungan pasir, debu dan liat dalam perbandingan tertentu. Lumpur adalah butir-butir tanah halus yang seluruhnya diselubungi oleh air, sehingga pada tanah sawah diperlukan air dalam jumlah yang cukup dan butir tanah dapat mengikatnya(AAK, 1990) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 13 B. Kerangka Berfikir Pupuk Kandang Sapi Biochar Cacing tanah Pengelolaan kadar lengas tanah Budidaya Beras Merah Segreng di Tanah Vertisol (Kahat Fe) Ketersediaan dan Serapan Fe Pengayaan Fe Dalam Padi Beras Merah ’Segreng’ Budidaya Padi Beras Merah ’Segreng’ Secara Hemat Air Gambar 2.1 Bagan Alir Ketersediaan dan Serapan Fe Pada Beras Merah ‘Segreng’ commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id III. METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Sedangkan analisis tanah dan jaringan tanaman dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Februari sampai Agustus 2010. B. Bahan dan Alat Penelitian 1. Bahan a. Benih padi beras merah varietas lokal segreng b. Pupuk organik (Kotoran sapi) c. Biochar (Arang hayati) d. Cacing tanah Lumbricus Rubellus e. Tanah Vertisol f. Jaringan tanaman pewakil g. Khemikalia untuk analisis laboratorium 2. Alat a. Polybag b. Cetok c. Ayakan Ø 2 mm dan 0,5 mm d. Timbangan e. pH meter f. Oven g. Flakon h. AAS i. Alat-alat untuk analisis laboratorium commit to user 14 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 15 C. Perancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial yang terdiri dari 2 faktor. 1. Faktor I adalah jenis pupuk kandang sapi yang diperkaya (P) : • P1 : kontrol • P2 : pupuk kandang sapi + biochar • P3 : pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah • P4 : pupuk kandang sapi + cacing tanah • P5 : pupuk kandang sapi Rekomendasi pupuk organik adalah pupuk kandang sapi 10 ton/ha dan biochar 10ton/ha. Rekomendasi cacing tanah adalah 30 ekor/m2. 2. Faktor II adalah pengelolaan kadar lengas tanah (B): • B1 : kapasitas lapangan • B2 : macak – macak (diatas permukaan tanah 2 cm) • B3 : penggenangan 5 cm Dari ketiga faktor tersebut diperoleh 15 kombinasi perlakuan. Masing- masing kombinasi perlakuan diulang 3 kali. Adapun kombinasi perlakuan adalah sebagai berikut: P/B P1 P2 P3 P4 P5 B1 P1B1 P2B1 P3B1 P4B1 P5B1 B2 P1B2 P2B2 P3B2 P4B2 P5B2 B3 P1B3 P2B3 P3B3 P4B3 P5B3 Keterangan : PIBI : Tanah vertisol dengan pengelolaan kadar lengas kapasitas lapang PIB2: Tanah vertisol dengan pengelolaan macak - macak PIB3: Tanah vertisol dengan pengelolaan penggenangan 5 cm P2B1: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + biochar dengan pengelolaan 100 %kapasitas lapang P2B2: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + biochar dengan pengelolaan macak - macak commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 16 P2B3: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + biochar dengan pengelolaan penggenangan 5 cm P3B1: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah dengan pengelolaan kadar lengas kapasitas lapang P3B2: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah dengan pengelolaan pengelolaan macak - macak P3B3: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah dengan pengelolaan penggenangan 5 cm P4B1: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + cacing tanah dengan pengelolaan kadar lengas kapasitas lapang P4B2: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + cacing tanah dengan pengelolaan macak - macak P4B3: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi + cacing tanah dengan pengelolaan penggenangan 5 cm P5B1: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi pengelolaan kadar lengas kapasitas lapang P5B2: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi dengan pengelolaan macak macak P5B3: Tanah vertisol + pupuk kandang sapi pengelolaan penggenangan 5 cm D. Tata Laksana 1. Pembibitan Pembibitan dilakukan di bedengan, dengan cara menyebar benih pada tempat pembibitan yang telah disiapkan. Setelah bibit berumur 15 hari dipindahkan secara ditanam langsung ke polibag yang telah disiapkan untuk penelitian. 2. Pengambilan sampel tanah awal Tanah yang digunakan adalah jenis tanah Vertisols dari Masaran, Sragen. Pengambilan sampel untuk keperluan analisis tanah awal dilakukan dengan menggunakan metode acak, pada kedalaman tanah antara 25-30 cm. Hal tersebut dilakukan untuk menghindari pengaruh commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 17 residu pupuk dari penanaman sebelumnya. Pengambilan tanah untuk media tanam diambil langsung dari sawah dengan cangkul kemudian di masukkan karung. 3. Persiapan Media Tanam Tanah dikering anginkan, ditumbuk dan disaring dengan menggunakan saringan dengan mata saring berdiameter 2 mm untuk media tanam dan 0,5 mm keperluan analisis laboratorium. Menyiapkan media tanam dengan menimbang tanah 9,72 kg tanah kering mutlak yang setara 10 kg tanah kering angin, dimasukkan ke dalam polybag kemudian ditambah bahan organik yang diperkaya sesuai dengan perlakuan dan pengelolaan kadar lengas tanah (kapasitas lapang, macak – macak dan penggenangan). Setiap perlakuan disiapkan 15 polibag. 4. Persiapan biochar Biochar yang digunakan adalah arang kayu yang banyak digunakan sebagai bahan bakar. Arang selanjutnya ditumbuk dan diayak dengan saringan Φ 2 mm. Selanjutnya biochar yang telah siap, akan dicampur merata dengan tanah. Takaran biochar yang digunakan adalah 10 ton/ha setara berat kering mutlak. Pemberian biochar disesuaikan dengan perlakuannya. Biochar ini mempunyai C organik yang tinggi dan mampu mengikat air yang digunakan sebagai donor elektron untuk kelangsungan hidup mikroorganisme. 5. Persiapan pupuk organik (pupuk kandang sapi) Pupuk organik yang digunakan adalah pupuk kandang yang berasal dari hasil fermentasi kotoran sapi. Dosis pupuk organik adalah 10 ton/ha setara berat kering mutlak. Pupuk organik yang telah siap, akan dicampurkan secara merata dengan tanah yang akan dimasukkan ke dalam polybag dan disesuaikan dengan perlakuannya. 6. Persiapan pemberian cacing tanah Rekomendasi yang digunakan untuk pemberian cacing tanah adalah setara dengan 30 ekor per m2 atau sekitar 6 ekor per polybag. Cacing tanah ini mampu meningkatkan aktifitas mikroorganisme. Caranya commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 18 adalah cacing tanah diletakkan di permukaan tanah, dan selanjutnya dibiarkan masuk ke dalam tanah. Pemberian cacing tanah dilakukan saat media tanam telah siap digunakan. 7. Penanaman Menanam bibit padi beras merah siap tanam (umur ± 15 hari). Bibit dicabut dari bedengan kemudian dibenamkan pada kedalaman ± 8-10 cm. Jumlah bibit padi yang ditanam pada setiap lubang sebanyak satu bibit. 8. Pemeliharaan Pemeliharaan tanaman meliputi pengairan, penyiangan dan pengendalian hama dan penyakit tanaman : ¾ Pengairan a. Pemberian air yang dilakukan meliputi: 1. Pada kondisi kapasitas lapang Proses pengelolaan air untuk menjaga agar tetap pada kondisi kapasitas lapang dilakukan sebagai berikut : a) Menimbang 10 kg tanah kering angin yang dimasukkan kedalam polybag. b) Menambahkan air hingga diperoleh kondisi kapasitas lapang, yaitu dengan rumus : • 10 kg tanah kering angin = Berat tanah kering mutlak x (100 % + % KL kering angin) 10 kg = Berat tanah kering mutlak x (100 % + 2,9 %) Berat tanah kering mutlak = (100x10):102,9 =9,72 kg • kebutuhan air = (KL kapasitas lapang – KL kering angin) x berat tanah kering mutlak = (47,71 % - 2,9 %) x 9,72 kg = 44,81 % x 9,72 kg = 4,35 kg • karena (BJ=1,3 gram/cm3) maka kebutuhan air = 5,7 liter c) Selanjutnya menambahkan air sebanyak 5,7 liter kedalam polybag. Lalu ditimbang sebagai berat awal tanah yang menyatakan bahwa tanah tersebut berada pada kondisi commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 19 kapasitas lapang dan selanjutnya tanah di inkubasi selama 3 hari sebelum digunakan untuk tanam. d) Setelah 1 hari inkubasi maka tanah ditimbang lagi, bila terjadi pengurangan berat tanahnya maka selisih tersebut merupakan jumlah air yang berkurang, sehingga sebagai jumlah air yang harus ditambahkan adalah sama dengan jumalh air yang berkurang tersebut. e) Hari ke-2 dan ke-3 dengan cara yang sama ditimbang dan dihitung selisihnya untuk mengetahui jumlah air yang harus ditambahkan agar mencapai kondisi awal (kondisi kapasitas lapang). f) Setelah di inkubasi 3 hari maka tanah siap digunakan untuk tanam. g) Untuk pemberian air selanjutnya dapat dengan penimbangan per pot. 2. Dengan macak - macak Proses pengelolaan kadar lengas tanah dengan macak – macak padi di diairi setinggi 2 cm mulai umur 1 HST hingga padi “masak susu” (± 1520 hari sebelum panen). 3. Dengan penggenangan Proses pengelolaan kadar lengas tanah dengan penggenangan padi di diairi setinggi 5 cm mulai umur 1 HST hingga padi “masak susu” (± 1520 hari sebelum panen) ¾ Penyiangan Penyiangan dilakukan dengan cara manual, yaitu mencabut tanaman pengganggu. ¾ Pengendalian Hama dan Penyakit Jenis hama yang dapat menyerang tanaman padi beras merah di Rumah Kaca adalah tikus. Pengendalian hama ini dilakukan dengan penggunaan umpan rodentisida antikoagulan. