pemberian pupuk kandang memperbaiki swat fisika dan kimia tanah
advertisement
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 PEMBERIAN PUPUK KANDANG MEMPERBAIKI SWAT FISIKA DAN KIMIA TANAH A . SYAHRUDDIN K . DAN NURAINI Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, Jl. Ir . H. Juanda 98 Bogor RINGKASAN Proses degradasi lahan atau penurunan kesuburan tanah, baik kesuburan kimia maupun kesuburan fisika pada lahan kering di daerah beriklim tropika basah berjalan sangat cepat . Hal ini terjadi akibat proses erosi dan tercucinya unsur-unsur hara oleh air hujan, terutama pada usahatani tanaman pangan dan hortikultura . Penggunaan lahan yang intensif, tanpa pemberian/penggantian zat makanan yang telah diserap tanaman, seperti pengangkutan jerami ke luar lahan juga mempercepat degradasi lahan . Bahan organik berperan sangat penting dalam kelestarian sumberdaya lahan tersebut, agar produktivitasnya berkelanjutan . Di antara jenis jenis bahan organik, pupuk kandang merupakan pupuk organik yang terbaik , karena mengamdung unsur hara cukup lengkap, seperti N,P,K, dan unsur hara esensial lain dalam jumlah yang relatif kecil . Pupuk kandang adalah pupuk yang berasal dari ekskreta padat dan kotoran hewan, urine, dan sisa-sisa tanaman (pakan ternak) yang membusuk dengan bantuan organisme mikro tanah .Sifat pupuk kandang berbeda-beda tergantung jenis,umur,kesehatan dan produksi ternak, serta tingkat kematangannya . Cara pemberian pupuk kandang/bahan organik pada lahan tergantung musim, jenis, dan umur tanaman . Pemberian pupuk kandang akan memperbaiki sifat fisika antara lain : struktur, permeabilitas dan pori-pori tanah, konsistensi dan suhu tanah .Bahan organik mempunyai sifat higroskopis,sehingga tanah menjadi lembab dan lebih dingin . Keadaan ini menyebabkan aktivitas organisme mikro bertambah, ukuran dan bentuk struktur mengalami perubahan, pori-pori tanah juga bertambah . Dengan bertambahnya pori-pori tanah permeabilitas dan konsistensi tanah semakin baik . Pemberian bahan organik juga memperbaiki sifat kimia, antara lain : meningkatkan kandungan bahan organik tanah, unsur hara dan kapasitas tukar kation tanah . Bahan organik berbentuk humus dapat menahan hara tanaman menjadi bentuk tidak larut dan tidak mudah tercuci air hujan .Makin tinggi bahan organik, makin banyak hara dapat ditahan, sehingga pemupukan (an-organik) yang dilakukan dapat lebih efisien. PENDAHULUAN Pelestarian lahan merupakan suatu hal yang sangat penting bagi kelangsungan suatu usaha pertanian, karena lahan menyedibkan sebagian besar kebutuhan pangan , sandang, dan papan . Kesalahan pengelolaan akan menyebabkan terjadinya kerusakan 42 Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 lahan, yang berakibat sulitnya pengusahaan untuk pemenuhan kebutuhan hidup manusia .Bahan organik berperan sangat penting dalam pelestarian sumber daya lahan . Di daerah-daerah dengan iklim tropika basah, seperti Indonesia, kelembapan dan temperatur yang cukup tinggi, mendorong proses perombakan/dekomposisi bahan organik berjalan sangat intensif . Hal ini terutama terjadi pada lahan kering dengan usaha tani tanaman pangan dan hortikultura . Lahan tersebut sering terbuka (tanpa vegetasi) .Dengan pengelolaan lahan (panen dan pengolahan tanah), mempercepat degradasi/ penurunan kesuburan tanah baik kesuburan fisika maupun kesuburan kimia, sebagai akibat Hilangnya lapisan tanah atas yang relatif subur, akibat erosi permukaan (sheet erosion) .Tercuci/terbawanya unsur-unsur hara oleh air hujan, dan umumnya terjadi pada lahan yang tanahnya berbutir kasar (pasir) . Penggunaan lahan yang sangat intensif, tanpa pemberian/penggantian zat makanan (unsur hara) yang telah diserap tanaman, seperti pengangkutan jerami ke luar lahan, juga mempercepat degradasi lahan . Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman pada lahan kering adalah tanah yang mengandung 45% bahan mineral, 5 % bahan organik, 20 - 30% udara, dan 20 - 30% air (Hardjowigeno,1992) . Keadaan tanah yang demikian, dapat diperoleh dengan pemberian bahan organik, antara lain pupuk kandang, pupuk hijau, dan kompos . Di antara jenis-jenis bahan organik, pupuk kandang merupakan pupuk organik yang terbaik karena mengandung unsur hara cukup lengkap N, P, K, dan unsur hara esensial lain dalam jumlah yang relatif kecil (Knuti, e t.al . 1970) . PUPUK KANDANG Pupuk kandang merupakan pupuk tertua yang dikenal manusia, berasal dari ekskreta padat atau kotoran hewan, urine dan sisa-sisa tanaman (pakan ternak) yang membusuk dengan bantuan organisme mikro tanah . Jumlah kotoran yang dihasilkan tiap jenis ternak sangat bervariasi, misalnya tiap ekor sapi dapat menghasilkan kotoran (Indonesia) rata-rata 25 kg/hari (Suganda, 1988) . Di Amerika Serikat 26 kg/hari (Foth, 1984) . Tiap jenis ternak menghasilkan pupuk kandang dengan sifat yang berbeda-beda . Kotoran ayam mengandung unsur hara lebih besar daripada pupuk kandang lainnya (Tabel 1) . Kotoran kuda dan kambing mengalami fermentasi dan menjadi lebih cepat panas dan lebih cepat melapuk dari pada kotoran sapi dan babi . (Hardjowigeno, 1992) . Tabel 1 . Persentase kandungan unsur hara pada masing-masing jenis kotoran ternak Ternak Unggas (ayam) Sapi Kuda Babi Domba Sumber : Hardjowigeno, 1992 N 1,70 0,29 0,44 0,60 0,55 P' O' 1,90 0,17 0,17 0,41 0,31 K,O 1,50 0,35 0,35 0,13 0,15 43 Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 Umur hewan temak juga berpengaruh terhadap jumlah unsur hara yang terkandung dalam kotorannya . Hewan temak muda yang sedang membentuk urat dan tulang membutuhkan fosfor, nitrogen, kalium dan unsur-unsur lainnya dalam jumlah yang lebih besar dari pada ternak dewasa . Akibatnya kotoran yang dihasilkannya mengandung unsur hara yang lebih rendah . Kualitas pupuk kandang sangat dipengaruhi oleh tingkat kematangannya . Pupuk kandang yang telah mengalami dekomposisi/pelapukan (humus), unsur-unsur hara di dalamnya siap tersedia bagi tanaman . Humus akan mudah tercampur/meresap di antara butir-butir tanah, sehingga mempercepat proses perubahan sifat fisika dan kimia tanah . Jumlah dan kualitas pupuk kandang juga sangat tergantung pada jenis dan banyaknya makanan yang dikonsumsi, keadaan ternak, dan susu yang dihasilkan atau kerja yang dilakukan ternak (Foth, 1984) . Cara pemberian bahan organik/pupuk kandang Pada musim hujan pupuk kandang dapat ditebarkan di permukaan tanah, tetapi pada musim kemarau dibenamkan atau dicampurkan dengan tanah agar tidak mengering . Pada lahan usahatani tanaman semusim, pupuk kandang diaduk dengan tanah lapisan atas pada waktu pengolahan tanah . Sedangkan pada tanaman tahunan pupuk kandang dimasukkan ke dalam lubang tanam dicampur dengan - pupuk lain, sebelum bibit ditanam . Pada tanaman yang sudah dewasa diberikan sekeliling pohon di bawah tajuk daun terluar . Pemberian pupuk kandang akan memperbaiki sifat fisika seperti struktur, permeabilitas dan pori-pori, konsistensi, dan sifat kimia tanah seperti kapasitas tukar kation, unsur hara,dan biologi tanah .