PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

commit to user

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN

DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

Disusun oleh : RIVKI ANGGRIAWAN

H 0206011

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2011

commit to user

ii

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN

DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI

Skripsi

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna

Memperoleh Derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Program Studi Ilmu Tanah Jurusan Ilmu Tanah

Disusun oleh : RIVKI ANGGRIAWAN

H 0206011

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2011

commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

PENGARUH PENAMBAHAN PUPUK ORGANIK KOTORAN SAPI DAN SERESAH GAMAL ( Gliricidia maculata ) TERHADAP KETERSEDIAAN

DAN SERAPAN Ca DAN Mg TANAMAN PADI Yang dipersiapkan dan disusun oleh

RIVKI ANGGRIAWAN

H 0206011

Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji pada tanggal :

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Susunan Tim Penguji

Ketua Anggota I Anggota II

Prof. Dr. Ir. H. S.Minardi, MP NIP 19510724 197611 1 001

Ir. Sri Hartati, MP NIP19590909 198603 2 002

Dr.Ir.Supriyadi, MP NIP 19610612 198803 1 003

Surakarta, … Maret 2011

Mengetahui,

Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian

Dekan

Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS. NIP. 19551217 198203 1 003

commit to user

iv

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin, penulis panjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi. Shalawat dan salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. 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. Prof. Dr. Ir. H. S. Minardi, MP selaku pembimbing utama yang telah dengan sabar membimbing dan mengarahkan dalam penyusunan skripsi ini.

3. Ir. Sri Hartati, MP selaku pembimbing pendamping I yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

4. Dr. Ir. Supriyadi, MP selaku pembimbing pendamping II yang telah memberikan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

5. Ir. Sumarno, MS selaku Pembimbing Akademik, yang telah mendampingi penulis dari awal sampai akhir semester.

6. Ayah dan Ibu tercinta yang selalu memberikan dukungan moral, material dan doa serta bimbingan yang sangat berharga dalam kehidupan penulis.

7. Adik-adikku, Dita Anggriansari, Lolita Anggriani dan Fakhri Akmal Rusniawan tersayang yang selalu memberikan warna dan semangat bagi penulis dalam segala hal, dunia sepi tanpa kalian.

8. Teman-teman tim ‘ Mojogedang ‘ ( Gigih H, Denis S, Bramianto D.M, Hafid Agustan, Nanang K.V, M. Iqomudin, Taufik A, Arlin S, Fiqa Ali A, Yunita K.D, Vika P, Ratna Dewi K ) terima kasih atas kerjasamanya selama ini. 9. Kawan - kawan “MATANEM” ( Mahasiswa Ilmu Tanah 2006 ) dan seluruh

pihak yang membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

10.Teman – teman Kost Tengah & Kost Prasetyo yang memberikan semangat selama di kost.

11. Adik – adik tingkat Ilmu Tanah 2007, AGT 2008, 2009 & 2010 terima kasih doa dan dukungannya.

commit to user

v

12.Semua yang telah menjadi bagian hidupku selama menjalani kuliah di Universitas Sebelas Maret Surakarta, kalian telah memberikan kenangan

yang begitu sulit dilupakan.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, walaupun demikian penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan para pembaca pada umumnya.

Surakarta,……….2011

commit to user

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR LAMPIRAN ... x

RINGKASAN ... xi

SUMMARY ... xii

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah... 5

C. Tujuan Penelitian... 5

D. Manfaat Penelitian... 5

E. Hipotesis ... 5

II. LANDASAN TEORI ... 6

A. Tinjauan Pustaka ... 6

1. Kalsium ( Ca ) dalam tanah dan tanaman ... 6

2. Magnesium ( Mg ) dalam tanah dan tanaman ... 8

3. Seresah Gamal ... 10

4. Pupuk Organik Kotoran Sapi ... 11

5. Tanah Sawah ... 13

6. Tanaman Padi... 15

7. Budidaya Tanaman Padi Secara Konvensional ... 19

8. Budidaya Tanaman Padi dengan SRI ... 20

B. Kerangka Berpikir ... 23

III. METODE PENELITIAN ... 24

A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 24

commit to user

vii

C. Rancangan Penelitian ... 25

D. Variabel - Variabel Yang Diamati Dalam Penelitian ... 26

E. Tata Laksana Penelitian ... 26

F. Analisis Data ... 30

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31

A. Karakteristik Tanah Awal ... 31

B. Kualitas Pupuk Organik dan Seresah Gamal ... 32

1. Kualitas Pupuk Organik Kotoran Sapi ... 32

2. Kualitas Seresah Gamal ... 33

C. Pengaruh Perlakuan Terhadap Variabel Tanah ... 34

1. Kandungan Ca Tersedia ... 34

2. Kandungan Mg Tersedia ... 36

3. Bahan Organik ... 38

4. Kapasitas Pertukaran Kation ... 40

5. Reaksi Tanah ( pH ) ... 42

D. Pengaruh Perlakuan Terhadap Serapan Ca dan Mg Tanaman Padi 45 1. Serapan Ca Tanaman Padi ... 45

2. Serapan Mg Tanaman Padi ... 48

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 51

A. Kesimpulan... 51

B. Saran ... 51

commit to user

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Serapan Hara Tanaman Padi ... 9

Tabel 4.2 Karakteristik Tanah Awal ... 31

Tabel 4.3 Hasil Analisis Pupuk Organik Kotoran Sapi ... 32

commit to user

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagan Kerangka Berfikir ... 24 Gambar 4.1 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah

Gamal Terhadap Ca Tersedia Tanah ... 35 Gambar 4.2. Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah

Gamal Terhadap Mg Tersedia Tanah ... 37 Gambar 4.3 Pengaruh Sistem Budidaya Terhadap Bahan Organik Tanah.. ... 39 Gambar 4.4 Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Anorganik serta Seresah

Gamal Terhadap Bahan Organik Tanah.. ... 39 Gambar 4.5 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap

KPK Tanah.. ... 40 Gambar 4.6 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap

pH Tanah ... 42 Gambar 4.7 Pengaruh Kombinasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap

Serapan Ca Tanaman Padi ... 46 Gambar 4.8 Pengaruh Sistem Budidaya Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi ... 48 Gambar 4.9 Pengaruh Perlakuan Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi ... 49

commit to user

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Rekapitulasi Daftar Analisis Ragam ... 57

Lampiran 2. Hasil Ca Tersedia ... 57

Lampiran 3. Hasil Mg Tersedia ... 58

Lampiran 4. Hasil Kapasitas Pertukaran Kation ... 59

Lampiran 5. Hasil Reaksi Tanah ... 60

Lampiran 6. Hasil Bahan Organik ... 60

Lampiran 7. Hasil Serapan Ca ... 61

Lampiran 8. Hasil Serapan Mg ... 62

Lampiran 9. Hasil Analisis Ragam Ca Tersedia ... 63

Lampiran 10. Hasil Analisis Ragam Mg Tersedia ... 63

Lampiran 11. Hasil Analisis Ragam Bahan organik ... 64

Lampiran 12. Hasil Analisis Ragam Kapasitas pertukaran kation ... 64

Lampiran 13. Hasil Analisis Ragam Reaksi tanah ( pH ) ... 64

Lampiran 14. Hasil Analisis Ragam Serapan Ca ... 64

Lampiran 15. Hasil Analisis Ragam Serapan Mg ... 65

Lampiran 16. Uji Korelasi ... 66

Lampiran 17. Klasifikasi Tanah Desa Pereng, Mojogedang Karanganyar ... 67

Lampiran 18. Deskripsi Varietas Padi Sintanur ... 69

Lampiran 19. Morfologi Tanaman Padi ... 70

commit to user

xi

RINGKASAN

Rivki Anggriawan. H0206011. ” Pengaruh Penambahan Pupuk Organik Kotoran Sapi dan Seresah Gamal Terhadap Ketersediaan dan Serapan Ca dan Mg Tanaman Padi ”. Penelitian ini dibawah bimbingan Prof.Dr.Ir.H.Slamet Minardi,MP dan Ir.Sri Hartati, MP. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penelitian ini dilaksanakan di Desa Pereng, Mojogedang, Karanganyar pada bulan Juni 2009 sampai Desember 2009. Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal terhadap ketersediaan dan serapan Ca dan Mg pada tanaman padi dengan metode sistem budidaya