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 20 9. Pengambilan sampel saat vegetatif maksimal Pengambilan sampel dilakukan pada saat tanaman mencapai fase vegetatif maksimal yang ditandai dengan keluarnya daun bendera dan keluar malainya yaitu pada umur 65 hari. Tiap polibag diambil sampel tanah dan tanaman. Tanah diambil secara acak per polibag sedalam 20 cm dan tanaman diambil sebanyak masing-masing 3 sampel per perlakuan. 10. Panen Pemanenan dilakukan saat isi gabah sudah keras, warna daun bendera dan malai sudah kuning dan batang malai sudah mengering (fase menguning) pada saat tanaman berumur 110 HST. 11. Pengambilan sampel panen Mengambil sampel gabah bernas secara acak kemudian dikupas kulitnya kemudian ditumbuk sampai halus kemudian dianalisis. E. Variabel Pengamatan 1. Variabel bebas a) Jenis pupuk kandang sapi yang diperkaya (P) b) Pengelolaan kadar lengas tanah (B) 2. Variabel tergantung utama c) Serapan Fe (hasil perkalian hara Fe jaringan tanaman dengan berat brangkasan kering) Serapan (g) = Kadar hara (%) x Bobot Kering (g) d) Kandungan Fe Dalam Beras Merah (metode AAS) (ppm) e) Gabah Kering Panen/ha (ton) 3. Variabel pendukung: a. Analisis tanah sebelum perlakuan (awal) 1) pH H2O (pH meter) perbandingan tanah:aquadest = 1:2,5 2) pH KCl (pH meter) perbandingan tanah:aquadest = 1:2,5 3) KPK (dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0) 4) Bahan Organik (dengan metode Walkey and Black) 5) Fe total tanah (dengan metode AAS) 6) Tekstur tanah (dengan metode Hydrometer) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 21 7) Kadar lengas kering angin dan kapasitas lapang (dengan metode Gravimetri) 8) Populasi Cacing 9) Fe tersedia (dengan metode AAS) b. Analisis tanah (saat vegetatif maksimal) 1) Fe total (dengan metode AAS) 2) Fe tersedia (dengan metode AAS) 3) Bahan Organik (dengan metode Walkey and Black) 4) pH H2O (pH meter) perbandingan tanah:aquadest = 1:2,5 5) pH KCl (pH meter) perbandingan tanah:aquadest = 1:2,5 c. Analisis pupuk Pupuk organik (Kotoran sapi dan Biochar) 1) Kadar Lengas kering angin dan kapasitas lapang 2) Bahan organik dengan metode Walkey and Black 3) C/N rasio 4) N total dengan metode Khjedhal 5) P total dengan metode HCl 25% 6) K total dengan metode HCl 25% 7) Fe total tanah (dengan metode AAS) d. Sifat tanaman Dengan mengambil sampel kemudian diamati dan menghitung sifat tanaman sebagai berikut : 1) Jumlah anakan produktif Menghitung jumlah batang padi per rumpun yang menghasilkan malai saat panen 2) Jumlah anakan total per rumpun Jumlah anakan total per rumpun dihitung secara acak, pada saat vegetatif maksimum. 3) Berat Brangkasan Kering (gram/rumpun) Brangkasan adalah bagian tanaman padi tanpa malai yang meliputi akar, batang dan daun tanaman. Berat brangkasan kering per commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 22 rumpun ditentukan berdasarkan berat brangkasan setelah dioven pada suhu 70 o C sampai berat konstan. Pengukuran berat brangkasan kering per rumpun dilakukan pada saat vegetatif maksimum. 4) Tinggi tanaman (cm) Tinggi tanaman diukur 1 minggu sekali dari pangkal batang dan akar tanaman sampai ujung daun tertinggi 5) Fe jaringan tanaman (dengan metode AAS)(ppm) 6) Berat 1000 biji (gram) 7) Jumlah Gabah Bernas (buah) & Berat Gabah Bernas (gram) F. Analisis Data Data dianalisis dengan uji F taraf 1% dan 5% (untuk data normal) dan Kruskal-Wallis (untuk data tidak normal) untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap variabel pengamatan, sedangkan untuk membandingkan rerata antar kombinasi perlakuan digunakan uji DMR (Duncan’s Multiple Range Test) taraf 5% (untuk data normal) dan Mood Median (untuk data tidak normal). Kemudian untuk mengetahui keeratan hubungan antar perlakuan menggunakan uji korelasi commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Karakteristik Tanah Sawah Vertisol Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang secara fisik berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran sebagai penopang tumbuh tegaknya tanaman, penyedia kebutuhan air dan hara ke akar tanaman. Secara kimiawi, tanah berfungsi sebagai gudang dan penyedia hara, unsur hara esensial makro maupun mikro, seperti: N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Fe, Mn, B, Cl. Secara biologis, tanah berfungsi sebagai habitat bagi organisme tanah yang turut berpartisipasi aktif dalam penyediaan hara. Ketiga fungsi tersebut secara bersama-sama mampu menunjang produktivitas tanah untuk menghasilkan biomas dan produksi berbagai jenis tanaman (Anonim, 2007) Karakteristik beberapa sifat kimia tanah sebelum perlakuan disajikan pada Tabel 4.1. Karakteristik kimia dan fisika tanah vertisol mempunyai kapasitas tukar kation tinggi, reaksi tanah bervariasi dari 6-8, mengandung bahan organik yang rendah dan kandungan liat berkisar 35-90 % total tanah (Munir, 1995). Berdasarkan Tabel 4.1., kondisi tanah sebelum perlakuan bersifat basa (pH H2O 7,5), kapasitas tukar kation/KTK tinggi (27,8 me%), kadar bahan organik tanah rendah (2,13%) dan kandungan liatnya 38,64% sehingga sesuai dengan karakteristik tanah vertisol. Berdasarkan hasil penelitian lokasi tanah yang digunakan memiliki tingkat kesuburan sedang cenderung rendah, sebab kandungan N total tanah sebesar 0,06 % (sangat rendah), kandungan P total tanah sebesar 0,20 % (sangat rendah), kandungan K total tanah sebesar 0,016 % (sangat rendah) dan kandungan Fe total tanah 52,57 ppm (sedang). Tanah vertisol mempunyai sifat vertik, karena memiliki mineral liat tipe 2:1 yang dapat mengembang saat basah dan mengkerut saat kering. Manajemen vertisol dalam hal pemupukan harus diperhatikan karakteristik vertisol antara lain kapasitas pertukaran kation yang tinggi, tekstur yang relatif halus, pH yang relatif tinggi dan status hara yang tidak seimbang. Unsur hara Ca2+ dan Mg2+ yang dapat ditukar berada dalam jumlah yang tinggi sehingga menyebabkan terfiksasinya unsur K. Ca2+ dalam jumlah commit to user 23 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 24 yang tinggi mengakibatkan kekurangan Fe karena Ca akan berikatan dengan Fe. Selain itu, Fe juga dapat berikatan dengan P sehingga tidak tersedia bagi tanaman. pH H2O yang tinggi dan rendahnya kandungan bahan organik tanah diduga menyebabkan kandungan Fe total pada tanah sedang dan cenderung rendah. Penambahan bahan organik yang banyak dan diperkaya dengan cacing tanah dan biochar akan membantu tercapainya kondisi keseimbangan nutrisi (Munir, 1996). Bahan organik akan menyebabkan tanah menjadi kompak dan gembur. Dengan struktur yang baik maka O2 atau aerasi lebih banyak sehingga proses fisiologis berjalan dengan lancar akan mempermudah penyerapan air. Kadar bahan organik yang tinggi didalam tanah memberikan warna tanah yang lebih gelap, sehingga penyerapan energi matahari lebih banyak.(Setyorini. et all, 2006). Selain itu, bahan organik juga dapat mengurangi retakan-retakan tanah pada musim kemarau. Tabel 4.1 Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan No. Variabel Nilai Satuan Pengharkatan 1 pH 7,5 - Basa 2 KTK 27,8 me % Tinggi 3 BO 2,13 % Rendah 4 KL kering angin 47,17 % - 5 KL kapasitas lapang 2,9 % - 4 N total 0,06 % Sangat Rendah* 5 P total 0,20 % Sangat Rendah* 6 P tersedia 34,13 ppm Sangat Rendah* 7 K total 0,04 % Sangat Rendah* 8 K tersedia 0,02 me % Sangat Rendah* 9 Fe total 52,57 ppm Sedang 9 Tekstur : Pasir Debu Liat 22,76 38,58 38,64 % % % Lempung Keterangan : Pengharkatan menurut Balittanah (2005), *: Pengharkatan menurut Rochana (2010) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 25 Pada umumnya tanaman padi memerlukan unsur hara Fe sebesar 0,007 – 0,019 % (Laboski et al., 2006), dengan demikian kandungan Fe total tanah relatif rendah dibandingkan dengan kebutuhan tanaman, sehingga perlu penambahan sumber Fe yang berasal dari pupuk organik yang diperkaya. Selain menambah unsur Fe dari bahan organik, maka perlu diimbangi dengan pengelolaan kadar lengas tanah. Dengan pengelolaan kadar lengas tanah akan mempengaruhi karakter mikroorganisme dalam tanah. Mikroorganisme tersebut menyebabkan berbagai perubahan reaksi biokimia. Menurut Yoshia (1975), fungsi biokimia utama mikroorganisme dalam tanah sawah selalu dalam proses reduksi-oksidasi berbagai unsur kimia sehingga menyebabkan perubahan pH tanah. Pengelolaan kadar lengas akan mempengaruhi aktifitas mikroorganisme pengoksidasi dan pereduksi Fe sehingga berhubungan dengan ketersediaan Fe didalam tanah. Dengan kombinasi keduanya diharapkan akan meningkatkan kandungan Fe dalam tanah. B. Deskripsi Sifat Pupuk Kandang Sapi dan Biochar (Arang Hayati) Penggunaan pupuk organik dapat meningkatkan ketersediaan hara, efisiensi pemupukan dan produktivitas tanaman. Kandungan unsur hara pada pupuk organik sangat lengkap, baik unsur hara makro dan mikro seperti N, P, K, S, Ca, Mg, Fe dan Zn. Pada penelitian ini dipilih pupuk organik kotoran sapi karena karena selain tersedia banyak di petani juga memiliki kandungan Pupuk kandang sapi yang digunakan dalam penelitian ini mengandung sekitar 0,05 % (Tabel 4.2). Penggunaan pupuk kandang sapi merupakan salah satu upaya dalam rangka menambah bahan organik tanah yang ramah lingkungan. Adapun hasil analisis dari pupuk kandang sapi