(Bohn et al,1985) . Selain itu juga meningkatkan jumlah organisme mikro tanah (Surba-Rao, 1994 ) . Perbaikan terhadap sifat fisika tanah Struktur Struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butir-butir tanah (Hardjowigeno, 1992) . Gumpalan tanah terjadi karena butir-butir tanah yaitu pasir (2 mm - 0,05 mm), debu (0,05 mm - 0,002 mm) dan liat (< 0,002 mm) terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, koloid tanah, oksida-oksida besi dan silikat . Gumpalangumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran dan kemantapan yang berbeda-beda (Tabel 2) . Tabel 2 . Bentuk dan ukuran butir-butir struktur tanah Lempeng <i 1-2 2-5 5-10 >10 Bentuk dan ukuran struktur (mm) Prisma Gumpal Granular <5 <1 <10 10-20 5-10 1-2 20-50 10-30 2-5 50-100 20-50 5-10 > 100 >50 >10 Sumber : Hardjowigwno, 1992 44 Remah 1< 1-2 2-5 - Kelas struktur Sangat halus Halus Sedang Kasar Sangt kasar Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 Tanah dengan struktur yang baik mempunyai tata udara yang baik, unsur hara lebih mudah tersedia bagi tanaman, dan tanah mudah diolah . Bentuk struktur yang baik adalah granular atau remah . Tanah-tanah yang berstruktur lempeng, prisma, tiang, dan gumpal dengan pemberian pupuk organik, akan mengalami perubahan .bentuk dan ukuran sebagai akibat dari aktivitas organisme mikro (biologi tanah), dan pertumbuhan akar tanaman yang meningkat . Penambahan pupuk kandang menaikkan jumlah individu fauna tanah total (Adianto, 1993) . Adanya aktivitas organisme mikro dan pertumbuhan akar tanaman yang semakin aktif, butir-butir/agregat tanah yang berukuran besar akan terpecah menjadi butiran butiran yang lebih kecil . Pada tanah yang berstruktur lepas (tanah pasir) dengan adanya pupuk kandang butir-butir pasir tunggal akan diikat menjadi bentukan yang lebih kompak. PERMEABILITAS DAN PORI-PORI TANAH Tanah-tanah berkadar liat tinggi umumnya mempunyai ikatan antar agregat yang kuat, pori-pori sedikit, dan permeabilitasnya lambat . Pengertian dari permeabilitas tanah adalah mudah tidaknya udara, cairan atau akar-akar tanaman menembus atau melalui sebongkah tanah atau lapisan tanah (Buckman dan Brady, 1982) . Tanah seperti ini cepat sekali mengalami jenuh air, akibatnya air hujan tidak tertampung/terserap ke dalam tanah, dan akhirnya mengalir di permukaan . Bersamaan aliran permukaan tersebut terhanyut butir-butir tanah lapisan atas, yang disebut erosi permukaan (sheet erosion) . Permeabilitas tanah yang baik pada lahan kering umumnya berkisar 1,5 - 5,0 cm/jam . Pemberian pupuk kandang pada tanah berkadar liat tinggi dapat menambah jumlah pori-pori tanah, baik pori-pori mikro, meso, maupun makro . Disamping itu juga menghasilkan pori-pori yang berisi udara yang sangat diperlukan oleh akar tanaman maupun organisme mikro . Dengan bertambahnya jumlah pori-pori berarti akan menambah jumlah air yang dapat diserap oleh tanah tersebut . Pada tanah berbutir kasar (berpasir), ikatan butir-butir tanah sangat lemah, air sangat cepat