System of Rice Intensification ( SRI ) dan konvensional. Penelitian ini merupakan

penelitian dengan menggunakan rancangan dasar Rancangan Acak Kelompok Lengkap ( RAKL ) dengan 2 faktor, faktor I yaitu dosis kebiasaan petani (D1), dosis rekomendasi (D2), Pupuk kandang 100%(10ton/ha) (D3), 50%pupuk organik (45%pupuk kandang+5% seresah gamal)+100%dosis rekomendasi (D4), 50%pupuk organik (45%pupuk kandang+5% seresah gamal)+50%dosis rekomendasi (D5), 50%pupuk organik (42,5%pupuk kandang+7,5% seresah gamal)+100%dosis rekomendasi (D6), 50%pupuk organik (42,5% pupuk kandang+7,5% seresah gamal)+50% dosis rekomendasi (D7). 50% pupuk organik (40% pupuk kandang+10% seresah gamal)+100% dosis rekomendasi (D8). 50% pupuk organik (40% pupuk kandang+10% seresah gamal)+50% dosis rekomendasI (D9), dan faktor II yaitu sistem budidaya SRI (B1) dan konvensional (B2). Analisis data menggunakan uji F dengan taraf 1 dan 5% atau Kruskal Wallis, kemudian uji Duncan Multiple Range ( DMR ) taraf 5% atau Mood Median serta uji korelasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan Ca tersedia tertinggi dicapai pada perlakuan D1B2, yaitu sebesar 3,08 me% dan kandungan Mg tersedia tertinggi pada perlakuan D3B1. Serapan Ca tanaman tertinggi dicapai pada perlakuan D7B2 yaitu sebesar 0,051 g/tanaman dan serapan Mg tanaman padi tertinggi pada perlakuan dengan D1B2 sebesar 0,622 g/tanaman.

commit to user

xii

SUMMARY

Rivki Anggriawan. H0206011. ” The Effect of Cow Manure and Gamal Litter Treatment to Ca and Mg Available and Their Uptake by Rice Plant”. This Research was under guidance of Prof.Dr.Ir.H.S.Minardi,MP and Ir.Sri Hartati, MP. Soil Science Department Faculty of Agriculture Sebelas Maret University Surakarta. This research was the field one, carried out on March to November 2009 at Dani, Pereng, Mojogedang Subdistrict, Karanganyar Regency. The aim of the research was to know the effect of cow manure and gamal litter (Gliricidia maculata) treatment to Ca and Mg available and their uptake by rice plant (Oryza sativa) with two cultivation system System of rice Intensification (SRI) and conventional. The research was a Randomize Completely Block Design (RCBD) factorial nested with 2 factors, This research is using RAKL basic design with 2 factors, factor I namely farmers' habits dose (D1), the dose recommendations (D2), 100% Manure (10ton/ha) (D3), 50% organic fertilizer (45% manure + 5% litter gamal) +100% dose recommendation (D4), 50% organic fertilizer (45% +5% manure litter gamal) +50% dose recommendation (D5), 50% organic fertilizer (manure + 42.5% 7.5% litter gamal) +100% dose recommendation (D6), 50% organic fertilizer (42.5% +7.5% manure litter gamal) +50% dose recommendation (D7). 50% organic fertilizer (40% +10% manure litter gamal) +100% dose recommendation (D8). 50% organic fertilizer (40% manure litter gamal +10%) +50% dose recommendation (D9), and factor II is System of Rice Intensification ( SRI ) cultivation system (B1) and conventional (B2). The data analysis used the F test level 1% and 5% (for normal data) and Kruskal-Wallis (for abnormal data), Duncan Multiple Range Test ( DMRT ) on 5 % (for normal data) and Mood Median (for abnormal data), then Correlation test. The result showed that the gamal litter treatment was nonsignificant to Ca and Mg available. The combination treatment between cow manure, gamal litter and cultivation system were highly significant to Ca and Mg uptake by rice plant. The cultivation system was highly significant to Ca and Mg uptake by rice plant. The highest available Ca was reached by D1B2 with 3,08 me% and the highest available Mg was on D3B1. The highest Ca uptake was on D7B2 with 0,051 g/plant and the highest Mg uptake was on D1B2 as 0,622 g/plant.

commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman pangan yang sangat penting karena sampai saat ini beras merupakan makanan pokok bagi sebagian penduduk dunia terutama Asia. Permintaan terhadap beras sebagai makanan utama sebagian besar penduduk Indonesia mengalami peningkatan sebesar 2,23 % per tahun dan menurut Tim Peneliti Badan Litbang Pertanian (1998), defisit beras pada tahun 2003 diperkirakan sekitar 3.587.461 ton, dan kontribusi terbesar dalam memenuhi permintaan beras adalah melalui peningkatan produktivitas, yaitu 56,80 %. Swastika et al., ( 2000 ) cit Arafah dan Sirappa ( 2003 ), menyebutkan proyeksi permintaan beras pada tahun 2010 sekitar 41,50 juta ton. Selanjutnya dikatakan bahwa defisit beras akan meningkat sekitar 13,50 % per tahun (12,78 juta ton pada tahun 2010) apabila tidak dilakukan peningkatan produktivitas dan perluasan areal panen.

Upaya peningkatan produksi pertanian utamanya padi masih dan akan tetap merupakan kebutuhan bagi bangsa ini mengingat semakin meningkatnya kebutuhan pangan beras sejalan dengan meningkatnya penduduk dan kualitas hidup masyarakat. Pengalaman selama lebih dari 30 tahun pembangunan pertanian padi sawah menunjukkan bahwa peningkatan produktivitas selama lebih dari sepuluh tahun terakhir ini (1990 - 2000) tidak lagi menunjukkan peningkatan yang berarti bahkan dapat dikatakan cenderung zero growth (Lopulisa, 1996). Menurut Lopulisa (1995) fenomena ini dapat diakibatkan oleh sejumlah faktor antara lain : (1) teknologi tanah yang digunakan saat ini tidak sesuai lagi dengan perkembangan dinamis tanah, hal ini dapat dilihat dari semakin rendahnya respon dari teknologi yang diberikan dibandingkan dengan respon yang diperoleh sebelumnya (1969 - 1979), (2) teknologi, khususnya rekomendasi pemupukan yang diterapkan umumnya masih bersifat umum atau tidak spesifik lokasi, dan (3) rendahnya tingkat penerapan teknologi petani akibat rendahnya penguasaan teknologi dan terbatasnya sarana/prasarana dan kelembagaan pertanian yang ada.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Tanah sawah merupakan media utama bagi pertumbuhan tanaman padi, karena sebagian besar tanaman padi ditanam di tanah sawah dan merupakan suatu tanah yang umumnya memiliki kesuburan yang baik dengan ketersediaan air yang cukup. Secara fisik, tanah sawah dicirikan oleh terbentuknya lapisan oksidatif atau aerobik di atas lapisan reduktif atau anaerobik sebagai akibat penggenangannya (Hardjowigeno dan Rayes, 2005). Pengelolaan tanah sawah secara intensif dengan sistem monokultur dan penggunaan varietas padi unggul yang terus menerus, seperti yang berkembang sampai saat ini dapat menyebabkan terjadinya ketimpangan hara dan penurunan produksi. Pada umumnya pengelolaan tanah sawah menggunakan masukan bahan kimia yang tidak rasional dan pemberiannya secara terus menerus. Hal tersebut menyebabkan degradasi kesuburan tanah yang akan berpengaruh terhadap efisiensi serapan hara dan penurunan produksi (Safuan et al., 2002).

