PERUBAHAN SERAPAN NITROGEN TANAMAN

ISSN : 0854 – 641X
J. Agroland 17 (1) : 23 - 29, Maret 2010
PERUBAHAN SERAPAN NITROGEN TANAMAN JAGUNG DAN
KADAR Al-dd AKIBAT PEMBERIAN KOMPOS TANAMAN LEGUM
DAN NONLEGUM PADA INSEPTISOLS NAPU
Changes In N Uptake By Maize Plant and Soil Exchangeable Aluminum
Due To The Application Of Legume and Non – Legume Composts In
Inceptisols Napu
Isrun1)
1)
Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Tadulako, Jl. Soekarno – Hatta Km 9 Palu 94118,
Sulawesi Tengah Telp/Fax : 0451 – 429738. E-mail : [email protected]
ABSTRACT
The glass house experiment conducted was aimed at identifying changes in N uptake by maize
plant and soil exchangeable aluminum at Inceptisol Napu. The experiment used a Randomized Block
Design with treatments consisting of 10 t ha-1 compost of various types: n 0= with no compost
(control), n a= cacao compost, nb= maize residue compost, n c= paddy straw compost, n d= johar
compost, ne= gamal compost, and nf= ground nut residue compost. Each treatment was replicated three times.
Sweet maize was used as a tested plant with parameters observed were: (1) soil pH, (2) soil Ntot, (3) Alexch, and
(4) N uptake. Data were analysed using ANOVA in conjunction with Tukey’s honestly significant different
test at 5% level. The experimental results showed that the compost significantly improved the soil chemical
characteristics such as increasing soil pH and soil Ntot and N uptake, and decreasing Alexch. The N upatake by
maize was also increased with the highest uptake found in the johar compost treatment.
Key words : Compost, exchangeable aluminum (Alexch), inceptisol, legume, and nitrogen
PENDAHULUAN
Penggunaan tanah marginal untuk
kepentingan pertanian seperti pada sebagian
besar Inceptisols dihadapkan pada beberapa
masalah serius antara lain : derajat kemasaman
yang tinggi, kadar bahan organik yang
rendah, kekurangan unsur hara penting bagi
tanaman, seperti N, P, Ca, Mg, dan Mo,
serta tingginya kelarutan Al, Fe, dan Mn
(Mokolobate dan Haynes, 2002 dalam
Wahyudi, 2009). Hal ini mencerminkan
rendahnya kualitas tanah tersebut yang pada
gilirannya akan menghambat penampilan dan
produksi tanaman.
Diantara berbagai hara tanaman,
nitrogen (N) termasuk yang paling banyak
mendapat perhatian dan diteliti. Hal ini
disebabkan karena jumlahnya yang sedikit
dalam tanah, sedangkan yang terangkut oleh
tanaman berupa hasil panen setiap musim
sangat banyak. Selain itu, unsur ini
juga sering hilang karena pencucian dan
penguapan, sehingga ketersediaannya dalam
tanah untuk dapat diserap tanaman sangat
kecil. Oleh karena itu, pengawetan dan
pengendalian unsur ini sangatlah penting
(Purwono dan Harsono, 2005). Aluminium
juga telah lama diketahui sebagai salah satu
faktor pembatas utama pertumbuhan dan
perkembangan akar pada tanah-tanah masam
yang menyebabkan tanaman tidak dapat
menjangkau cukup volume tanah untuk
penyerapan hara dan air yang dibutuhkan
(Cahyani, 1996). Keracunan aluminium dimulai
dengan terganggunya pertumbuhan akar
23
sehingga serapan hara oleh tanaman akan
sangat terganggu, dan terhambatnya translokasi
unsur–unsur hara pada tanaman (Bates
dan Lynch, 2001).
Salah satu alternatif yang dapat
dilakukan untuk mengatasi persoalan defisiensi
hara pada tanah mineral masam berkadar Al
tinggi adalah melalui penambahan bahan
organik (Hairiah et al., 2000). Namun
penambahan bahan organik segar tersebut
haruslah memperhatikan kualitasnya.