tersebut disajikan dalam Tabel 4.2 : commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 26 Tabel 4.2 Karakteristik Pupuk Kandang Sapi No Variabel Nilai Satuan 1 Bahan organik 19,11 % 2 pH 7,06 - 3 C/N ratio 8,00 - 4 N Total 2,39 % 5 P Total (P2O5) 2,34 % 6 K Total (K2O) 2,15 % 7 Fe Total 468,50 Ppm Berdasarkan Tabel 4.2., pupuk kandang sapi yang digunakan dalam penelitian mengandung bahan organik (19,11%) dan Fe total (468,50 ppm) tinggi, serta kandungan unsur lain juga relatif tinggi (N 2,39%; P 2,34%, K 2,15%), sehingga berpotensi sebagai sumber pupuk Fe dan pemasok bahan organik tanah, serta sumber penyedia hara lainnya. Penelitian ini selain menggunakan pupuk kandang sapi sebagai pupuk organik juga menggunakan biochar (arang hayati). Pupuk organik termasuk pupuk yang lambat tersedia, dengan adanya bantuan biochar ini dapat membantu mempercepat proses dekomposisi pupuk organik dalam menyediakan unsur hara di tanah. Biochar ini mampu mengikat air dan mempunyai C-organik tinggi sehingga dapat dijadikan tempat hidup dan sekaligus sumber makanan untuk mikroorganisme sehingga kelangsungan hidup mikroorganisme dapat terjaga. Biochar berperan sebagai tempat hidup sekaligus sumber makanan bagi mikroorganisme lain sehingga dapat meningkatkan aktifitas biota, sehingga dekomposisi (Anonim, 2009c). commit to user mampu mempercepat proses perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 27 Hasil analisis biochar yang digunakan dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel 4.3 : Tabel 4.3 Karakteristik Biochar (Arang Hayati) No Variabel yang diamati Nilai Satuan 1 Bahan organik 3,46 % 2 pH 10,23 - 3 C/N ratio 18,12 - 4 N Total 0,12 % 5 P Total (P2O5) 0,11 % 6 K Total (K2O) 0,04 % 7 Fe Total 476,02 % Dari hasil analisis laboratorium diketahui nilai kandungan bahan organik dari biochar sebesar 3,46 %; C/N ratio 18,12; N 0,12%; P2O5 0,11 %; K2O 0,04 % dan Fe 476,02 ppm (tinggi), sehingga berpotensi sebagai sumber pupuk Fe dan serta sumber penyedia hara lainnya. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 28 C. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Karakter Tanah Beberapa variabel tanah yang mempengaruhi serapan dan hasil tanaman padi beras merah meliputi Fe total, Fe tersedia, pH H2O, bahan organik, kadar lengas, N, P dan K. Khususnya data N, P, K tersedia merupakan hasil penelitian Rochana (2010) seperti disajikan dalam (lampiran 26). Rata – rata variabel tanah tersebut disajikan dalam Tabel 4.4: Tabel 4.4. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Karakter Tanah Pada Fase Vegetatif Maksimum Perlakuan Fe Total (ppm) Fe tersedia (ppm) pH H2O Bahan Kadar Organik Lengas (%) (%) PI 2377 ab 209,3 g 7,82 abc 2,07 ab 6,40 bcd P2 3257 bc 207,0 e 7,67 ab 2,39 ab 6,20 abcd P3 2305 ab 223,8 ef 7,83 abc 2,39 ab 6,26 abcd P4 3368 c 278,4 e 7,59 a 2,62 abc 6,24 abcd P5 2642 b 154,6 bcd 8,02 de 2,30 ab 6,75 e B1 2354 a 174,0 cd 7,78 a 2,18 ab 6,37 abcd B2 3257 c 262,1 g 7,81a 2,46 ab 6,44 bcd B3 2642ab 207,9 e 7,78 a 2,43 ab 6,30 abcd P1B1 2196 a 283,8 g 7,70 a 1,52 a 6,36 abcd P1B2 2232 a 268,0 g 7,90 a 2,35 ab 6,52 bcde P1B3 2357 ab 123,2 a 7,86 a 2,35 ab 6,34 abcd P2B1 2846 b 152,9 bcd 7,74 a 2,90 bc 6,66 de P2B2 2407 b 239,9 f 7,70 a 1,93 ab 5,92 a P2B3 2883 b 228,3 ef 7,56 a 2,35 ab 6,00 ab P3B1 2883 b 283,1 g 7,85 a 1,93 ab 6,11 abc P3B2 2862 b 341,0 g 7,83 a 2,62 abc 6,47 bcd P3B3 3084 abc 201,3 e 7,82 a 2,63 abc 6,21 abcd P4B1 3597 c 173,1 cd 7,54 a 1,93 ab 6,20 abcd P4B2 3597 c 284,7 g 7,54 a 3,59 c 6,29 abcd P4B3 2642 b 169,9 cd 7,69 a 2,35 ab 6,23 abcd P5B1 2642 b 136,7 ab 7,54 a 2,63 abc 6,54 cde P5B2 2642 b 176,7 dbc 7,57 a 1,80 ab 7,01 e P5B3 3461 c 150,6 bc 7,94 a 2,07 ab 6,71 de Keterangan : P1 s/d P5 dan B1 s/d B3 merupakan faktor perlakuan seperti dicantumkan pada halaman 13 Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 % commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 29 1. Fe Total Tanah Besi (Fe) merupakan unsur mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) ataupun Fero (Fe2+). Dalam tanah, kadar Fe berkisar 0,01 – 0,1 %. Pada tanah yang dikelola secara kering (tegalan, kebun), terjadi oksidasi pada tanah termasuk Fe2+ oksidasi hidrat mejadi Fe3+ oksidasi hidrat.. Bila suasana tergenang atau disawahkan maka suasana reduksi, Fe2+ mendominasi senyawa Fe yang ada (Anonim, 2009) Berdasarkan uji Kruskal Wallis, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh nyata (p<0,05) sedangkan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap Fe total tanah (Lampiran 3). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya ke dalam tanah dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan Fe total tanah (Tabel 4.4). Berdasarkan uji Mood Median penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap Fe total (Tabel 4.4). Pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah (P4) menunjukkan Fe total tertinggi yaitu 3368 ppm, berbeda nyata dengan P1 dan P5. Cacing tanah merupakan hewan pemakan tanah dan mampu membantu mempercepat proses dekomposisi. Selain itu, diduga cacing tanah mengeluarkan kotoran yang mengandung Fe. Cacing tanah itu juga dapat mati dan terurai menjadi hara Fe sehingga Fe total dalam tanah meningkat. Pada perlakuan P3 berbeda tidak nyata dengan perlakuan P4. Hal ini dikarenakan perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas tanah dan kombinasi keduanya semua berpengaruh nyata sehingga pada perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya tidak dapat berdiri sendiri dalam menyumbangkan unsur Fe dalam tanah tetapi juga dipengaruhi pengelolaan kadar lengas dan kombinasi perlakuan. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 30 Berdasarkan uji Mood Median penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (Tabel 4.4). Budidaya padi beras merah secara macak-macak (B2) menunjukkan Fe total tertinggi yaitu 3257 ppm, berbeda nyata dengan B1 dan B3. Pada kondisi tanah macakmacak menciptakan suasana lingkungan tanah semi aerob. Pada suasana semi aerob terdapat cukup air dan O2 yang dapat digunakan mikroorganisme aerob, anaerob dan cacing tanah untuk kelangsungan hidupnya sehingga populasi mikrooganisme dan cacing tanah dapat meningkat sehingga laju dekomposisi lebih cepat dibandingkan kondisi kapasitas lapang dan penggenangan. Berdasarkan uji Mood Median hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (p<0,05) (Tabel 4.4). Kombinasi perlakuan kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan air dengan macak-macak (P4B2) dan perlakuan kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan kapasitas lapang (P4B1) menunjukkan Fe total tanah tertinggi yaitu 3597 ppm sedangkan yang terendah sebesar 2196 ppm, dicapai pada perlakuan tanah vertisol dengaan pengelolaan kapasitas lapang (P1B1). Hal ini disebabkan kotoran sapi mampu memberi pasokan Fe yang cukup di dalam tanah yaitu 468,50 ppm (Tabel 4.2). Cacing tanah mampu membantu mempercepat dekomposisi kotoran sapi. Kondisi macak-macak menciptakan suasana semi aerob. Pada suasana ini terdapat cukup air dan oksigen sehingga mikroorganisme aerob, anaerob dan cacing tanah dapat tumbuh dengan baik. Dengan meningkatnya populasi mikroorganisme dan cacing tanah tersebut akan membantu mempercepat dekomposisi sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa-senyawa organik kotoran sapi. 2. Fe Tersedia Tanah Kadar Fe dalam tanah berkisar antara 0,01-0,1 %. Bentuk Fe dapat berupa kation Fe2+ atau Fe3+. Penggenangan dan pengeringan yang berarti reduksi dan oksidasi pada tanah berpengaruh terhadap valensi Fe. Unsur hara besi (Fe) diserap tanaman terutama dalam bentuk kation Fe2+. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 31 Serapan Fe meningkat dengan meningkatnya kepekatan Fe dalam larutan (Purwowidodo, 1992) Berdasarkan uji F, pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap Fe tersedia tanah (Lampiran 4). Hasil penelitian pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya ke dalam tanah dan pengelolaan kadar lengas menunjukkan hasil yang bervariasi terhadap Fe tersedia (Tabel 4.4). Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap Fe tersedia (Tabel 4.4). Pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah (P4) menunjukkan Fe tersedia tertinggi yaitu 278,4 ppm, sedangkan yang terendah adalah perlakuan kotoran sapi (P5) sebesar 154,6 ppm. Keduanya sama-sama menggunakan kotoran sapi tetapi dengan adanya bantuan cacing tanah akan mempengaruhi aktfifitas mikroorganisme sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa-senyawa organik kotoran sapi dan tersedia ditanah. Selain itu, cacing tanah merupakan hewan pemakan bahan organik sehingga, kotoran yang dikeluarkan mengandung Fe sehingga akan meningkatkan ketersediaan Fe dalam tanah. Berdasarkan jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (Tabel 4.4). Budidaya padi dengan macak-macak (B2) menunjukkan Fe tersedia tertinggi sebesar 262,1 ppm, berbeda nyata dengan B1 dan B3. Pada kondisi ini tanah terdapat cukup O2 dan air sehingga kelangsungan hidup cacing tanah dan mikroorganisme baik aerob dan anaerob dapat terjaga. Dengan meningkatnya populasi mikroorganisme dan adanya cacing tanah maka akan mempercepat proses dekomposisi sehingga Fe dapat tersedia. Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi pupuk kandang sapi yang diperkaya dan commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 32 pengelolaan kadar lengas berbeda nyata(Tabel 4.4). Fe tersedia tanah tertinggi yaitu 341,0 ppm dicapai oleh perlakuan kotoran sapi+cacing tanah+biochar dengan pengelolaan macak-macak (P3B2) sedangkan yang terendah adalah P1B3 sebesar 123,2 ppm. Pada P3B2 terdapat cacing tanah, biochar dan kotoran sapi yang mampu memasok Fe dalam tanah. Selain itu, pada kondisi macak-macak terdapat cukup air dan oksigen yang dapat digunakan mikroorganisme aerob dan anaerob untuk kelangsungan hidupnya sehingga akan mempercepat proses dekomposisi. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) Fe tersedia tanah berkorelasi positif nyata terhadap Fe jaringan (r=0,45*). Hal tersebut berarti semakin meningkat Fe tersedia maka Fe jaringan juga meningkat. 3. pH Tanah Reaksi Tanah (pH) menggambarkan banyaknya ion H yang berada dalam larutan tanah (Hardjowigeno, 1992). Besarnya pH dapat dipengaruhi oleh pemberian pupuk dan pengelolaan kadar lengas. Pengaruh pH terhadap kesuburan tanah bersifat tidak langsung yaitu melalui ketersediaan ion-ion. pH tanah dapat mempengaruhi ketersediaan Fe (Sutejo dan Kartaspoetra, 1990). Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap pH tanah (Lampiran 5). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa bahwa perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan pH tanah (Tabel 4.4). Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap pH (Tabel 4.4). pH H2O tertinggi yaitu 8,02, dicapai pada perlakuan kotoran sapi(P5), berbeda nyata dengan perlakuan tanah vertisol+kotoran sapi+cacing tanah (P4). Proses dekomposisi dekomposisi akan menghasilkan CO3- dan OH- yang dapat meningkatkan pH H2O (Abdul, 2008). commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 33 4. Bahan Organik Bahan organik tanah merupakan salah satu komponen penyusun tanah. Kandungan bahan organik yang ideal bagi tanah adalah sekitar 5% (Brady, 1990). Bahan organik tanah meliputi organisme hidup, senyawa turunan dari organisme, bahan terhumifikasi, dan bahan tidak terhumifikasi (Tan, 2003). Bahan organik dalam tanah merupakan sumber penyedia Fe yang utama. Berdasarkan uji F, kombinasi perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap kandungan bahan organik tanah (Lampiran 7). Hasil penelitian ini menunjukkan kombinasi perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan bahan organik (Tabel 4.4). Berdasarkan uji jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap bahan organik (Tabel 4.4). Bahan organik tertinggi yaitu 3,59 %, dicapai pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan macak-macak (P4B2), sedangkan terendah adalah perlakuan kontrol dengan pengelolaan kapasitas lapang (P1B1) sebesar 1,52 % . Hal ini disebabkan adanya kotoran sapi yang mengandung bahan organik sebesar 19,11 % (Tabel 4.2) sedangkan pada perlakuan P1 tidak tambahan bahan organik apapun sehingga kandungannya rendah. 5. Kemampuan Tanah Meyimpan Lengas Berdasarkan uji F, perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap kadar lengas tanah (Lampiran 9). Hasil penelitian ini pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas menunjukkan hasil yang bervariasi terhadap kadar lengas tanah (Tabel 4.4). Berdasarkan jarak berganda Duncan menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata (Tabel 4.4). Perlakuan kotoran sapi (P5) menunjukkan kadar lengas tertinggi yaitu commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 34 sebesar 6,75 %, berbeda nyata terhadap P1, P2, P3 dan P4. Pada perlakuan P2,P3, P4 dan P5 sama-sama menggunakan kotoran sapi tetapi kadar lengas tertinggi pada P5. Hal ini dikarenakan pada P5 tidak ada bantuan dekomposer yang berupa cacing tanah dan biochar sehingga proses dekomposisi menjadi lambat. Tanah mengandung C/N yang tinggi yang akan memperbaiki tekstur dan strutur tanah sehingga kemampuan menyimpan air dan kadar lengas tinggi. Berdasarkan jarak berganda Duncan menunjukkan bahwa kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (Tabel 4.4). Kadar lengas tertinggi yaitu 7,01, dicapai pada perlakuan kotoran sapi dengan pengelolaan macak-macak (P5B2), sedangkan yang terendah adalah perlakuan kotoran sapi+biochar dengan pengelolaan macak-macak (P2B2) sebesar 5,92 %. Kedua perlakuan sama-sama menggunakan kotoran sapi tetapi pada perlakuan P2 menggunakan biochar. Dengan adanya biochar akan menjaga kelangsungan hidup mikroorganisme dan akan mempercepat proses dekomposisi sehinggan kandungan C/N rendah. Tanah mengandung C/N rendah sehingga kemampuan memperbaiki tekstur dan struktur tanah juga rendah menyebabkan kemampuan menahan air juga rendah. D. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Serapan Fe Unsur hara Fe diserap tanaman terutama dalam bentuk kation Fe2+. Serapan Fe meningkat dengan meningkatnya kepekatannya dalam larutan. (Purwowidodo, 1992) Berdasarkan uji Kruskal Wallis, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p>0,05) terhadap serapan Fe (Lampiran 12). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan serapan Fe (Gambar 4.1). commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 35 Berdasarkan uji jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap serapan Fe (Gambar 4.1.A). Perlakuan kotoran sapi+biochar (P2) dan kotoran sapi+cacing tanah (P4) menunjukkan serapan Fe tertinggi yaitu 0,06 g/tan, berbeda nyata dengan P1 dan P5 . Pada perlakuan P1 tidak ada tambahan Fe sehingga Fe didalam tanah juga sedikit menyebabkan Fe yang diserap tanaman juga kecil. Pada perlakuan P5 dan P4, P2 sama-sama menggunakan kotoran sapi tetapi P4 dan P2 menunjukkan serapan lebih tinggi karena 0.06 A 0.04ab 0.06cd 0.07 0.03a 0.05 0.04 0.03 0.02 0.02a serapan Fe(g/tan) 0.06cd adanya cacing tanah dan biochar. 0.01 0.00 P1 P2 P3 P4 P5 pupuk kndang sapi yang diperkaya 0.04ab 0.06 B 0.04 0.03 0.02a serapan Fe(g/tan) 0.05 0.05bc 0.02 0.01 0.00 kapasitas lapang macak-macak penggenangan 5 cm Gambar 4.1. Pengaruh perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap serapan Fe Keterangan : P1 s/d P5 dan B1 s/d B3 merupakan faktor perlakuan seperti dicantumkan pada halaman 13 Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 % commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 36 Cacing tanah mampu mempercepat proses dekomposisi kotoran sapi. Selain itu, cacing tanah juga dapat membantu mengefektifkan kerja mikroorganisme dan menyumbangkan Fe dari kotoran yang dikeluarkan sehingga Fe dapat tersedia di tanah dan dapat diserap oleh tanaman. Berdasarkan uji Mood Median menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap serapan Fe (Gambar 4.1.B). Serapan Fe tertinggi yaitu 0,05 g /tan dicapai oleh perlakuan macak-macak (B3), berbeda nyata dengan kapasitas lapang (B1). Pada kondisi kapasitas lapang hanya cukup oksigen sehingga hanya mikroorganisme aerob yang dapat hidup sedangkan penggenangan 5 cm akan menyebabkan suasana reduksi Fe3+→Fe2+ dengan bantuan mikroorganisme anaerob sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa komplek. Semakin banyak Fe akan mempengaruhi pertumbuhan ujung akar sehingga semakin banyak akar maka semakin banyak pula unsur hara yang diserap. Selain itu, mikroorganisme aerob yang mati mengandung Fe dan diserap oleh tanaman. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) serapan Fe nyata berkorelasi positif dengan brangkasan (r=0,72*). Semakin tinggi serapan Fe maka semakin tinggi berat brangkasan kering. E. Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi Beras Merah Beberapa variabel tanaman yang mempengaruhi serapan dan hasil tanaman padi beras merah meliputi Fe jaringan, tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif dan berat brangkasan kering. Rata – rata variabel tanaman tersebut disajikan dalam Tabel 4.5: 1. Fe Jaringan Tanaman Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daun dianggap lebih cepat dibanding dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian, pemupukan lewat daun sering diduga commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 37 lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperan dalam perkembangan kloroplas. (Anonim, 2009) Tabel 4.5 Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi Beras Merah Perlakuan Fe jaringan TT ∑Ankn ∑Ankn Prdktif BBK (ppm) (cm) Total (gram) PI 31,6 a 131,6 a 8,00 a 7,44 b 8,02 bc P2 33,7 a 136,4 a 9,00 ab 8,56 ab 11,02 cd P3 36,9 a 136,2 a 9,00 ab 8,33 ab 7,12 ab P4 34,2 a 137,7 a 10,00 ab 9,00 ab 14,14 d P5 31,7 a 140,0 a 13,00 c 13,00 a 11,32 cd B1 31,4 a 144,7 c 10,00 a 9,60 a 7,63 c B2 37,2 b 130,6 a 9,00 a 8,93 a 8,37 b B3 31,7 a 133,8 ab 10,00 a 9,28 a 14,99 a P1B1 34,1 ab 142,3 a 9,67 ab 8,67 abc 7,20 ab P1B2 31,2 ab 123,0 a 7,00 a 6,33 a 7,34 ab P1B3 30,9 a 129,3 a 8,67 ab 7,33 ab 9,51 bc P2B1 36,7 ab 148,3 a 11,67 b 10,67 c 7,56 ab P2B2 29,1 a 133,7 a 8,00 ab 7,67 abc 10,08 c P2B3 36,8 ab 127,3 a 8,00 ab 7,33 ab 15,42 e P3B1 36,8 ab 138,7 a 9,00 ab 8,00 abc 5,66 a P3B2 50,3 c 135,0 a 9,33 ab 8,33 abc 5,16 a P3B3 39,6 bc 134,7 a 10.00 ab 8,67 abc 10,55 cd P4B1 32,6 ab 146,7 a 9,67 ab 8,67 abc 12,56 d P4B2 32,6 ab 128,0 a 11,00 b 10,33 bc 12,74 d P4B3 30,9 a 138,3 a 9,00 ab 8,00 abc 17,12 e P5B1 30,9 a 147,3 a 10,67 ab 10,33 bc 5,19 a P5B2 30,9 a 133,3 a 16,00 c 15,00 d 6,53 a P5B3 32,2 ab 139,3 a 14,67 c 13,67 d 22,24 f Keterangan : P1 s/d P5 dan B1 s/d B3 merupakan faktor perlakuan seperti dicantumkan pada halaman 13 Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 % Berdasarkan uji Kruskal Wallis, pengelolaan kadar lengas berpengaruh nyata (p<0,05) dan kombinasi perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap Fe jaringan (Lampiran 11). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan pengelolaan kadar lengas tanah dapat meningkatkan Fe jaringan (Tabel 4.5). commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 38 Berdasarkan uji Mood Median hasil penelitian menunjukkan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap jaringan tanaman (Tabel 4.5). Budidaya padi dengan macak-macak (B2) menunjukkan Fe jaringan tertinggi yaitu 37,17 ppm, berbeda nyata dengan kapasitas lapang (B1) dan penggenangan 5 cm (B3). Pada perlakuan macak-macak terdapat cukup oksigen dan air sehingga mikroorganisme aerob, anaerob dan cacing tanah dapat tumbuh dengan baik. Pada kondisi ini aktifitas mikroorganisme dan cacing tanah meningkat sehingga laju dekomposisi lebih cepat dibanding kapasitas lapang dan penggenangan. Pada suasana aerob maka Fe akan dioksidasi dari Fe2+→Fe3+ dengan bantuan mikororganisme aerob sedangkan pada suasana anaerob Fe3+→Fe2+ dengan bantuan mikroorganisme anaerob sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa komplek.Fe dapat terlepas dari senyawa komplek dan diserap oleh jaringan tanaman. Berdasarkan uji Mood Median hasil penelitian menunjukkan kombinasi perlakuan berbeda nyata (Tabel 4.5). Fe jaringan tertinggi yaitu 50,32 ppm Fe dicapai oleh perlakuan cacing tanah+kotoran sapi+biochar dengan pengelolaan macak-macak (P3B2) sedangkan terendah pada perlakuan biochar dengan pengelolaan macak-macak (P2B2). Pada kedua perlakuan ini sama-sama menggunakan budidaya macak-macak, kotoran sapi dan biochar tetapi pada perlakuan P3B2 terdapat cacing tanah yang dapat membantu mempercepat proses dekomposisi. Selain itu, cacing tanah juga dapat menyumbangkan Fe dari kotoran yang dikeluarkannya sehingga Fe dalam tanah meningkat dan diserap jaringan tanaman. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa Fe jaringan berkorelasi positif nyata dengan serapan Fe (r=0,48*) dan produksi gabah kering panen (r=0,37*). Semakin meningkat serapan Fe maka Fe jaringan juga meningkat dan hasil produksi juga meningkat. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 39 2. Tinggi Tanaman Tinggi tanaman merupakan suatu indikator pertumbuhan yang mudah dilihat, yang menunjukkan kekurangan hara atau tidak. Tinggi tanaman berkaitan dengan kompetisi tanaman dalam merebutkan sinar matahari untuk kegiatan fotosintesis yang akan menghasilkan energi untuk metabolisme didalam tanaman, sehingga akan berpengaruh terhadap hasil. Tanaman padi mambutuhkan unsur Fe yang lebih banyak untuk pertumbuhan vegetatif dan kekurangan unsur Fe menyebabkan klorosis pada daun karena Fe ini erat hubungannya dengan proses fotosintesis (Anonim, 2007) Berdasarkan uji F pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap tinggi tanaman (Lampiran 13). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas menunjukkan hasil yang bervariasi (Gambar 4.5). Berdasarkan jarak berganda Duncan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (p<0,05) terhadap tinggi tanaman. Budidaya padi kapasitas lapang (B1) menunjukkan tinggi tanaman tertinggi yaitu 144,7 cm, berbeda nyata dengan macak-macak (B2) dan penggenangan 5 cm (B3). Ketersediaan oksigen pada kondisi kapasitas lapang lebih tinggi dibandingkan dengan macak-macak dan penggenangan sehingga proses respirasi mikroorganisme aerob dapat berjalan dengan baik. Laju dekomposisi pada kondisi ini lebih lambat dibandingkan macak-macak tetapi pada kondisi suasana aerob ini, mikroorganisme anaerob tidak dapat tumbuh dengan baik sehingga termineralisasi dan dapat menyumbangkan hara didalam tanah. Pada suasana aerob maka Fe akan dioksidasi dari Fe2+→Fe3+ dengan bantuan mikororganisme aerob sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa komplek dan diserap tanaman yang digunakan untuk merangsang pertumbuhan tanaman. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 40 3. Anakan Total Jumlah anakan merupakan salah satu parameter pertumbuhan maupun sebagai parameter yang digunakan untuk mengetahui pengaruh lingkungan dan perlakuan dilapang. Tumbuhan padi merupakan tanaman yang merumpun yang artinya tanaman dapat menghasilkan anakan /tunas secara cepat. Menurut Siregar (1981) tanaman padi mempunyai daya merumpun yang kuat, dalam hal ini tanaman padi dapat menghasilkan jumlah anakan yang banyak. Menurut Balingtan (2005), kekurangan Fe menyebabkan jumlah anakan tanaman berkurang. Pembentukan anakan merupakan fase pertumbuhan vegetatif (Kyuma, 2004) sehingga Fe dibutuhkan dalam jumlah yang banyak pada fase ini. Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan kombinasi perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,05) terhadap anakan total (Lampiran 14).Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas mampu meningkatkan anakan total (Tabel 4.5). Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap anakan total. Anakan total tertinggi yaitu sebesar 10 tanaman, pada perlakuan kotoran sapi (P5) sedangkan terendah pada perlakuan kontrol (P1). Kotoran sapi mampu memasok unsur hara Fe 468,50 ppm (Tabel 4.2) dalam tanah dengan cukup sedangkan pada P1 tidak ada pasokan Fe sehingga anakan total lebih rendah. Fe penting dalam pembentukan klorofil sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis. Fotosintesis yang baik akan mempengaruhi pertumbuhan anakan total. Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap anakan total (Tabel 4.5). Anakan total tanaman tertinggi yaitu 16 tanaman dicapai oleh perlakuan pupuk kotoran sapi dengan penggenangan (P5B2) sedangkan terendah yaitu 7,33 commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 41 tanaman pada perlakuan kontrol dengan pengelolaan macak-macak (P1B2). Kedua perlakuan sama-sama menggunakan pengelolaan macakmacak tetapi pada perlakuan P5B2 menggunakan kotoran sapi yang mampu memasok hara Fe sebesar 468,50 ppm dan bahan organik 19,11 % (Tabel 4.2). Kandungan Fe yang meningkat akan diikuti peningkatan serapan Fe oleh tanaman. Fe penting dalam pembentukan klorofil sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis yang akan mendorong pembentukan tunas dan pertumbuhan vegetatif tanaman. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa anakan total berkorelasi positif nyata dengan jumlah anakan produktif (r=0,99*), jumlah gabah kering bernas (r=0,73*), berat 1000 biji (r=0,59*), berat gabah kering bernas (r=0,58*) dan kadar lengas (r=0,57*). Semakin meningkat kadar lengas maka jumlah anakan total juga meningkat menyebabkan peningkatan jumlah anakan produktif, jumlah gabah kering bernas, berat 1000 biji, berat gabah kering bernas. 4. Anakan Produktif Anakan produktif merupakan jumlah anakan yang menghasilkan malai. Banyaknya jumlah anakan yang dihasilkan dipengaruhi ketersedian hara tanah yang dimanfaatkan tumbuhan untuk kegiatan metabolisme. Jumlah anakan produktif berkaitan dengan produksi gabah. Menurut Siregar (1981) jumlah anakan produktif yang tinggi maka jumlah bulir yang dihasilkan juga tinggi sehingga hasil akan tinggi. Pertumbuhan tanaman padi melalui tiga fase yaitu fase vegetatif, fase generatif dan fase pemasakan. Fase vegetatif dimulai ketika tanaman padi berkecambah sampai pembentukan anakan maksimal. Fase generatif ditandai dengan munculnya daun bendera dan pembungaan, sedangkan fase pemasakan ditandai dengan masak tepung dan masak fisiologis (Yoshida, 1981) Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan kombinasi perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,05) terhadap anakan produktif (Lampiran 15). Hasil penelitian ini commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 42 menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas mampu meningkatkan jumlah anakan produktif (Tabel 4.5). Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata (p<0,05) terhadap anakan produktif. Anakan produktif tertinggi adalah 13 tanaman, pada perlakuan kotoran sapi (P5) dan terendah pada perlakuan kontrol (P1) yaitu 7,33 tanaman. Kotoran sapi mampu memasok unsur hara Fe 468,50 ppm dan bahan organik 19,11 % (Tabel 4.2) dalam tanah sedangkan pada P1 tidak ada pasokan Fe dan bahan organik sehingga anakan total lebih rendah. Fe penting dalam pembentukan klorofil sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis. Fotosintesis yang baik akan mempengaruhi pembentukan malai-malai tanaman padi yang selanjutnya membentuk butir padi yang sempurna sehingga akan mempengaruhi jumlah anakan produktif. Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata anakan produktif (Tabel 4.5). Anakan produktif tanaman tertinggi yaitu 15 batang dicapai oleh pupuk kotoran sapi dengan penggenangan (P5B3) sedangkan terendah yaitu 7,33 tanaman pada perlakuan kontrol dengan pengelolaan macak-macak (P1B2) (Tabel 4.5). Kotoran sapi mampu menyediakan hara bagi tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman. Budidaya penggenangan akan menciptakan suasana lingkungan tanah anaerobik. Pada suasana anaerobik terjadi reduksi menjadi Fe2+. Selain itu, pada suasana anaerobik tidak terdapat oksigen sehingga mikroorganisme aerob dapat mati dan terurai menjadi hara Fe. Dengan meningkatnya Fe maka diserap tanaman juga cukup sehingga akan merangsang pembetukan malai-malai tanaman padi yang selanjutnya akan membentuk padi yang sempurna. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa anakan produktif nyata berkorelasi positif dengan jumlah gabah kering bernas (r=0,76*), berat 1000 biji (r=0,62*), berat gabah kering bernas (r=0,61*) commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 43 dan kadar lengas (r=0,55*). Semakin meningkatnya kadar lengas maka jumlah anakan produktif meningkat menyebabkan peningkatan jumlah gabah kering bernas, berat 1000 biji dan berat gabah kering bernas. 5. Berat Brangkasan Kering Berat brangkasan merupakan indikator pertumbuhan untuk mengukur perlakuan yang diterapkan atau pengaruh lingkungan. Berat brangkasan dipengaruhi oleh pertumbuhan vegetatif maupun generatif tanaman. Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap brangkasan kering (Lampiran 16). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas mampu meningkatkan berat brangkasan kering (Tabel 4.5). Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap berat brangkasan kering (Tabel 4.5). Brangkasan tertinggi sebesar 14,14 g, dicapai pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah (P4) berbeda nyata dengan perlakuan kotoran sapi (P5). Pada perlakuan ini sama-sama menggunakan kotoran sapi tetapi pada perlakuan P4 terdapat cacing tanah yang dapat mambantu mempercepat proses dekomposisi. Selain itu, cacing tanah mampu mengeluarkan kotoran yang mengandung Fe yang berasal dari bahan organik yang dimakan cacing tanah sehingga Fe meningkat dan diserap tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan. Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap berat brangkasan kering (Tabel 4.5). Brangkasan tertinggi yaitu 14,99 g, dicapai pada perlakuan penggenangan (B3), berbeda nyata dengan B1 dan B2. Penggenangan akan menciptakan suasana lingkungan anaerob. Pada suasana anaerob laju dekomposisi lebih lambat dibandingkan macak-macak tetapi pada suasana anaerob, jenuh commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 44 dengan air sehingga menyebabkan mikroorganisme aerob tidak dapat tumbuh dengan baik kemudian termineralisasi menjadi unsur hara Fe. Pada suasana anaerob Fe3+→Fe2+ dengan bantuan mikroorganisme anaerob sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa komplek. Fe dalam tanah meningkat dan diserap tanaman dengan cukup sehingga dapat dtranslokasikan pada bagian-bagian tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan. Berdasarkan jarak berganda Duncan perlakuan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap berat brangkasan kering (Tabel 4.5). Anakan produktif tanaman tertinggi yaitu 22,25 g dicapai oleh pupuk kotoran sapi (P5B3), berbeda nyata dengan P1B1 dan P1B2 (Tabel 4.5). Hal ini disebakan karena kotoran sapi mampu menyediakan hara bagi tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman. Pada saat penggenangan terjadi reduksi Fe3+ menjadi senyawa Fe2+ yang mudah larut. Fe2+ banyak diserap tanaman daripada Fe3+ karena Fe2+ lebih aktif daripada Fe3+. Selain itu, penggenangan menciptakan suasana anaerob, jenuh dengan air sehingga menyebabkan mikroorganisme aerob mati dan terurai menjadi unsur hara Fe. Dengan meningkatnya Fe maka yang diserap tanaman juga cukup dan dapat ditranslokasikan dalam jaringan tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa berat brangkasan kering nyata berkorelasi positif dengan berat 1000 biji (r=0,41*). Semakin meningkatnya berat brangkasan kering berat menyebabkan peningkatan 1000 biji. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 45 F. Pengaruh Pengelolaan Kadar Lengas Tanah dan Pemanfaatan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya terhadap Hasil Tanaman Padi Beras Merah (Oryza sativa L.) 1. Fe dalam Beras Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) sedangkan pengelolaan kadar lengas berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap Fe dalam beras (Lampiran 18). Berdasarkan jarak berganda Duncan menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap Fe dalam beras (Gambar 4.2.A). Pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah (P4) menunjukkan Fe dalam beras tertinggi 25,4 ppm sedangkan yang terendah pada perlakuan kontrol (P1) yaitu 21,60 ppm. Hal ini disebabkan pada perlakuan P4 terdapat kotoran sapi yang mampu memasok Fe sebesar 468,50 ppm (Tabel 4.2) sedangkan pada perlakuan P1 tidak ada kotoran sapi sehingga tidak ada tambahan Fe. Selain itu, pada perlakuan P4 juga terdapat cacing tanah mampu membantu proses dekomposisi bahan organik dan mengeluarkan kotoran yang mengandung Fe sehingga Fe dapat terlepas, diserap tanaman dan dapat ditranslokasikan pada biji. Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap Fe dalam beras (Gambar 4.2. B). Fe dalam beras tertinggi sebesar 23,78 ppm dicapai pada perlakuan penggenangan (B3), berbeda nyata dengan kapasitas lapang (B1) dan macak-macak (B2). Pada kondisi tanah penggenangan menciptakan suasana lingkungan anaerob, terjadi reduksi Fe3+menjadi Fe2+ sehingga Fe2+ dalam tanah meningkat. Tanaman banyak menyerap Fe dalam bentuk Fe2+ daripada Fe3+ . Selain itu, pada suasana anaerob laju dekomposisi lebih lambat dibandingkan macak-macak tetapi pada kondisi ini mikroorganisme aerob tidak dapat tumbuh dengan baik sehingga termineralisasi dalam tanah. Fe penting dalam pembentukan commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 46 klorofil sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis. Fotosintesis yang baik akan mempengaruhi pembentukan malai-malai tanaman padi yang selanjutnya membentuk butir padi yang sempurna. 23.00 22.00 23.05cde 21.96ab 24.00 21.60ab Fe dalam beras 25.00 23.49cde 25.44ef 26.00 A 21.00 20.00 19.00 P1 P2 P3 P4 P5 pupuk ka nda ng sa pi ya ng dipe rka ya 2 4 .0 0 2 3 .7 8 d e Fe dalam beras 2 3 .5 0 B 23.23c de 2 3 .0 0 2 2 .5 0 22.32bc 2 2 .0 0 2 1 .5 0 P4 P5 P1 23.82cde 22.62cde P3 26.41f 22.33bcd P2 26.86f 25.01ef P1 P3 P4 P5 19.22a 23.52cde P5 23.07cde P4 penggenangan 5 c m 22.21bc 24.34cdef 20.0 m a c a k -m a c a k 24.89def 25.0 18.78a 30.0 19.98ab Fe dalam beras(ppm) C 23.59bcd k a p a s it a s la p a n g 15.0 10.0 5.0 0.0 P1 P2 P3 kapasitas lapang macak-macak P2 penggenangan 5 cm Gambar 4.2. Pengaruh perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap Fe dalam beras Keterangan : P1 s/d P5 dan B1 s/d B3 merupakan faktor perlakuan seperti dicantumkan pada halaman 13 Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 % commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 47 Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap Fe dalam beras (Gambar 4.2.C). Fe dalam beras tertinggi sebesar 26,86 ppm Fe dicapai pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah+biochar dengan pengelolaan macakmacak (P3B2) yaitu sebesar 26,86 ppm Fe sedangkan yang terendah pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah+biochar dengan pengelolaan kapasitas lapang (P3B1). Kedua perlakuan ini sama-sama menggunakan kotoran sapi+biochar+cacing tanah tetapi pada pengelolaan macak-macak menunjukkan Fe beras lebih tinggi daripada kapasitas lapang. Pada kondisi macak-macak kebutuhan oksigen dan air bagi cacing tanah dan mikroorganisme dapat tercukupi, sedangkan pada kondisi kapasitas lapang hanya oksigen yang cukup. Cacing tanah dan mikroorganisme dalam kondisi macak-macak dapat terjaga kelangsungan hidupnya sehingga dapat membantu mempercepat proses dekomposisi bahan organik dan Fe dapat terlepas dari senyawa komplek. Fe erat hubungannya dengan pembentukan klorofil. Klorofil dibutuhkan tanaman untuk proses fotosintesis. Hasil fotosintesis akan mempengaruhi pembentukan malai yang selanjutnya membentuk butir padi yang sempurna. Kadar Fe dalam tubuh kita relatif kecil. Pada pria dewasa kurang lebih membutuhkan 40-50 mg Fe/kg berat badan sedangkan pada wanita membutuhkan 35-50 mg Fe/kg berat badan (Anna, 2006). Berdasarkan hasil penelitian, Fe dalam beras tertinggi sebesar 26,86 ppm dan ini masih dalam batas aman dari Fe yang dibutuhkan oleh tubuh kita. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa Fe beras berkorelasi positif nyata dengan bahan organik (r=0,32*) dan berat 1000 biji (r=0,45*). Semakin meningkatnya bahan organik dan berat 1000 biji maka Fe dalam beras juga meningkat. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 48 2. Hasil Gabah Kering Panen/ha Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap hasil gabah kering panen/ha (Lampiran 19). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan hasil gabah kering panen/ha (Gambar 4.3). Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata (Gambar 4.3. A). Perlakuan pupuk kotoran sapi+cacing tanah+cacing tanah (P4) menunjukkan hasil gabah kering panen tertinggi 5,91 ton/ha, berbeda nyata dengan perlakuan kontrol (P1) (Gambar 4.3.A). Kotoran sapi mampu memasok Fe sebesar 468,50 ppm (Tabel 4.2) dan cacing tanah mampu membantu proses dekomposisi sehingga Fe dapat terlepas ke dalam tanah, diserap tanaman kemudian ditranslokasikan dalam gabah. Fe digunakan untuk membantu proses fotosintesis dan pembentukan karbohidrat dalam gabah. Gabah dapat digunakan untuk memprediksi besarnya beras yang akan dihasilkan. Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap gabah kering panen/ha (Gambar 4.2. B). Produksi gabah kering panen tertinggi sebesar 5,47 ton/ha dicapai pada perlakuan macak-macak (B2), berbeda nyata dengan kapasitas lapang (B1). Pada kondisi tanah macakmacak akan menciptakan suasana lingkungan semiaerob. Pada kondisi semiaerob terdapat cukup oksigen dan air sehingga mikroorganisme dan cacing tanah dapat tumbuh dengan baik sehingga akan mempercepat laju dekomposisi dibandingkan kapasitas lapang dan penggenangan. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 49 P3 5.81def P2 5.91def 5.43bcd 6.00 P4 P5 A 3.98a 7.00 Gabah kering panen/ha 5.52cde 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 P1 pupuk kandang sapi B 5.34cd 5.50 5.45 5.40 5.35 5.30 5.25 5.20 5.15 5.10 5.05 5.00 5.17b Gabah kering panen 5.47cd KL macak-macak penggenangan 5 cm kadar lengas 5.43bcd 6.15ef P5 5.11bc 5.97def P4 5.95def 6.41f P3 4.09a 5.60cde 4.00 5.01b 5.31bcd 5.89def 3.78a 5.00 5.01b 6.00 4.07a Gabah kering panen/ha 7.00 5.59cd P4 P5 C 3.00 2.00 1.00 0.00 P1 P2 P3 P4 kapasitas lapang P5 P1 P2 macak-macak P1 P2 P3 penggenangan 5 cm Gambar 4.3. Pengaruh perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap gabah kering panen/ha Keterangan : P1 s/d P5 dan B1 s/d B3 merupakan faktor perlakuan seperti dicantumkan pada halaman 13 Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 % commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 50 Pada suasana aerob maka Fe akan dioksidasi dari Fe2+→Fe3+ dengan bantuan mikororganisme aerob sedangkan pada suasana anaerob Fe3+→Fe2+ dengan bantuan mikroorganisme anaerob sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa komplek. Fe penting dalam pembentukan klorofil sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis. Fotosintesis yang baik akan mempengaruhi pembentukan malai-malai tanaman padi yang selanjutnya membentuk butir padi yang sempurna. Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan berbeda nyata (Gambar 4.3.B). Perlakuan pupuk kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan macakmacak (P4B2) menunjukkan hasil gabah kering panen tertinggi 6,41 ton/ha sedangkan terendah sebesar 3,78 ton/ha pada perlakuan kontrol dengan pengelolaan kapasitas lapang (P1B2) (Gambar 4.3.B). Kotoran sapi dan biochar mampu memasok Fe dalam tanah sebesar 468,50 ppm (Tabel 4.2). Cacing tanah merupakan hewan pemakan tanah dan membantu proses dekomposisi bahan organik. Aktifitas cacing tanah berperan dalam penyaluran dan pencampuran bahan organik dalam tanah, yang kemudian berpengaruh positif terhadap kesuburan, baik secara fisik, kimia maupun biologis. Selain itu, pada kondisi macak-macak laju dekomposisi lebih cepat dibandingkan penggenangan dan kapasitas lapang karena cacing tanah dan mikrooaganisme tumbuh dengan baik pada kondisi macak-macak. Fe dalam tanah meningkat dan diserap tanaman. Fe penting dalam pembentukan klorofil yang akan merangsang fotosintesis. Hasil dari fotosintesis akan membantu dalam pembentukan malai, pengisian biji dan pematangan butir padi. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa produksi gabah kering panen/ha berkorelasi positif nyata terhadap jumlah gabah kering bernas (r=0,33*) dan berat gabah kering bernas (r=0,32*). Semakin meningkat jumlah gabah bernas dan berat gabah bernas maka produksi gabah kering panen/ha juga semakin meningkat. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 51 Beberapa variabel hasil tanaman yang mempengaruhi serapan dan kualitas hasil tanaman padi beras merah meliputi jumlah gabah bernas, berat gabah bernas, dan berat 1000 biji. Rata – rata variabel hasil tanaman tersebut disajikan dalam Tabel 4.6: Tabel 4.6 Pengaruh Perlakuan Pengelolaan Kadar Lengas dan Pupuk Kandang Sapi Yang Diperkaya Terhadap Hasil Tanaman Padi Beras Merah Perlakuan PI P2 P3 P4 P5 B1 B2 B3 P1B1 P1B2 P1B3 P2B1 P2B2 P2B3 P3B1 P3B2 P3B3 P4B1 P4B2 P4B3 P5B1 P5B2 P5B3 ∑GKB 140 a 177 ab 169 b 188 ab 262 c 224 c 150 a 187 ab 168 ab 114 a 132 a 239 a 137 a 156 ab 188 ab 119 a 198 ab 119 a 264 c 186 ab 262 c 260 c 264 c Brt GKB 30,28 c 40,76 ab 38,30 ab 42,39 ab 55,95 c 50,14 c 32,85 c 41,61 ab 36,12 bcd 26,54 a 28,17 ab 53,30 ef 30,55 abc 38,43 bcde 44,08 bcdef 26,61 a 44,23 bcdef 22,52 a 58,80 f 45,86 cdef 58,42 f 58,05 f 58,36 f 1000 Biji 22,16 b 21,91 a 22,25 b 24,04 de 23,77 c 22,95 a 22,50 b 23,03 a 22,52 b 21,35 a 22,60 b 22,67 b 21,55 a 21,52 a 22,37 b 22,17 b 22,20 b 23,56 c 23,54 c 24,20 de 23,63 c 23,89 cd 24,61 e Keterangan : P1 s/d P5 dan B1 s/d B3 merupakan faktor perlakuan seperti dicantumkan pada halaman 13 Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 % 3. Jumlah Gabah Kering Bernas (GKB) Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas tanah dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 52 berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap jumlah gabah kering bernas (Lampiran 20). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan jumlah gabah kering bernas (Tabel 4.6). Berdasarkan jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata terhadap jumlah gabah kering bernas (Tabel 4.6). Jumlah gabah kering bernas tertinggi sebesar 262 buah dicapai pada perlakuan kotoran sapi (P5), berbeda nyata dengan perlakuan kontrol (P1). Pada perlakuan P5 terdapat kotoran sapi yang mampu memasok hara Fe sebesar 468,50 ppm (Tabel 4.2). Fe dalam tanah meningkat dan diserap tanaman. Fe penting dalam pembentukan klorofil yang akan merangsang fotosintesis. Hasil dari fotosintesis akan membantu dalam pembentukan malai, pengisian biji. Berdasarkan jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap jumlah gabah kering bernas (Tabel 4.6). Jumlah gabah kering bernas tertinggi sebesar 224 buah dicapai pada perlakuan kapasitas lapang (B1), berbeda nyata dengan B2 dan B3. Pada kondisi kapasitas lapang aju dekomposisi lebih lambat dibandingkan macak-macak tetapi mikroorganisme anaerob tidak dapat tumbuh dengan baik sehingga termineralisasi menjadi unsur hara. Pada suasana aerob maka Fe akan dioksidasi dari Fe2+→Fe3+ dengan bantuan mikororganisme aerob sehingga Fe dapat terlepas dari senyawa komplek. Fe menjadi meningkat dan dapat diserap tanaman dengan cukup. Fe penting dalam pembentukan klorofil yang akan merangsang fotosintesis. Hasil dari fotosintesis akan membantu dalam pembentukan malai, pengisian biji dan pematangan butir padi. Berdasarkan uji jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan hasil produksi (Tabel 4.6). Jumlah gabah kering bernas tertinggi sebesar 264 commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 53 buah, dicapai pada perlakuan P4B1 dan P5B3 sedangkan terendah pada perlakuan P1B2 yaitu 114 buah. Hal ini disebabkan kotoran sapi mampu memasok Fe dengan cukup. Cacing tanah dapat membantu mempercepat proses dekomposisi dan mampu mengaktifkan kerja mikroorganisme sedangkan pada perlakuan P1 tidak ada tambahan pasokan Fe. Kondisi kapasitas lapang membuat Fe lebih lama bertahan didalam tanah karena tidak larut oleh air. Kondisi penggenangan membuat suasana tanah menjadi reduktif Fe3+→Fe2+. Fe2+ banyak diserap tanaman daripada Fe3+. Menurut Barker and Pilbeam (2007), Fe berperan dalam pembentukan klorofil, pembentukan protein dan perkembangan kloroplas yang akan mempengaruhi pertumbuhan gabah bernas. Berdasarkan uji korelasi menunjukkan bahwa jumlah gabah kering bernas nyata berkorelasi positif dengan berat 1000 biji (r=0,55*). Semakin meningkatnya jumlah gabah bernas menyebabkan peningkatan berat 1000 biji. 4. Berat Gabah Kering Bernas Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas tanah berpengaruh sangat nyata (p<0,01), sedangkan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh nyata (0,01<p<0,05) terhadap jumlah gabah kering bernas (Lampiran 21). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan berat gabah kering bernas (Tabel 4.6). Berdasarkan uji jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata (Tabel 4.6). Berat gabah kering bernas tertinggi sebesar 55,95 g dicapai pada kotoran sapi (P5). Kotoran sapi dapat memasok Fe dalam tanah. Selain itu, bahan organik juga dapat dijadikan makanan bagi mikroorganisme, yang membantu proses reduksi-oksidasi. Dengan adanya bahan organik juga akan memperbaiki sifat fisika tanah sehingga tanah commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 54 tempat dijadikan berkembangnya perakaran sebagai penopang tumbuh tegaknya tanaman dan menyuplai kebutuhan air dan hara ke akar tanaman. Fe berperan dalam pembentukan klorofil yang akan mempengaruhi proses fotosintesis. Hasil dari fotosintesis akan membantu dalam pembentukan malai, pengisian biji dan pematangan butir padi. Semakin banyak jumlah gabah bernas maka berat gabah bernas juga semakin tinggi. Berdasarkan jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas mampu meningkatkan jumlah gabah kering bernas (Tabel 4.6). Berat gabah kering bernas tertinggi sebesar 50 g dicapai pada perlakuan kapasitas lapang (B1). Pada kapasitas lapang, menciptakan suasana lingkungan tanah aerobik dan terdapat cukup O2 yang digunakan mikroorganisme untuk respirasi. Pada suasana aerobik, hanya terdapat sedikit air menyebabkan mikroorganisme anaerobik mati sehingga unsur hara terurai Fe dapat tersedia di tanah dan diserap tanaman dengan cukup sehingga akan mempengaruhi pengisian malai. Berdasarkan jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata terhadap berat gabah kering bernas (Tabel 4.6). Berat gabah kering bernas tertinggi sebesar 58,80 g, dicapai pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan kapasitas lapang (P4B1) sedangkan yang terendah sebesar 22,52 g, dicapai pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan macak-macak (P4B2). Kedua perlakuan ini sama-sama menggunakan kotoran sapi dan cacing tanah tetapi pada perlakuan P4B2 menghasilkan berat gabah bernas lebih tinggi. Hal ini disebabkan pada kondisi kapasitas mikroorganisme lapang untuk terdapat respirasi. cukup Pada O2 kondisi yang digunakan kapasitas lapang menciptakan suasana aerob, sehingga mikroorganisme anaerob tidak dapat hidup dengan baik dan akhirnya mati. Unsur hara terurai, Fe dapat terlepas dan diserap tanaman. Selain itu, berat gabah bernas dipengaruhi oleh jumlah gabah bernas, semakin banyak jumlah gabah bernas maka commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 55 berat gabah bernas juga semakin tinggi. Fe penting dalam pembentukan klorofil yang akan merangsang fotosintesis. Hasil dari fotosintesis akan membantu dalam pembentukan malai, pengisian biji dan pematangan butir padi. 5. Berat 1000 biji Berdasarkan uji F, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas tanah dan kombinasi pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata (p<0,01) terhadap berat 1000 biji (Lampiran 22). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat meningkatkan berat 1000 biji (Tabel 4.6). Berdasarkan uji jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya berbeda nyata (p<0,05) (Tabel 4.6). Berat 1000 biji tertinggi sebesar 24,04 g dicapai pada perlakuan kotoran sapi+cacing tanah (P4) sedangkan terendah 21,91mg dicapai pada perlakuan kotoran sapi+biochar (P2) . Keduanya sama – sama menggunakan kotoran sapi tetapi P4 menghasilkan 1000 biji lebih tinggi dibandingkan P3. Hal ini di sebabkan karena biochar terurai lebih lambat sedangkan cacing tanah mampu menambah Fe melalui kotoran yang dihasilkan. Berdasarkan uji jarak berganda Duncan penelitian ini menunjukkan bahwa pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (Tabel 4.6). Berat 1000 biji tertinggi sebesar 23,03 g dicapai pada perlakuan penggenangan 5 cm (B3). Kondisi penggenangan membuat suasana tanah menjadi reduktif Fe3+→Fe2+. Fe2+ banyak diserap tanaman daripada Fe3+. Berdasarkan uji jarak berganda Duncan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berbeda nyata (Tabel 4.6). Berat 1000 biji tertinggi sebesar 24,61 g, dicapai pada perlakuan P5B3 sedangakan terendah pada perlakuan P1B2 yaitu 21,35 g. Kotoran commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 56 sapi mampu menyediakan hara bagi tanaman yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman. Selain itu, kondisi penggenangan membuat suasana tanah menjadi reduktif Fe3+→Fe2+. Kondisi penggenangan menciptakan suasana lingkungan anaerobik, oksigen tidak ada karena pori-pori tanah tertutup dengan air menyebabkan mikroorganisme aerob mati. Unsur hara terurai, Fe terlepas dimanfaatkan untuk pembentukan klorofil sehingga meningkatkan proses fotosintesis yang menghasilkan karbohidrat yang dapat memperbaiki kualitas gabah (Barker and Pilbeam, 2007). Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 24) menunjukkan bahwa berat 1000 biji nyata berkorelasi positif dengan berat gabah kering bernas (r=0,45*) dan kadar lengas (r=0,36*). Semakin meningkatnya kadar lengas maka berat gabah kering bernas meningkat dan menyebabkan peningkatan berat 1000 biji. Untuk mengetahui lebih jelas hubungan Fe tersedia, serapan Fe dan hasil beras merah maka disajikan pada tabel sebagai berikut: 0.80 Serapan(grm/tnmn) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 100 y = 0.0012x + 0.1077 R2 = 0.1911 0.70 150 200 250 300 350 400 Fe tersedia(ppm ) Gambar 4.4. Pengaruh Fe tersedia terhadap Serapan Fe Dari hasil penelitian pengaruh Fe tersedia dengan serapan Fe maka didapatkan persamaan y=0,0012x+0.1077 (R2= 0,1911) (Gambar 4.4). Dari persamaan tersebut dapat dilihat semakin tinggi Fe tersedia maka serapan Fe semakin tinggi. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 57 y = 18.406x - 213.72 R2 = 0.4701 400 Fe beras (ppm) 350 300 250 200 150 100 15.00 17.00 19.00 21.00 23.00 25.00 27.00 29.00 Fe tersedia(ppm) Gambar 4.5. Pengaruh Fe tersedia terhadap Fe beras Dari hasil penelitian pengaruh Fe tersedia dengan Fe beras maka didapatkan persamaan y=18.406x-213.72 (R2= 0,4701) (Gambar 4.5). Dari persamaan tersebut dapat dilihat semakin tinggi Fe tersedia maka kandungan Fe beras juga semakin tinggi. y = 0.0103x + 0.1288 R2 = 0.0188 0.80 0.70 Fe beras(ppm) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 15.00 17.00 19.00 21.00 23.00 25.00 27.00 29.00 serapan(gram /tnm n) Gambar 4.6. Pengaruh Serapan Fe terhadap Fe beras Dari hasil penelitian pengaruh Serapan Fe dan Fe beras maka didapatkan persamaan y=-0.0103x+0,1288 (R2= 0,0188) (Gambar 4.6). Dari persamaan tersebut dapat dilihat semakin tinggi serapan Fe maka Fe beras semakin tinggi. commit to user perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 58 Gabah kering panen y = 0.0026x + 5.4248 10.00 9.00 R2 = 0.0155 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Fe tersedia Gambar 4.7. Pengaruh Fe tersedia terhadap Gabah Kering Panen/ha Dari hasil penelitian pengaruh Fe tersedia dengan gabah kering panen/ha maka didapatkan persamaan y=0,0026x+5,4248 (R2= 0,0155) (Gambar 4.7). Dari persamaan tersebut dapat dilihat semakin tinggi Fe tersedia maka gabah kering panen/ha meningkat. Gabah kering panen/ha 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0.00 y = 1.0174x + 5.6673 R2 = 0.0087 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 serapan Fe(g/tan) Gambar 4.8. Pengaruh Serapan Fe terhadap Gabah Kering Panen/ha Dari hasil penelitian pengaruh serapan Fe dengan gabah kering panen/ha maka didapatkan persamaan y=1.0174x+3,627 (R2= 0,0087) (Gambar 4.8). Dari persamaan tersebut dapat dilihat semakin serapan Fe maka gabah kering panen/ha meningkat. commit to user tinggi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1. Pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan cacing tanah dan biochar mampu meningkatkan serapan Fe dan hasil beras merah. Serapan Fe tertinggi adalah 0,06 g/tan, atau mengalami peningkatan sebesar 30 % dicapai pada perlakuan kotoran sapi+biochar dan kotoran sapi+cacing tanah. Gabah kering panen/ha tertinggi adalah 5,91 ton/ha, atau mengalami peningkatan sebesar 42,40 % dicapai pada perlakuan tanah vertisol+kotoran sapi+cacing tanah. Fe dalam beras tertinggi adalah 25,44 ppm, dicapai pada perlakuan kotoran sapi 2. Pengelolaan kadar lengas mampu meningkatkan ketersediaan Fe, serapan Fe dan kualitas hasil beras merah. Serapan Fe tertinggi adalah 0,05 g/tan, dicapai pada perlakuan penggenangan. Gabah kering panen/ha tertinggi sebesar 5,47 ton/ha. Fe dalam beras tertinggi adalah 23,78 ppm Fe, dicapai pada perlakuan macak-macak. 3. Kombinasi perlakuan pemanfaatan pupuk kandang sapi yang diperkaya mampu meningkatkan hasil beras merah. Gabah kering panen tertinggi yaitu 6,41 ton/ha, atau mengalami peningkatan sebesar 26,58 % dicapai oleh perlakuan kotoran sapi+cacing tanah dengan pengelolaan macakmacak. Fe dalam beras tertinggi yaitu 26,86 ppm Fe, atau mengalami peningkatan 8,7 % dicapai oleh perlakuan cacing tanah+kotoran sapi+biochar dan pengelolaan macak-macak. 4. Hubungan antara ketersediaan Fe, serapan Fe dan hasil beras merah adalah semakin tinggi ketersediaan Fe maka serapan Fe juga semakin tinggi. Semakin tinggi Fe tersedia maka Fe dalam beras dan gabah kering panen juga meningkat. Semakin tinggi serapan Fe maka Fe dalam beras dan hasil produksi meningkat commit to user 59 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 60 B. Saran Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan pada varietas yang berbeda dan penambahan pupuk anorganik untuk membandingkan hasil padi beras merah dan perlu adanya analisis jaringan dan serapan Fe dengan memilahkan bagian tanaman antara akar dan daun untuk mengetahui lokasi akumulasi Fe pada jaringan tanaman. commit to user