Berkaitan dengan hal tersebut, pemupukan merupakan salah satu cara yang terus dilakukan. Pemakaian pupuk anorganik secara intensif serta penggunaan bahan organik yang terabaikan untuk mengejar hasil yang tinggi menyebabkan bahan organik tanah menurun. Hal ini kemudian menyebabkan terjadinya degradasi sumberdaya lahan tanah sebagai akibat dari penggunaan tanah yang berlebihan dan menurunnya penggunaan pupuk organik, sehingga menurunkan produktivitas lahan (Las et al., 2002).

Masalah tersebut berkaitan dengan terkurasnya unsur hara baik unsur makro maupun unsur mikro dan menurunnya kesuburan tanah akibat semakin habisnya bahan organik, sehingga perlu adanya penambahan berbagai macam bahan organik dengan melakukan pengkayaan pupuk organik.

Las et al. (1999), menyatakan bahwa dalam meningkatkan produksi

padi perlu dilakukan pelestarian lingkungan produksi, termasuk mempertahankan kandungan bahan organik tanah. Hal ini sejalan dengan yang dikemukan oleh Hadiwigeno (1993) dan Zaini et al. (1996), bahwa arah penelitian ke depan adalah pertanian terlanjutkan dalam jangka panjang

commit to user

input) yang dikenal dengan LISA atau LEISA, yaitu suatu bentuk pertanian

yang menggunakan sumberdaya lokal yang tersedia secara optimal dan meminimumkan penggunaan masukan dari luar.

Penambahan bahan organik merupakan suatu tindakan perbaikan lingkungan tumbuh tanaman yang antara lain dapat meningkatkan efisiensi pupuk (Adiningsih dan Rochayati, 1988).

Tanaman supaya dapat tumbuh secara normal juga membutuhkan unsur hara makro sekunder yaitu Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg), hanya jumlah yang dibutuhkan umumnya tidak sebanyak dibandingkan dengan unsur hara primer. Dalam pertumbuhan tanaman apabila kekurangan unsur hara sekunder maka pertumbuhan tanaman juga akan terganggu seperti halnya unsur hara primer (Winarso, 2005). Kalsium (Ca) dan magnesium ( Mg ) merupakan hara makro bagi tanaman disamping Nitrogen, Fosfor, Kalium, dan Belerang. Kedua unsur ini merupakan basa – basa yang mudah tertukar karena berada pada komplek pertukaran.

Penurunan kesuburan tanah akibat penggenangan, pengelolaan tanah sawah yang intensif dan penggunaan pupuk anorganik yang tidak rasional dapat menimbulkan dampak negatif berupa pelindian, hal ini akan mempengaruhi ketersediaan kedua unsur tersebut didalam tanah. Berbagai upaya untuk mengatasi masalah tersebut, dan yang umum digunakan yaitu dengan penambahan bahan organik seperti pupuk organik dari kotoran hewan dan sisa – sisa seresah tanaman. Bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah, yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu menjadi agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam pembentukan struktur tanah. Fungsi secara kimia adalah menyediakan hara makro dan mikro seperti Zn,Cu, Mo, Co, Ca, Mg, dan Si, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah, dapat bereaksi dengan ion logam untuk membentuk senyawa kompleks, sehingga ion logam yang meracuni tanaman atau menghambat penyediaan hara seperti Al, Fe dan Mn dapat dikurangi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Penambahan bahan organik juga akan meningkatkan muatan negatif sehingga akan meningkatkan kapasitas pertukaran kation (KPK). Bahan organik memberikan konstribusi yang nyata terhadap KPK tanah. Sekitar 20 – 70 % kapasitas pertukaran tanah pada umumnya bersumber pada koloid humus (contoh: Molisol), sehingga terdapat korelasi antara bahan organik dengan KPK tanah (Stevenson, 1982).

Terdapat 2 sistem budidaya yang saat ini banyak diterapkan oleh para petani di Indonesia, yaitu System of Rice Intensification (SRI) dan konvensional. SRI merupakan sistem budidaya yang saat ini dikembangkan dengan cara mengurangi input eksternal seperti air irigasi, pupuk kimia dan lain-lain, sedangkan konvensional merupakan sistem budidaya yang secara umum telah dilakukan oleh para petani. Perbedaan antara sistem budidaya SRI dengan konvensional yang paling menonjol adalah terletak pada sistem pemberian airnya. Pemberian air pada SRI maksimum 2 cm dari permukaan tanah atau macak-macak dan pemberiannya secara terputus-putus (Sampoerna, 2009), sedangkan pemberian air pada konvensional adalah 5 cm

sampai 10 cm dari permukaan tanah secara terus menerus (Suastika et al., 1997). Cara pemberian air tersebut sangat mempengaruhi

ketersediaan Ca dan Mg dalam tanah terkait dengan proses pelindian yang sering terjadi.

Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dikaji lebih lanjut mengenai pengaruh penambahan pupuk organik dari kotoran sapi dengan seresah gamal

( Gliricidia maculata ) sebagai sumber bahan organik terhadap ketersediaan

dan serapan unsur Ca dan Mg pada tanah sawah dengan menggunakan sistem budidaya tanaman padi konvensional dan System of Rice Intensification

commit to user B. Perumusan Masalah

Apakah penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal

( Gliricidia maculata ) mampu meningkatkan ketersediaan dan serapan unsur

Kalsium ( Ca ) dan Magnesium ( Mg ) pada tanaman padi dengan metode sistem budidaya System of rice Intensification (SRI) dan konvensional?

C. Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal ( Gliricidia maculata ) terhadap ketersediaan dan serapan unsur Kalsium ( Ca ) dan Magnesium ( Mg ) pad tanaman padi dengan metode sistem budidaya System of rice Intensification (SRI) dan konvensional.

D. Manfaat Penelitian

Memberikan informasi mengenai pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan gamal ( Gliricidia maculata ) terhadap ketersediaan dan serapan unsur Ca dan Mg pada tanaman padi dengan metode sistem budidaya

System of rice Intensification (SRI) dan konvensional.

E. Hipotesis

H0 : Penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal tidak

mampu meningkatkan ketersediaan dan serapan Ca dan Mg pada tanaman padi sawah.