Jenis tanaman yang banyak digunakan
sebagai pupuk hijau adalah jenis atau family
leguminosa. Jenis tanaman ini memiliki bintil
akar yang dapat menambat nitrogen (N)
bebas dengan bantuan bakteri rhizobium. Hal
ini menguntungkan, baik dalam akumulasi
nitrogen (N) dalam tanah maupun dalam
peningkatan kandungan nitrogen (N) bagi
pertumbuhan tanaman. Selain itu, tanaman
legum baik digunakan sebagai bahan organik
karena memiliki nisbah C/N yang rendah jika
dibandingkan dengan tanaman nonlegum
dengan nisbah C/N jauh lebih tinggi, yang
menyebabkan proses pendekomposisian lebih
lama dan proses mineralisasi hara lebih
lambat dari tanaman legum.
Dalam upaya pemanfaatan Inseptisols,
tanaman jagung terpilih sebagai tanaman
percobaan. Hal ini disebabkan karena
perhatian pemerintah terhadap tanaman ini
cukup besar yaitu dengan dilaksanakannya
ekstensifikasi pertanian, terutama ditujukan
pada lahan-lahan kering bereaksi masam
(Barber, 1994 dalam Amelia, 2007).
Berdasarkan hal tersebut di atas, maka
dianggap perlu untuk melakukan percobaan
mengenai perubahan serapan Nitrogen (N)
tanaman jagung dan kadar Aldd akibat
pemberian kompos tanaman legum dan
nonlegum yang diaplikasikan pada lahan yang
memiliki reaksi masam seperti Inseptisol yang
berasal dari daerah Napu.
BAHAN DAN METODE
Percobaan dilaksanakan pada bulan
Mei sampai dengan November 2009, dengan
lokasi pengambilan sampel di Desa Wanga,
24
Kecamatan Lore Utara, Kabupaten Poso,
Propinsi Sulawesi Tengah. Percobaan dilakukan
di Green House Fakultas Pertanian dan
analisis tanah dan tanaman dilakukan di
Laboratorium Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,
Universitas Tadulako, Palu.
Peralatan yang digunakan meliputi
adalah alat perajang bahan organik, karung
pengomposan, pipa sirkulasi udara selama
pengomposan, pengaduk, sekop, pollybag,
ember, kantong plastik dan alat tulis menulis.
Bahan yang digunakan adalah seresah tanaman
tanaman legum (Johar, Gamal dan tanaman
Kacang tanah) dan nonlegum (kulit buah
Kakao, seresah Jagung, dan jerami Padi),
larutan EM4, gula, dedak padi, pupuk KCl
(sebagai sumber K) dan pupuk SP18 (sebagai
sumber P2O5) yang digunakan sebagai pupuk
dasar, serta air untuk membuat larutan EM4.
Penelitian disusun dengan Rancangan
Acak Kelompok (RAK) pola sederhana
dengan dosis kompos untuk masing-masing
perlakuan adalah 10 t/ha. Perlakuan yang
diberikan meliputi : n0 = Tanpa Perlakuan
(Kontrol); na = Kompos kulit buah Kakao ; nb =
Kompos seresah Jagung; nc = Kompos jerami
Padi : nd = Kompos Johar ; ne = Kompos
Gamal dan nf = Kompos Kacang tanah.
Setiap perlakuan diulang 3 kali sehingga
terdapat 7 × 3 = 21 satuan percobaan. Sebagai
tanaman uji digunakan tanaman jagung
manis. Varibel respons yang diamati: (1) pH;
(2) N-total tanah; (3)Al-dd dan (4) serapan N
tanaman jagung manis. Data variabel respons
pada setiap percobaan dianalisis berdasarkan
anova dengan uji lanjutannya adalah Beda
Nyata Jujur (BNJ) pada taraf α = 5 %.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Inseptisols Napu
Hasil analisis contoh tanah
Inceptisols asal Napu sebelum perlakuan
diperoleh pH H2O 4,72 dan pH KCl 3,78
tergolong masam, C-organik sangat rendah
(0,43%), N-total rendah (0,17me/100g), C/N
24
sangat rendah (2,53), KTK tergolong sedang
(24,01me/100g), kadar Aldd 1,25 me/100gram,
kation basa yang beragam dari rendah hingga
sangat rendah yakni Ca (2,42), Mg (0,24),
K (0,20), dan Na (0,13). Sedangkan kejenuhan
Al (27,11%) tergolong sedang. Sedangkan
tekstur contoh tanah tergolong lempung
berpasir. (Laboratorium Ilmu Tanah Faperta
Untad, 2009).