meresap ke bawah . Apabila turun hujan air akan langsung meresap ke dalam tanah, tidak tertahan di lapisan atas/olah yang merupakan daerah perakaran . Selain itu apabila terkena pukulan air hujan butir-butir tanah akan mudah terlepas, dan pada lahanlahan yang miring akan mudah sekali terjadi erosi . Pemberian pupuk kandang merubah daya ikat butir-butir tanah, sehingga air hujan tidak langsung meresap ke lapisan bawah . Selain itu sifat dari pupuk kandang itu sendiri mempunyai daya menyerap air yang tinggi . Pupuk kandang juga dapat meningkatkan pembentukan agregat tanah dengan baik, sehingga kepadatannya berkurang (Salam-Hadi, 1989) . Hasil penelitian yang menunjukkan perubahan sifat fisika dengan pemberian pupuk kandang disajikan pada Tabel 3 . Konsistensi tanah Konsistensi tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi butir-butir tanah atau daya adhesi butir-butir tanah dengan benda lain . Hal ini ditunjukkan oleh daya tanah terhadap gaya yang akan mengubah bentuk . Gaya tersebut misalnya pencangkulan dan 45 Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 pembajakan . Tanah yang mempunyai konsistensi baik umumnya mudah diolah dan tidak melekat pada alat pengolah tanah . Umumnya tanah yang berkadar liat tinggi, daya kohesi dan adhesinya sangat kuat . Pemberian bahan organik membantu mengurangi daya kohesi dan adhesi . liat tercampur bahan organik membuat tanah menjadi gembur, jumlah pori-pori tanah bertambah, maka akibatnya pada waktu dicangkul atau dibajak terasa lebih ringan . Tabel 3 . Rata-rata berat isi, ruang pori total, pori aerasi dan pori air tersedia dari berbagai perlakuan pemberian pupuk kandang pada tanah Haplorthox Kuamang Kuning Perlakuan dengan Pupuk kandang tanpa ppk. kandang 2 ton/ha 4 ton/ha 6 ton/ha 8 ton/ha 10 ton/ha 12 ton/ha 14 ton/ha 16 ton/ha 18 ton/ha 20 ton/ha Berat isi Ruang Pori Total g/cm3 1,24 1,22 1,21 1,20 1,21 1,20 1,17 1,17 1,20 1,16 1,15 52,71 53,46 53,58 53,96 54,09 54,21 54,85 55,09 54,46 55,47 56,60 Pori Aerasi Pori Air Tersedia % volume 18,41 7,89 18,88 8,47 20,23 9,01 21,41 9,09 22,32 9,62 22,14 9,92 23,31 10,15 23,55 10,35 22,84 10,64 23,85 10,81 26,71 11,31 F tabel 5 % = 2,35 ; Sumber : Salam-Hadi, 1989 • Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 5 % menurut Duncan . Suhu tanah Pupuk kandang yang diberikan secara ditebar di permukaan tanah dapat berfungsi sebagai mulsa . Mulsa menghindarkan cahaya matahari langsung mencapai permukaan tanah,sehingga menghasilkan suhu tanah yang lebih rendah . Pada malam hari dapat mencegah pelepasan panas, sehingga suhu minimum dapat lebih tinggi (Suwardjo, 1981) . Dengan suhu tanah yang rendah tersebut, maka laju dekomposisi bahan organik herjalan lebih lambat . Perbaikan terhadap sifat kimia tanah Pemberian pupuk kandang akan meningkatkan bahan organik tanah sehingga akan berpengaruh positif terhadap sifat kimia tanah . Tanah-tanah yang mendapat tambahan bahan organik akan lebih baik dibandingkan dengan yang tidak mendapatkan tambahan . Perbaikan tersebut baik secara langsung maupun sebagai pengaruh sampingan, yaitu antara lain 46 Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 Kandungan bahan organik tanah Penambahan pupuk kandang akan meningkatkan kandungan bahan organik tanah . Hal ini diperlukan sebagai pengganti bahan organik yang hilang atau terserap oleh