H1 : Penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal mampu

meningkatkan ketersediaan dan serapan Ca dan Mg pada tanaman padi sawah.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

II. LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka

1. Kalsium ( Ca ) dalam tanah dan tanaman

Kalsium berasal dari pelapukan dari sejumlah mineral dan batuan yang sangat dominan, meliputi amfibol ( Ca Mg (SiO3)4 ),feldspar, apatit

Ca5(PO4)3(Cl,F), limestone, kalsit ( CaCO3 ) dan gypsum ( CaSO4.2H2O ).

Mineral-mineral tersebut sangat banyak jumlahnya, sehingga kebanyakan tanah mengandung kalsium yang cukup untuk kebutuhan kalsium tanaman. Tanah terbentuk dari bahan induk yang berkadar kapur tinggi yang mungkin memiliki tingkat kandungan kapur yang lebih tinggi dari kapur bebas (Plaster, 1992).

Kandungan Ca dalam tanah tergantung dari : (1) bahan induk, (2) derajat pelapukan, (3) tindakan pengapuran sebelumnya. Secara garis besar konsentrasi Ca dalam tanah dipengaruhi oleh jenis tanah dan tingkat pelapukannya. Misalnya konsentrasi Ca adalah 5% untuk Aridisols, 1% untuk Alfisols, dan 0,6% untuk Oksisols (Barber, 1984).

Unsur Kalsium yang diperlukan oleh tanaman tinggi dalam jumlah relatif banyak dan diserap dalam bentuk ion Ca2+, kalsium terutama terdapat dalam daun dan sering dapat mengendap berupa kristal kalsium oksalat. Di dalam sel, persentase kalsium terbesar terdapat pada dinding sel ( apoplast ). Pada lamela tengah, Ca berikatan dengan gugus R – COO- dari asam poligalakturonat ( sebangsa pektin ). Pada tanaman dikotil yang mempunyai kapasitas pertukaran kation tinggi dan terutama pada waktu kadar Ca2+ rendah, maka lebih dari 50% dari Ca2+ terdapat dalam bentuk pektat. Umur tanaman berpengaruh terhadap kadar kalsium. Makin tua umur tanaman, makin tinggi kadar Ca organ tanaman tersebut. Biji tanaman relatif mengandung sedikit Ca jika dibandingkan pada akar tanaman ( Rosmarkam dan Yuwono, 2002 ).

Dalam daun, kalsium diterima dalam jumlah besar saat pertumbuhan atau saat ada intensitas sinar matahari tinggi dan umumnya menjadi bentuk

commit to user

kalsium pektat. Adanya kalsium pektat dalam dinding sel sangat penting dalam hubungannya dengan ketahanan tanaman terhadap infeksi fungi dan pemasakan buah – buahan. Dalam sel tanaman, ion Ca++ terdapat

paling banyak pada permukaan luar sitoplasma dan lamela tengah ( Cassells, 1976 cit Rosmarkam and Yuwono 2002 ).

Perpindahan kalsium ke akar melalui difusi dan aliran massa. Sejumlah dari ion kalsium ( Ca2+ ) terdapat didalam membran sel akar, melalui aliran masuk yang terjadi, akan tetapi aliran ini muncul lebih berpengaruh dalam menyediakan kecepatan flux dari kalsium ke sitoplasma dan organel lain. Kalsium ini kemudian bergerak menuju vakuola, retikulum endoplasma atau organel – organel lain dimana perpindahan ini dapat terjadi akibat adanya pembawa ion kalsium ( Ca2+ ) ( Barker dan Pilbeam, 2007 ).

Kalsium memiliki peranan yang erat dalam pertumbuhan apikal dan pembentukan bunga ( Tisdale et al., 1985 ). Selain itu, Ca juga berfungsi dalam pembelahan sel, pengaturan permeabilitas sel serta pengaturan tata air dalam sel bersama dengan unsur K, perkecambahan biji, perkembangan benang sari, perkembangan bintil akar rhizobium, tetapi Ca relatif kurang berperan mengaktifkan kerja enzim. Dalam mengatur permeabilitas sel, unsur K mempertinggi permeabilitas, sebaliknya, Ca akan menurunkannya. Dengan demikian, K dan Ca mempunyai peranan mengatur permeabilitas sel. Kalium memperbanyak penyerapan air ke dalam sel, sebaliknya Ca mempertinggi pengeluaran air dari sel sehingga mempertinggi transpirasi. Pengelembungan sel yang diakibatkan tanaman terlalu banyak menyerap K dapat diimbangi dengan pemberian Ca ke dalam tanah.

Defisiensi unsur Ca menyebabkan terhambatnya pertumbuhan sistem perakaran, selain akar kurang sekali fungsinya pun demikian terhambat, gejala-gejalanya yang timbul tampak pada daun, dimana daun-daun muda selain berkeriput mengalami per-ubahan warna, pada ujung dan tepi-tepinya klorosis ( berubah menjadi kuning) dan warna ini menjalar

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

diantara ujung tulang-tulang daun, jaringan-jaringan daun pada beberapa tempat mati. Kuncup-kuncup yang telah tumbuh mati. Defisiensi unsur Ca menyebabkan pula pertumbuhan tanaman demikian lemah dan menderita. Hal ini dikarenakan pengaruh terkumpulnya zat-zat lain yang banyak pada sebagian dari jaringan-jaringannya. Keadaan yang tidak seimbang inilah yang menyebabkan lemah dan menderitanya tanaman tersebut atau dapat dikatakan karena distribusi zat-zat yang penting bagi pertumbuhan bagian yang lain terhambat ( tidak lancar). ( Wijaya, 2011 ).

Gejala defisiensi kalsium pada tanaman pada umumnya tampak pada tanaman bagian atas yaitu warna pucuk menjadi kuning kehijauan dan bagian bawah tanaman berwarna hijau gelap. Kekurangan kalsium pada jaringan menyebabkan kerusakan umum pada membran sel dan struktur dinding sel. Selain itu juga menyebabkan kebocoran tekanan fenol menuju ke sitoplasma. Oksidasi polifenol ini disebabkan oleh jaringan

yang mengandung banyak melanin dan nekrosis ( Barker dan Pilbeam, 2007 ).

Menurut McLean (1977) perbandingan ideal antara Ca, Mg, K dan H dalam kompleks jerapan adalah 65, 10, 5 dan 20%.

2. Magnesium ( Mg ) dalam tanah dan tanaman

Menurut Mehlich dan Drake dalam Hardjowigeno (2002) dikatakan bahwa magnesium merupakan komponen zat khlorofil, yang mungkin memainkan suatu peranan dalam beberapa reaksi enzim. Sumber-sumber Mg yaitu: dolomit limestone (CaCO3MgCO3), sulfat potas magnesium,

epsom salt (MgSO4.7H2O), kieserit ( MgSO4H2O ), magnesia (MgO)

serpentin (Mg3SiO2(OH)4, magnesit (MgCO3), dan lain-lain.

Ketersediaan magnesium dapat terjadi akibat proses pelapukan mineral-mineral yang mengandung magnesium. Selanjutnya, akibat proses tadi maka magnesium akan terdapat bebas di dalam larutan tanah. Keadaan ini dapat menyebabkan (a). magnesium hilang bersama air perkolasi, (b). magnesium diserap oleh tanaman atau organisme hidup lainnya, (c). diadsorbsi oleh partikel liat dan (d). diendapkan menjadi mineral sekunder.

commit to user

Ketersediaan magnesium bagi tanaman akan berkurang pada tanah-tanah yang mempunyai kemasaman tinggi. Hal ini disebabkan karena adanya dalam jumlah yang sangat besar mineral liat tipe 2:1. Dengan adanya mineral liat ini maka magnesium akan terjerat antara kisi-kisi mineral tersebut, ketika menjadi pengembangan dan pengkerutan dari kisi-kisinya (Hakim et al, 1986).