Komposisi Kimia Kompos
Hasil analisis kompos mempunyai
komposisi kimia yang beragam seperti
pada Tabel 1.
Berdasarkan hasil tersebut di bawah,
dapat diketahui bahwa kandungan nitrogen
(N) pada masing-masing kompos tersebut
masih berada di atas nilai kritisnya sehingga
dapat segera termineralisasi. Menurut Stevenson
(1994) bahwa agar segera dapat terjadi
mineralisasi maka kadar nitrogen (N) dalam
bahan kompos harus lebih tinggi dari nilai
kritisnya yaitu antara 1,5 % sampai 2,5 %.
Lebih lanjut Janzen dan Kucey (1988) dalam
Wahyudi (2009) mengemukakan bahwa nilai
kritis kadar nitrogen (N) adalah sekitar 1,9 %
sampai 1,1 %, bila kadar nitrogen (N) berada
di bawah nilai kritis tersebut maka akan
terjadi imobilisasi.
Berdasarkan nilai kritis N dan rasio
C/N masing-masing kompos yang digunakan,
diketahui bahwa kompos dari tanaman legum
memiliki rasio C/N yang lebih rendah dari
pada kompos dari tanaman nonlegum.
Namun demikian, secara keseluruhan keenam
jenis kompos yang digunakan dalam penelitian
ini mudah mengalami mineralisasi sehingga
diharapkan
akan
mudah
melepaskan
senyawa–senyawa yang
dikandungannya
guna memperbaiki kualitas Inseptisols.
Perubahan Reaksi Tanah (pH)
Hasil sidik ragam reaksi (pH) tanah
menunjukkan bahwa pemberian kompos
tanaman legum dan nonlegum berpengaruh
sangat nyata terhadap peningkatan pH tanah.
Perubahan pH tanah yang berbeda nyata akibat
pemberian kompos disajikan pada Gambar 1.
Tabel 1. Komposisi Kimia Kompos
No Jenis Kompos
pH Tanah
1.
2.
3.
4.
5.
6.
C – Org
41,79
43,43
47,45
47,01
43,08
42,23
Kakao
Seresah Jagung
Johar
Gamal
Jerami Padi
Kacang Tanah
5.5
5.4
5.3
5.2
5.1
5
4.9
4.8
N – Total
4,59
4,87
5,79
5,62
4,60
4,91
bc
b
Parameter (%)
P
0,019
0,021
0,024
0,026
0,021
0,023
d
bc
K
0,20
0,23
0,26
0,25
0,20
0,23
C/N Rasio
9,10
8,91
8,20
8,36
9,37
8,60
c
c
a
Kontrol
Kakao
Seresah
Jerami Johar Gamal
Kacang
Jagung Padi
Tanah
Jenis Kompos
Gambar 1. Perubahan pH Tanah Akibat Pemberian Kompos Tanaman Legum dan Nonlegum
25
Peningkatan pH tertinggi dicapai pada
pemberian kompos Johar (5,40) yang diikuti
pemberian kompos Gamal dan Kacang tanah
(5,30), pemberian kompos seresah Jagung
dan jerami Padi (5,26), dan pemberian kompos
kulit buah Kakao (5,19), sedangkan pada
perlakuan tanpa pemberian kompos (kontrol)
(5,06) hampir tidak mengalami kenaikan.
Hal ini berkaitan erat dengan komposisi
kimia dari masing-masing kompos yang
diberikan. Kompos yang memiliki C/N lebih
rendah akan mudah terdekomposisi yang
selanjutnya akan melepaskan basa-basa
yang dikandung oleh bahan organik tersebut.