tanaman atau penambahan pada tanah-tanah yang kandungan bahan organiknya rendah . Hal ini dikemuka-kan oleh Setyamidjaja (1986) dan Soepardi (1983), bahwa penambahan bahan organik ke dalam tanah akan menambah ketersediaan unsur hara dan kandungan Bahan organik tanah Lebih lanjut Soepardi (1983) menjelaskan kadar bahan organik pada tanah yang ditanami terus menerus akan menurun sebesar 35 % dibandingkan kondisi tanah awal (sebelum ditanami), sehingga bahan organik harus diberikan secara teratur Unsur hara Bahan organik berfungsi sebagai gudang penyimpan unsur hara : (1) sebagai sumber unsur hara (penyumbang unsur hara), dan (2) penyangga ketersediaan unsur hara . Sumber unsur hara Bahan organik adalah salah satu sumber unsur hara tanaman yang penting (Wiralaga, 1988) . Sedangkan Foth, (1984), menyatakan bahan organik berupa pupuk kandang terdiri dari dua bagian yaitu bagian padat dan cair . Pada bagian padat ini terkandung unsur hara N yang terdiri dari 2 bagian yaitu bagian yang merupakan residu protein yang tahan terhadap perombakan dalam proses pencernaan, dan protein yang disintesa dalam sel-sel bakteri . Bentuk yang terakhir ini cepat tersedia bagi tanaman bila ditambahkan ke dalam tanah . Selain nitrogen pupuk kandang juga mengandung P, K, dan lignin . Miller dan Donahue (1990), menyatakan penambahan bahan organik berpengaruh langsung karena bahan organik merupakan sumber P dan S tersedia dalam tanah . Penyangga ketersediaan unsur hara Bahan organik berbentuk humus dapat menahan hara tanaman menjadi bentuk tidak larut dan tidak mudah tercuci air hujan . Makin tinggi kadar bahan organik makin banyak hara tanaman dapat di tahan sehingga pemupukan (an-organik) yang dilakukan dapat lebih efisien . Asam-asam organik yang dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik menurut Sarief (1986) dapat melarutkan Fe dan Al sehingga P berada dalam keadaan bebas . Kemudian Hakim, dkk, . (1986) menyatakan bahwa asam-asam organik sebagai hasil dekomposisi bahan organik sangat efektif dalam membebaskan P yang terfiksasi oleh Al dan Fe dalam larutan tanah sehingga P lebih tersedia bagi tanaman . Bradley dan Sieling (1983) menyatakan bahwa asam organik mampu mengurangi aktivitas ion Al dalam tanah, dengan bereaksi membentuk senyawa 47 Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 kompleks yang tidak larut, sehingga dapat mengurangi kelarutan Al dalam tanah sekaligus mengurangi pengikatan P oleh Al . Kemudian Wiralaga, dkk ., (1988) menjelaskan bahwa senyawa organik yang terdiri dari protein, asam animo dan asamasam organik lainnya dapat bereaksi dengan Fe dan Mn membentuk senyawa yang mantap (khelat) . Dijelaskan juga khelat ini dapat larut sehingga kadar Fe dan Mn dalam tanah meningkat dan dapat diambil tanaman serta tidak bersifat meracuni tanaman . Kapasitas tukar kation (KTK) tanah Pertukaran kation di dalam tanah merupakan peristiwa yang sangat penting . Besarnya nilai KTK tanah beragam untuk setiap jenis tanah tergantung antara lain tekstur, pH, dan koloid tanah (liat atau humus) . Menurut Miller and Donahue (1990) adanya bahan organik akan menyumbangkan sekitar 30 - 70% dari total KTK tanah . Penurunan KTK tanah sejalan dengan penurunan bahan organik . Hasil penelitian Sukristiyonubowo,dkk ., (1993) tanah yang ditambah bahan organik mampu menekan laju penurunan nilai KTK tanah dibandingkan dengan tanah yang tidak mendapat tambahan bahan organik . KESIMPULAN 1. 