Magnesium diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Mg++ yang merupakan unsur penting dalam tanaman sebagai penyusun klorofil. Magnesium termasuk unsur yang mobil. Kadar magnesium dalam jaringan tanaman sekitar 0,5% dari berat kering, relatif lebih rendah jika dibandingkan dengan kadar K dan Ca. Makin tinggi penyerapan K, makin rendah penyerapan Mg, jadi, bersifat antagonistis dengan unsur K, kadar

Mg dalam daun berkorelasi positif terhadap asimilasi CO2

( Rosmarkam dan Yuwono, 2002 ).

Menurut Mengel & Kirkby ( 1987 ) magnesium sebagai jembatan antara pirofosfat dan ATP ataupun ADP dari molekul enzim, apabila kekurangan Mg atau terlalu banyak K, maka subunit enzim mengalami disosiasi dan protein terhenti. Magnesium diperlukan untuk polimerisasi dalam nukleus.

Tabel 1.1 Serapan Hara pada Tanaman Padi Bagian

tanaman

Produksi (ton)

N P K

%

Ca Mg S

Biji Jerami Total Biji Jerami Total 1,5 1,5 3 8 8 16 35 7 42 106 35 141 7 1 8 32 5 37 10 18 28 20 70 90 1,4 2,6 4 4 24 28 0,3 2,2 2,5 1 13 23 - - 50 13,3 - - Sumber: Rosmarkam dan Yuwono, 2002

Magnesium adalah aktivator yang berperan dalam transportasi energi beberapa enzim di dalam tanaman. Unsur ini sangat dominan keberadaannya di daun, terutama untuk ketersediaan klorofil. Kecukupan magnesium sangat diperlukan untuk memperlancar proses fotosintesis. Unsur itu juga merupakan komponen inti pembentukan klorofil dan enzim

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

di berbagai proses sintesis protein. Kekurangan magnesium menyebabkan sejumlah unsur tidak terangkut karena energi yang tersedia sedikit, yang terbawa hanyalah unsur berbobot 'ringan' seperti nitrogen. Akibatnya terbentuk sel-sel berukuran besar tetapi encer. Jaringan menjadi lemah dan jarak antar ruas panjang. Ciri-ciri persis seperti gejala etiolasi-kekurangan cahaya pada tanaman. Gejala Kekurangannya berupa muncul bercak-bercak kuning di permukaan daun tua. Hal ini terjadi karena Mg diangkut ke daun muda. Daun tua menjadi lemah dan akhirnya mudah terserang penyakit , terutama embun tepung (powdery mildew) (Anonim, 2007).

Keberadaan kation-kation basa hasil dekomposisi bahan organik juga dapat menurunkan konsentrasi Al dalam larutan tanah mineral. Wong et al., (1994) menyebutkan bahwa kandungan Ca dan Mg bahan organik berperan terhadap detoksifikasi Al. Bell dan Besho (1993) menyebutkan bahwa turunnya Al dengan meningkatnya bahan organik dapat terjadi karena pertukaran Al oleh kation-kation basa. Hal ini sejalan dengan pendapat Buckman dan Brady (1974) yang menyebutkan bahwa kation-kation basa seperti Ca, Mg, dan K dapat menggantikan kedudukan ion Al dapat dipertukar dan H dapat dipertukar yang diabsorbsi oleh tanah, sehingga mengakibatkan konsentrasi Al dan H dalam larutan tanah turun. Konsentrasi ion OH- bersamaan dengan itu akan meningkat, sehingga pH tanah juga meningkat dan dapat menurunkan konsentrasi Al melalui pembentukan senyawa Al(OH)3 yang mengendap.

3. Seresah Gamal

Gliricidia sepium (Jacq.) Steud. (Syn. Gliricidia maculata H.B.K.)

merupakan tanaman legume yang mampu tumbuh cepat dan berada di di daerah tropis dengan ketinggian mencapai10 - 15 m. Gamal merupakan salah satu tanaman yang memiliki banyak manfaat untuk berbagai keperluan di daerah Amerika Tengah, yang merupakan daerah asalnya, akan tetapi tanaman ini tersebar luas di afrika barat, india barat, asia selatan dan daerah tropis amerika (28 sumber telah dikumpulkan dari amerika tengah oleh Oxford Forestry Institute dan dan tengah diuji oleh

commit to user

dunia). Tanaman ini tumbuh baik di daerah yang hangat, kondisi basah

dengan temperature optimal 22-30 0C dan curah hujan 800 - 2300 mm / tahun. Tanaman ini tumbuh subur pada tanah akan tetapi juga dapat

tumbuh pada kondisi masam berdasarkan penelitian dengan kandungan lempung yang tinggi. Tanaman ini mudah dibiakkan dari potongan atau bibit, walaupun pembiakan melalui bibit dapat direkomendasikan bila diaplikasikan secara in situ karena kedalaman perakarannya. Data yang ada menandakan bahwa gamal kaya akan protein dan kalsium (1.2%) ( Anonim, 2010a ).

Gamal memiliki keunggulan dibandingkan jenis leguminoceae lain, utamanya yang berbentuk pohon seperti 1) dapat dengan mudah dibudidayakan; 2) pertumbuhannya cepat; 3) produksi biomassanya tinggi; serta 4) berpotensi sebagai tanaman konservasi khususnya dalam sistem budidaya lorong (alley cropping). Selain itu, gamal mempunyai kandungan nitrogen yang cukup tinggi dengan C/N rendah, menyebabkan biomasa tanaman ini mudah mengalami dekomposisi ( Lahadassy, 2005 )

Menurut Atekan dan Surahman ( 1997 ) Pemberian bahan organik asal pangkasan daun gamal (Gliricidia maculata) ke dalam tanah mineral masam dapat memperbaiki sifat kimia tanah, yang ditunjukkan oleh peningkatan total kation basa (Ca++ ,Mg++ ,K+), peningkatan pH tanah, dan turunnya konsentrasi Al-monomerik yang bersifat racun bagi tanaman.

Pemberian pupuk hijau Gliricidiae atau kotoran sapi pada tanah Ultisol dapat mengurangi pemakaian pupuk N-urea sampai 75% dari total N yang diperlukan (Akil et al, 2006 )

Hasil penelitian Budelman (1989) diketahui bahwa mulsa daun gamal mampu meningkatkan hasil dan mempersingkat waktu panen ubi yam. Rajan dan Alexander (1988) melaporkan bahwa hasil tanaman padi dapat meningkat hingga 77 % melalui penggunaan mulsa daun gamal.

4. Pupuk Organik Kotoran Sapi

Pupuk organik adalah nama kolektif untuk semua jenis bahan. organik asal tanaman dan hewan yang dapat dirombak menjadi hara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

tersedia bagi tanaman. Dalam Permentan No.2/Pert/Hk.060/2/2006, tentang pupuk organik dan pembenah tanah, dikemukakan bahwa pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan menyuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah (Suriadikarta, 2006).

Pupuk kandang menambah tersedianya bahan makanan (unsur hara) bagi tanaman yang dapat diserapnya dari dalam tanah karena kandungan unsur hara dalam pupuk kandang yang lengkap. Rata rata unsur hara yang terdapat dalam pupuk kandang adalah unsur makro : 0,5

% N; 0,25 % P2O5 dan 0,5 % K2O serta Ca, Mg dan S

(Hakim et al., 1986).