Keberadaan kation-kation basa dapat
meningkatkan konsentrasi ion OH- dan pada
akhirnya akan meningkatkan pH tanah.
Stevenson (1994) menyatakan bahwa
bahan organik yang telah terdekompisisi
dapat meningkatkan aktivitas ion OH- yang
bersumber dari gugus karboksil (-COOH)
dan gugus hidroksil (OH-). Ion OH- akan
menetralisir ion H+ yang berada dalam
larutan tanah. Lebih lanjut Brady dan Weil
(2002) menjelaskan bahwa naik turunnya pH
tanah merupakan fungsi ion H+ dan OH-, jika
konsentrasi ion H+ dalam larutan tanah naik,
N Total (%)
0.25
0.2
b
b
maka pH akan turun dan jika konsentrasi ion
OH- naik maka pH akan naik
Menurut Buckman dan Brady (1982);
Isrun (2006) bahwa pengaruh pemberian
bahan organik mampu menurunkan kemasaman
tanah sehingga dapat menaikan nilai pHnya.
Hal ini disebabkan oleh ion H+ yang terdapat
dalam tanah mengalami penurunan, disamping
itu pengendapan Al3+ sebagai salah satu faktor
penyebab kemasaman tanah dapat dikurangi.
Perubahan Kadar N-total
Berdasarkan sidik ragam kadar N-total
tanah menunjukkan bahwa pemberian kompos
baik dari tanaman legum maupun nonlegum,
berpengaruh sangat nyata terhadap kadar
N-total. Pada Gambar 2 dapat dilihat perlakuan
jenis kompos yang berbeda memberikan
pengaruh yang berbeda nyata terhadap
N-total tanah Inceptisols.
Kadar N-total tertinggi dicapai pada
pemberian kompos johar, Gamal, Kacang
tanah dan Seresah Jagung masing-masing
0,22%, yang diikuti pemberian kompos
jerami Padi dan Kulit buah Kakao masingmasing 0,21%. Sedangkan perlakuan tanpa
penambahan kompos (kontrol) yakni 0,16 %
memiliki kadar N-total yang paling rendah.
b
b
b
Kontrol Kakao
Seresah Jerami
Jagung Padi
Johar
Gamal
a
b
0.15
0.1
0.05
0
Jenis Kompos
Kacang
Tanah
Gambar 2. Perubahan Kadar N-Total Tanah Akibat Pemberian Kompos Tanaman Legum dan
Nonlegum.
26
26
Perubahan kadar N-total tersebut dapat
disebabkan oleh kandungan N-total dalam
kompos yang diberikan. Menurut Hasanudin
(2003) bahwa bahan organik yang terdekomposisi
akan menghasilkan sejumlah protein dan
asam-asam amino yang terurai menjadi
ammonium (NH4+) atau nitrat (NO3-) yang
merupakan penyumbang terbesar nitrogen
(N) dalam tanah.
Lebih lanjut Brady
dan Weil (2002) menyatakan bahan organik
(kompos) merupakan salah satu sumber
N, P, dan S.
Perubahan Aldd
Hasil sidik ragam menunjukkan
bahwa pemberian kompos dari tanaman
legum dan nonlegum memberikan pengaruh
yang sangat nyata terhadap penurunan Aldd.
Pada Gambar 3 dapat dilihat perlakuan
kompos tanaman legum dan non legum
memberikan pengaruh yang berbeda nyata
terhadap Perubahan Aldd tanah Inceptisols.
Penurunan kadar Aldd tertinggi dicapai
pada pemberian kompos Johar (0,24), yang
diikuti pemberian kompos Gamal (0,34),
pemberian kompos Kacang tanah, seresah
Jagung dan jerami Padi (0,35), dan pemberian
0.5
kompos kulit buah Kakao (0,38), sedangkan
perlakuan tanpa penambahan kompos (Kontrol)
(0,48), hampir tidak mengalami penurunan.