2. 3. Bahan organik sangat diperlukan dalam suatu usahatani untuk meningkatkan/memper-tahankan produktivitas tanah . Pemberian bahan organik (pupuk kandang) pada tanah, selain dapat memperbaiki sifat tisika tanah antara lain : struktur, permeabilitas dan pori-pori, dan konsistensi, juga dapat memperbaiki sifat kimia tanah antara lain : menambah kandungan bahan organik tanah, sebagai sumber dan penyangga unsur hara, dan meningkatkan kapasitas tukar kation tanah . . Jutnlah dan kualitas pupuk kandang sangat dipengaruhi oleh jenis, umur, keadaan dan produksi hewan ternak, serta tingkat kematangan pupuk kandangnya. DAFTAR BACAAN Adianto, 1993 . Biologi Pertanian . Pupuk kandang, pupuk organik dan insektisida . Disertasi . Institut Teknologi Bandung . Edisi kedua, cetakan pertama . Bohn, H .L ., McNeal and G .A . O'Connor, 1985 . Soil Chemistry . John Wiley and Sons, New York . Chicester, Brisbane, Toronto . Bradley, W .B . and D .H . Sieling, 1983 . Effect of Organic anion and sugars in phosphate precipitation by iron and aluminium as influence by pH . Soil Sci . Am . Journal No . 76 . Buckman,H .O .dan Nyle .C .Brady,1982 .I1muTanah .TerjemahanProf .Dr .Soegiman . Penerbit Bhratara Karya Aksara, Jakarta . 48 Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1999 Suganda,E, 1997 . Potensi dan pemanfaatan pupuk organik asal kotoran sapi . Prosiding Lokakarya Fungsional Non Peneliti, Bogor 15 - 16 Desember 1997, p . 9 - 12 . Foth, H .D . 1984 . Fundamental of soil science . 7' Edition . John Wiley and Sons, New York . Hakim, -N ., M .Y . Nyakpa, A .M . Lubis, S .G . Nugroho, M .R . Saul, M .H . Diha, G .B . Hong dan H .H . Bailey, 1986 . Dasar-dasar ilmu tanah . Penerbit Universitas Lampung . Knuti,L,L,M .Korpi, dan J .C .Hide,1970 . Profitable Soil Management . Prentice Hall . Inc . Englewood Cliffs .N .J . Miller, R .H ., and R .L . Donahue, 1990 Soils . An Introduction to soil and plant growth . Sixt Edition . Printice Hall Inc . Englewood Cliffs, NJ . Sarief, S ., 1986 . Kesuburan dan pemupukan tanah . Pustaka Buana, Bandung Salam-Hadi,1989 .Pengaruh pemberian pupuk kandang terhadap beberapa sifat fisik dan kimia pada tanah Haplorthox Kuamang Kuning . Laporan kerja praktek Pendidikan Diploma Tiga pada Akademi Kimia Analisis Bogor . Hardjowigeno,S, 1992 . Ilmu Tanah . Edisi Revisi . Cetakan ketiga, p . 233 . 1992 . Setyamidjaja, D ., 1986 . Pupuk dan p emupukan . CV . Simpleks Jakarta . Soepardi, G ., 1983 . Sifat dan Ciri Tanah . Departemen Ilmu-ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor . Sukristiyonubowo, Mulyadi, Putu Wigena, dan A . Kasno, 1993 . Pengaruh penambahan bahan organik, kapur, dan pupuk NPK terhadap sifat kimia tanah dan hasil kacang tanah . Pemberitaan Penelitian Tanah dan Pupuk . Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, Bogor . Surba-Rao, N .S ., 1994 . Mikro-organisme tanah dan pertumbuhan tanaman . Universitas Indonesia . Suwardjo,1981 .Peranan sisa-sisa tanaman dalam konservasi tanah dan air pada usaha tani tanaman semusim. Disertasi Pasca Sarjana Institute Pertanian Bogor . Wiralaga, A .Y . Ali, A .M . Lubis, Y . Nyakpa, N . Hakim, 1988 . Kimia Tanah . BKSPTN/UNSAID (Universitas of Kentucky) WUAE Project . Lampung . 49