Pupuk organik termasuk pupuk yang lambat dalam melepaskan unsur - unsurnya (slow release) sehingga penggunaan pupuk organik termasuk inovasi teknologi dalam meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk. Dalam prakteknya pertanian organik mempunyai beberapa keuntungan yaitu: 1) Pupuk organik dapat disediakan ataupun dibuat petani dengan harga murah, bahkan memanfaatkan limbah peternakan dan pertanian yang dimiliki ataupun didapatkan di sekitarnya; 2) Penggunaan pupuk organik dapat meningkatkan kesuburan fisik, kimiawi dan biologi tanah dan tidak merusak tanah; 3) Jaminan ketersediaan pupuk organik dapat diatur sendiri oleh petani, sehingga agenda budidaya tanaman tidak terpengaruh dengan kasus kelangkaan pupuk yang sering terjadi; 4)

Produk pertanian organik lebih aman dan sehat bagi konsumen (Prasetyo, 2005).

Kotoran sapi merupakan limbah ternak yang dapat diproses menjadi pupuk kandang. Bahan organik dalam kotoran sapi dapat didekomposisi oleh bakteri indigen menjadi senyawa anorganik yang dapat diserap langsung oleh tanaman, tetapi pemanfaatannya harus melalui

commit to user

proses yang panjang sehingga diperlukan suatu bahan yang mampu mempercepat proses tersebut ( Supriyanto, 2010 ).

Pupuk kandang sapi yang termasuk pupuk padat banyak mengandung air dan lendir. Pupuk padat yang mempunyai keadaan demikian apabila terpengaruh oleh udara akan cepat terjadi pergerakan-pergerakan sehingga keadaan menjadi keras, selanjutnya air tanah dan udara yang akan melapukkan pupuk tersebut menjadi sukar menembus/merembes ke dalamnya. Keadaan yang demikian pengaruh dari jasad renik untuk mengubah bahan-bahan yang terkandung dalam pupuk menjadi zat-zat yang tersedia dalam tanah untuk mencukupi keperluan pertumbuhan tanaman mengalami hambatan, perubahan tersebut akan berlangsung perlahan-lahan. Pada perubahan-perubahan seperti ini kurang sekali terbentuk panas. Keadaan demikian mencirikan bahwa pupuk sapi adalah pupuk dingin, sebaiknya pemakaian atau pembenamannya dalam

tanah dilakukan tiga atau empat minggu sebelum masa tanam (Sutejo dan Kartasapoetra, 1999). Suriadikarta (2006) menambahkan

bahwa pupuk organik akan membentuk senyawa kompleks dengan ion logam yang meracuni tanaman seperti Al, Fe, dan Mn. Penelitian yang dilakukan oleh Sjarif (1993) juga mengungkapkan bahwa penambahan bahan organik pada tanah andisols dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman.

5. Tanah Sawah

Tanah sawah adalah tanah yang dibatasi oleh pematang, digunakan untuk penanaman padi dan dialiri melalui pengairan teknis maupun tadah hujan. Sawah tidak hanya digunakan untuk menanam padi, karena pada musim-musim tertentu tanah sawah juga digunakan untuk menanam palawija. Pada tanah sawah yang sistem irigasinya dapat diatur dengan baik sawah akan selalu ditanami padi. Ada beberapa macam yaitu: sawah lebak, sawah pasang surut, sawah irigasi dan sawah tadah hujan yang semuanya mempunyai satu kesamaan yaitu masing-masing mempunyai periode basah dan kering yang berganti-ganti (penggenangan dan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

pengairan yang bergantian), sehingga menimbulkan reaksi oksidasi reduksi yang berganti-ganti dalam tanah. Selain itu pengolahan tanah secara intensif yang dilakukan pada lapis olah dalam keadaan air berlebih akan mengakibatkan pelumpuran dan pembentukan lapisan tapak bajak (Sudaryanto, 2004).

Menurut Lahuddin dan Muklis ( 2007 ) tanah sawah ( paddy soil ) merupakan tanah yang dikelola sedemikian rupa untuk budidaya tanaman padi sawah, dimana pada umumnya dilakukan penggenangan selama atau sebagian dari masa pertumbuhan padi. Tergolong sebagai tanah tergenang

( wetland soil ), namun agak berbeda dari tanah rawa ( mars soils ) atau

tanah terendam ( waterlogged soils ) ataupun tanah subaquatic

( subaquatic soils ) dalam hal pengelolaannya karena tidak terus menerus

digenangi, disebut juga sebagai wetland rice soils. Ciri khas tanah sawah atau paddy soils yang membedakan dengan tanah tergenang lainnya, adalah lapisan oksidasi dibawah permukaan air akibat difusi O2 setebal 0,8

– 1,0 cm, selanjutnya lapisan reduksi setebal 25 – 30 cm dan diikuti oleh lapisan tapak bajak kedap air. Selain itu selama pertumbuhan tanaman padi akan terjadi sekresi O2 oleh akar tanaman padi yang menimbulkan

kenampakan yang khas pada tanah sawah.

Khusus di lahan sawah, menurut Liu (1985) bahan organik mempengaruhi pembentukan lapisan reduksi baik secara langsung maupun tidak. Bahan organik merupakan sumber utama elektron selama dekomposisinya dimana elektron ini dapat membantu pembentukan lapisan reduksi tanah dan sekaligus mereduksi ferri mangan dan sulfat menjadi Fe2+ , Mn2+ dan S2- dengan demikian tanaman terhindar dari keracunan. Penggenagan dapat mengendalikan nilai pH tanah sawah.

Proses penggenangan pada tanah sawah mendorong pelepasan K+ tertukarkan ke dalam bentuk dapat larut dengan menstimulasi Fe3+ dan Mn4+, dimana K+ yang dapat larut dapat mencapai nilai maksimum pada puncak reduksi tanah, penyematan dan pelepasan K dalam tanah dipengaruhi oleh faktor tanah diantaranya adalah jumlah lempung, jumlah

commit to user

dan afinitas Fe, Al, Ca, Mn, pH tanah dan status oksidasi reduksi tanah ( Sanchez, 1976 ).

Secara fisik, tanah sawah dicirikan oleh terbentuknya lapisan oksidatif atau aerobik di atas lapisan reduktif atau anaerobik sebagai akibat penggenangannya. Pada sistem irigasi berselang, lahan hanya diairi pada saat tanaman membutuhkan air, sehingga penggunaan air dapat dihemat disamping dapat menghambat turunnya potensial oksidasi reduksi tanah karena adanya periode pengeringan lahan. Penggenangan dan pelumpuran tanah sawah akan merusak agregat dan koloid tanah, meningkatkan

permukaan aktif sehingga mengubah Eh dan pH tanah aktual (Suharsih et al., 1999).

6. Tanaman Padi

Padi merupakan tanaman pangan penting yang ditanam hampir sepertiga dari jumlah total bahan pangan di dunia. Padi juga menyediakan bahan pangan pokok dan 35-60% kalorinya dikonsumsi lebih dari 2.7 milyar penduduk dunia. Sekitar 80% total jumlah padi yang ditanam, 55% merupakan padi lahan sawah irigasi dan 25% sisanya adalah padi tadah hujan yang berada pada dataran rendah (Gorantla et al, 2005). Kebutuhan beras nasional pada tahun 2007 mencapai 30,91 juta ton dengan asumsi konsumsi per kapita rata-rata 139 kg per tahun. Indonesia dengan rata-rata pertumbuhan penduduk 1,7 persen per tahun dan luas areal panen 11,8 juta

hektar dihadapkan pada ancaman rawan pangan pada tahun 2030 (Pasaribu, 2006).