Perubahan Aldd akibat adanya sejumlah
senyawa organik dari hasil dekomposisi
kompos legum maupun non legum yang
mempunyai kemampuan mengikat Aldd
membentuk ikatan organo kompleks yang
sukar larut sehingga menyebabkan aktivitas
Al menjadi menurun. Wahyudi (2009)
menyatakan bahwa hasil dekomposisi
bahan organik yakni humus yang banyak
mengandung asam-asam organik yang
dapat mengikat aluminium menjadi ikatan
organo kompleks (khelat) yang menyebabkan
turunnya aktivitas aluminium. Asam-asam
organik tersebut bertindak sebagai ligan
organik. Asam-asam organik dari hasil
dekomposisi ini akan menghasilkan muatanmuatan negatif yang dapat mengikat
aluminium membentuk suatu ikatan komplek
logam organik. Lebih lanjut dijelaskan bahwa
senyawa kompleks terbentuk bila terjadi
ikatan koordinasi antara senyawa organik
dengan ion Al yang sifatnya tidak larut
sehingga Al dapat ditekan.
c
b
0.4
b
b
b
Nilai Aldd (me/100gram)
0.3
b
a
0.2
0.1
0
Kontrol
Kakao
Seresah
Jagung
Jerami Padi
Johar
Gamal
Kacang Tanah
Jenis Kompos
Gambar 3. Perubahan Aldd Tanah Akibat Pemberian Kompos Tanaman Legum dan Nonlegum
27
Perubahan Serapan Nitrogen (N) Oleh
Tanaman Jagung pada Inseptisols Napu
Akibat Pemberian Kompos
Hasil sidik ragam serapan nitrogen
(N) oleh tanaman Jagung menunjukkan
bahwa pemberian kompos legum maupun
non legum sangat nyata pengaruh terhadap
serapan nitrogen (N) tanaman jagung.
Aplikasi jenis kompos memberikan pengaruh
yang berbeda nyata terhadap perubahan
serapan nitrogen (N) seperti pada Gambar 4.
Peningkatan serapan N tertinggi
dicapai pada pemberian kompos Johar (0,21
g/tanaman), yang diikuti oleh pemberian
kompos Gamal (0,20 g/tanaman), pemberian
kompos Kacang tanah dan seresah Jagung
(0,16 g/tanaman), pemberian kompos jerami
Padi (0,14g/tanaman), dan pemberian
kompos kulit buah Kakao (0,12g/tanaman).
Sedangkan serapan nitrogen (N) terendah
terjadi pada perlakuan tanpa pemberian
kompos (0,10 g/tanaman).
Peningkatan serapan nitrogen (N)
tanaman dapat disebabkan oleh meningkatnya
ketersediaan nitrogen (N) dalam tanah yang
bersumber dari bahan organik kompos.
Sejalan dengan hasil penelitian Darman
(2006) bahwa pemberian kompos sangat
berpengaruh terhadap peningkatan konsentrasi
N, P, dan K tanaman. Lebih lanjut Wahyudi
(2009), melaporkan bahwa peningkatan
serapan N tanaman ada keterkaitan dengan
peningkatan berat kering tajuk, perbaikan
perkembangan akar tanaman, dan peningkatan
ketersediaan
N
tanah.
Peningkatan
perkembangan tanaman (berat kering tajuk
dan berat kering akar) memiliki hubungan
dengan perbaikan kondisi tanah. Hal tersebut
akan menyebabkan peningkatan kemampuan
akar tanaman untuk menyerap air dan unsur
hara N dalam tanah yang pada gilirannya
akan menunjang peningkatan perkembangan
bagian tanaman di atas permukaan tanah.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan mengenai
perubahan serapan nitrogen (N) tanaman
jagung dan kadar Aldd akibat pemberian
kompos tanaman legum dan non legum pada
Inseptisols Napu, maka dapat disimpulkan
bahwa Pemberian kompos dari tanaman
legum dan nonlegum dapat memperbaiki sifat
kimia (peningkatan ketersediaan nitrogen (N),
kenaikan pH, penurunan Aldd tanah Inceptisols
serta peningkatan serapan nitrogen (N)
tanaman Jagung.