Tanaman padi merupakan tanaman semusim yang banyak dibudidayakan di Indonesia. Taksonomi tanaman padi secara lengkap menurut Tjitrosoepomo (1994) adalah sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Poales

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Genus : Oryza

Spesies : Oryza sativa L.

Pertumbuhan tanaman padi dibedakan menjadi tiga fase, yaitu fase vegetatif, fase generatif (reproduksi) dan fase pemasakan. Fase vegetatif dimulai dari saat berkecambah sampai dengan inisiasi primordia malai yang ditandai dengan pembentukan anakan aktif yaitu anakan maksimal, bertambahnya tinggi tanaman dan daun tumbuh secara teratur. Fase reproduktif dimulai dari inisiasi primordia malai yang ditandai dengan memanjangnya ruas batang, berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan. Fase pemasakan dimulai dari berbunga sampai panen, yang ditandai dengan masak susu, masak tepung, masak kuning dan masak fisiologis (Yoshida, 1981).

Bagian-bagian tanaman padi dalam garis besarnya dalam dua bagian besar, yaitu:

1. Bagian vegertatif, yang meliputi : akar, batang, dan daun.

2. Bagian generatif, yang meliputi : malai yang terdiri dari bulir-bulir daun bunga.

Adapun bagian Vegetatif terdiri dari : 1. Akar

Kira-kira 5-6 hari setelah berkecambah, dari batang yang masih pendek itu keluar akar-akar serabut yang pertama dan dari sejak ini perkembangan akar-akar serabut tumbuh teratur. Pada saat permulaan batang mulai bertunas (kira-kira umur 15 hari), akar serabut berkembang dengan pesat. Dengan semakin banyaknya akar-akar serabut ini maka akar-akar tunggang yang berasal dari akar-akar kecambah tidak kelihatan lagi. Letak susunan akar tidak dalam, kira-kira pada kedalaman 20-30 cm. karena itu akar banyak mengambil zat-zat makanan dari bagian tanah yang di atas. Akar tunggang dan akar serabut mempunyai bagian akar lagi yang disebut akar samping yang keluar dari akar serabtu disebut akar rambut dan yang keluar dari akar tunggang, bentuk dan panjangnya sama dengan akar serabut.

commit to user

2. Batang

Batang padi tersusun dari rangkaian ruas-ruas dan antara ruas yang satu dengan yang lainnyadipisah oleh sesuatu buku. Ruas batang padi di dalamnya beringga dan bentuknya bulat. Dari atas ke bawah, ruas batang itu makin pendek. Ruas-ruas yang terpendek terdapat di bagian bawah dari batang dan ruas-ruas ini praktis tidak dapat dibedakan sebagai ruas-ruas yang berdiri sendiri. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah sampai ujung daun tertinggi bila malai belum keluar, dan sesudah malai keluar tingginya diukur dari permukaan tanah sampai ujung malai tertinggi. Tinggi tanaman adalah suatu sifat baku (keturunan). Adanya perbedaan tinggi dari suatu varietas disebabkan oleh suatu pengaruh keadaan lingkungan. Bila syarat-syarat tumbuh baik, maka tinggi tanaman padi sawah bisaanya 80-120 cm. Pada tiap-tiap buku, duduk sehelai daun. Di dalam ketiak daun terdapat kuncup yang tumbuh menjadi batang. Pada buku-buku yang terletak paling bawah mata-mata ketiak yang terdapat antara ruas batang-batang dan upih daun, tumbuh menjadi batang-batang sekunder yang serupa dengan batang primer. Batang-batang sekunder ini pada gilirannya nanti menghasilkan batang-batang tersier dan seterusnya. Peristiwa ini disebut pertunasan atau menganak.

3. Daun

Daun terdiri dari : helai daun yang berbentuk memanjang seperti pita dan pelepah daun yang menyelubungi batang. Pada perbatasan antara helai duan dan upih terdapat lidah daun. Panjang dan lebar dari helai daun tergantung kepada varietas padi yang ditanam dan letaknya pada batang. Daun ketiga dari atas bisaanya merupakan daun terpanjang. Daun bendera mempunyai panjang daun terpendek dan dengan lebar daun yang terbesar. Banyak daun dan besar sudut yang dibentuk antara daun bendera dengan malai, tergantung kepada varietas-varietas padi yang ditanam. Besar sudut yang dibentuk dapat kurang dari 900 atau lebih dari 900 .

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Adapun bagian generatif terdiri dari : 1. Malai

Suatu malai terdiri dari sekumpulan bunga-bunga padi

(spikelet) yang timbul dari buku paling atas. Ruas buku terakhir dari

batang merupakan sumbu utama dari malai, sedangkan butir-butir nya terdapat pada cabang-cabang pertama maupun cabang-cabang kedua. Pada waktu berbunga, malai berdiri tegak kemudian terkulai bila butir telah terisi dan menjadi buah. Panjang malai diukur dari buku terakhir sampai butir di ujung malai. Panjang malai ditentukan oleh sifat baka (keturunan) dari varietas dan keadaan keliling. Panjang malai beraneka ragam, pendek (20 cm), sedang (20-30 cm) dan panjang (lebih dari 30 cm).

Kepadatan malai adalah perbandingan antara banyaknya bunga per malai dengan panjang malai. Panjang malai suatu varietas demikian pula banyaknya cabang cabang tiap malai dan jumlah butir tiap-tiap cabang, tergantung kepada varietas padi yang ditanam dan cara bercocok tanam. Banyak cabang tiap-tiap malai berkisar dari 7-30 buah.

2. Bunga padi

Bunga padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin dua jenis dengan bakal buah yang di atas. Jumlah benang sari ada 6 buah, tangkai sarinya pendek dan tipis, kepala sari besar serta mempunyai kandung serbuk. Putik mempunyai dua tangkai putik, dengan dua buah kepala putik yang berbentuk malai dengan warna pada umumnya putih atau ungu.

Malai padi terdiri dari bagian-bagian : tangkai bunga, dua sekam kelopak (terletak pada dasar tangkai bunga) dan beberapa bunga. Masing-masing bunga mempunyai dua sekam mahkota, yang terbawah disebut lemma sedang lainnya disebut palea: dua lodicula yang terletak pada dasar bunga, yang sebenarnya adalah dua daun mahkota yang sudah berubah bentuknya. Lodicula memegang peranan

commit to user

penting dalam pembukaan palea pada waktu berbunga karena ia menghisap air dari bakal buah sehingga mengembang dan oleh pengembangan ini palea dipaksakan membuka. Pada waktu padi hendak berbunga, lodicula menjadi mengembang karena ia menghisap air dari bakal buah. Pengembangan ini mendorong lemma dan palea terpisah dan terbuka. Hal ini memungkinkan benang sari yang sedang memanjang, keluar dari bagian atas atau dari samping bunga yang terbuka tadi.