Penurunan kadar Aldd tanah Inceptsols
dan serapan hara nitrogen (N) tanaman
jagung tertinggi dicapai pada pemberian
kompos legum johar.
0.25
b
Nilai Serapan
(g/T anaman)
0.2
0.15
a
a
a
K ontrol
K akao
b
a
a
0.1
0.05
0
Jagung
Jerami
Padi
Johar
J enis K ompos
Gamal
K acang
T anah
Gambar 4. Perubahan Serapan Nitrogen (N) oleh Tanaman Jagung Akibat Pemberian Kompos
Tanaman Legum dan Nonlegum
28
28
DAFTAR PUSTAKA
Amelia, R, 2007. Tingkat Serapan Hara N, P, dan K Tanaman Jagung Manis (Zea mays saccharata Sturt) Pada
Tanah Mineral Masam (Oxic Dystrudepts) Akibat Pemberian Ekstrak Kompos Limbah Buah Kakao dan
Pupuk P. Skripsi Fakultas Pertanian Universitas Tadulako, Palu.
Bates, T.R. and J.P. Lynch, 2001. Root Hairs Confer a Competitive Advantage Under Low Phosphorus
Availability. Plant and Soil 236: 243-250.
Brady, N.C. and R.R. Weil, 2002. The Nature and Properties of Soils. 31th ed. Prentice-Hall, Upper Saddle River,
New York. 511 p.
Buckman, H.O. and N.C. Brady, 1982. The Nature and Properties Of Soils. Diterjemahkan Oleh Soegiman,
1986. Ilmu Tanah. Bhatara Karya Aksara, Jakarta
Cahyani, V.R., 1996. Pengaruh Inokulasi Mikorisa Veskular Arbuskular dan Perimbangan Takaran Kapur
dengan Bahan Organik Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung Pada Tanah Ultisol Kentrong. Tesis
S2 PPS-UGM, Yogjakarta. 131 h.
Darman, S. 2006. Efisiensi Serapan Fosfat dan Pengaruh Komponen Beberapa Sifat Kimia Tanah Terhadap Hasil
Tanaman Kedelai Akibat Pemberian Ekstrak Kompos Dan Pupuk Fosfat Pada Oxic Dystrudepts.
J. Agrisains 7(2): 86-93.
Hairiah, K, Widianto, S.R. Utami, D. Suprayogo, Sunaryo, S.M. Sitompul, B. Lusiana, R. Mulia, Meine van
Noordwijk dan G. Cadish, 2000. Pengelolaan Tanah Masam Secara Biologi: Refleksi Pengalaman dari
Lamping Utara. ICRAF. 311 h.
Hasanudin, 2003. Peningkatan Serapan N dan P serta Hasil Tanaman Jagung melalui Inkubasi Mikoriza,
Azotobakter dan Bahan Organik pada Ultisol. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia, Bengkulu,
5 (2) : 83-89.
Isrun , 2006. Pengaruh Dosis Pupuk P dan Jenis Pupuk Kandang Terhadap Beberapa Sifat Kimia tanah, Serapan P
dan hasil Jagung Manis (zea mays var. saccharata sturt) Pada Inceptisols Jatinangor. J. Agrisains Vol, 7
No.1: 9-17.
Laboratorium Ilmu Tanah Faperta Untad, 2009. Hasil Analisis Tanah Awal
Purwono dan Harsono B., 2005. Pengaruh Kompos Sampah Kota dan Pupuk Kandang Sapi Terhadap Sifat
Kimia Tanah dan Hasil Tanaman Jagung manis (Zea mays sacchrata) pada Fluentik Destrudepts Asal
Jati Nangor Kabupaten Sumedang. http://www.smaker1-tomohon.org/forum/index.php?topic=316.0
Stevenson, F.J., 1994. Humus Chemistry : Genesis, Composition and Reaction. John Willey and Sons, New York. 597 p.
Wahyudi, I., 2009. Manfaat Bahan Organik Terhadap Peningkatan Ketersediaan Fosfor dan Penurunan
Toksisitas Alumunium di Ultisol. Disertsi Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas
Brawijaya, Malang.
29