Terbukanya bunga diikuti dengan pecahnya kandung serbuk, yang kemudian menumpahkan tepungsarinya. Sesudah tepung sari ditumpahkan dari kandung serbuk maka lemma dan palea menutup kembali. Dengan berpindahnya tepung sari ke kepala putik maka selesailah sudah proses penyerbukan. Kemudian terjadilah pembuahan yang menghasilkan lembaga dan endosperm. Endosperm adalah penting sebagai sumber makanan cadangan bagi tanaman yang baru tumbuh.

3. Buah padi

Buah Padi yang biasanya kita sebut biji padi atau butir/gabah, sebenarnya bukan biji melainkan buah padi yang tertutup oleh lemma dan palea. Buah ini terjadi setelah selesai penyerbukan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian-bagian lain membentuk sekam (kulit gabah). Dinding bakal buah terdiri dari tiga bagian: bagian paling luar disebut epicarpium, bagian tengah disebut mesocarpium dan bagian dalam disebut endocarpium. Biji sebagian besar ditempati oleh endosperm yang mengandung zat tepung dan sebagian ditempati oleh embryo (lembaga) yang terletak dibagian sentral yakni dibagian lemma ( Anonim, 2010b ).

7. Budidaya Tanaman Padi Secara Konvensional

Secara umum padi dapat tumbuh di daerah tropis/subtropis pada 45° LU sampai 45° LS dengan curah hujan yang baik adalah 200 mm/bulan atau 1500-2000 mm/tahun. Di dataran rendah padi tumbuh pada

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ketinggian 0-650 m dpl dengan temperatur 22-27 °C sedangkan di dataran tinggi 650 - 1500 meter dpl dengan temperatur 19-23 °C. Tipe pertumbuhan padi adalah tegak dan merumpun. Umur berbunganya beragam antara 70-75 hari setelah tanam (HST) tergantung varietasnya. Pembungaan dipengaruhi oleh lama penyinaran dan suhu. Biasanya terjadi pada hari cerah antara jam 10-12 dengan suhu berkisar antara 30-32 °C. Waktu pemasakan kariopsis menjadi benih dan siap untuk dipanen hasilnya ± 25 hari setelah penyerbukan dan tergantung varietas. Umur padi antar varietas beragam, rata-rata umur padi 100-150 HST. Padi yang berumur 100 HST tergolong genjah, 116-125 HST tergolong setengah genjah, 126-135 HST tergolong setengah dalam, 135-150 HST tergolong dalam dan lebih dari 150 HST tergolong dalam sekali (Siregar 1981).

Tanah yang cocok untuk bertanam padi adalah tanah gembur dan kaya bahan organik. Tekstur tanah bisa lempung,lempung berdebu atau lempung berpasir. Derajat kemasaman (pH) normal, antara 5,5-7,5. Kemiringan tidak lebih dari 8 % lokasi lahan terbuka. Intensitas sinar 100

%. Ketinggian tempat 0-1300 m diatas permukaan laut (dpl) (Martodireso dan Widada, 2001).

8. Budidaya Tanaman Padi dengan SRI ( System of Rice Intensification )

System of Rice Intensification (SRI) adalah sistem intensifikasi

padi yang menyinergikan tiga faktor pertumbuhan padi untuk mencapai produktivitas maksimal. Ketiga faktor tersebut adalah maksimalisasi jumlah anakan, maksimalisasi pertumbuhan akar, dan maksimalisasi pertumbuhan dengan pemberian suplai makanan, air dan oksigen yang cukup pada tanaman padi

Empat penemuan kunci penerapan SRI adalah: 1. Bibit dipindah lapang (transplantasi) lebih awal

Bibit padi ditransplantasi saat dua daun telah muncul pada batang muda, biasanya saat berumur 8-15 hari. Benih harus disemai dalam petakan khusus dengan menjaga tanah tetap lembab dan tidak tergenang air. Jangan dibiarkan bibit mengering. Tranplantasi saat bibit masih

commit to user

muda secara hati-hati dapat mengurangi guncangan dan meningkatkan kemampuan tanaman dalam memproduksi batang dan akar selama tahap pertumbuhan vegetatif. Bulir padi dapat muncul pada malai (misalnya “kuping” bulir terbentuk di atas cabang, yang dihasilkan oleh batang yang subur). Lebih banyak batang yang muncul dalam satu rumpun, dan dengan metode SRI, lebih banyak bulir padi yang dihasilkan oleh malai.

2. Bibit ditanam satu-satu daripada secara berumpun

Bibit ditranplantasi satu-satu daripada secara berumpun, yang terdiri dari dua atau tiga tanaman. Ini dimaksudkan agar tanaman memiliki ruang untuk menyebar dan memperdalam perakaran. Sehingga tanaman tidak bersaing terlalu ketat untuk memperoleh ruang tumbuh, cahaya, atau nutrisi dalam tanah.

3. Jarak tanam yang lebar

Bibit lebih baik ditanam dalam pola luasan yang cukup lebar dari segala arah. Biasanya jarak minimalnya adalah 25 cm x 25 cm. Sebaiknya petani berani mencoba berbagai jarak tanam dalam berbagai variasi, karena jarak tanam yang optimum (yang mampu menghasilkan rumpun subur tertinggi per m2) tergantung kepada struktur, nutrisi, suhu, kelembaban dan kondisi tanah yang lain. Dalam metode SRI kebutuhan benih jauh lebih sedikit dibandingkan metode tradisional, salah satu evaluasi SRI menunjukkan bahwa kebutuhan benih hanya 7 kg/ha, dibanding dengan metode tradisional yang mencapai 107 kg/ha. Belum lagi hasil panen yang diperoleh berlipat ganda karena setiap tanaman memproduksi lebih banyak padi.

4. Kondisi tanah tetap lembab tapi tidak tergenang air

Dengan SRI, petani hanya memakai kurang dari ½ kebutuhan air pada sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi. Tanah cukup dijaga tetap lembab selama tahap vegetatif, untuk memungkinkan lebih banyak oksigen bagi pertumbuhan akar. Sesekali (mungkin seminggu sekali) tanah harus dikeringkan sampai retak. Ini

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

dimaksudkan agar oksigen dari udara mampu masuk kedalam tanah dan mendorong akar untuk “mencari” air. Sebaliknya, jika sawah terus digenangi, akar akan sulit tumbuh dan menyebar, serta kekurangan oksigen untuk dapat tumbuh dengan subur.

Kondisi tidak tergenang, yang dikombinasi dengan pendangiran mekanis, akan menghasilkan lebih banyak udara masuk kedalam tanah dan akar berkembang lebih besar sehingga dapat menyerap nutrisi lebih banyak. Dengan SRI, kondisi tak tergenangi hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif. Selanjutnya, setelah pembungaan, sawah digenangi air 1-3 cm seperti yang diterapkan di praktek tradisional.

Petak sawah diairi secara tuntas mulai 25 hari sebelum panen ( Anonim, 2010c ).

Metode SRI dikenal ramah lingkungan karena a) memitigasi terjadinya polusi asap akibat berkurangnya pembakaran jerami sehingga mampu menekan emisi gas CO2, b) memitigasi emisi gas metan yang

dihasilkan oleh proses reduksi (anaerob) akibat penggenangan sawah, c) mitigasi emisi CO2 dan metan (CH4) akan menekan produksi GRK (gas

rumah kaca) yang dapat memicu pemanasan global, d) daur ulang limbah (sampah) menjadi prinsip SRI, sehingga penumpukan sampah dapat dihindari, e) aplikasi bahan kimia (agrochemical) sangat dibatasi, kemungkinan terjadinya pencemaran lingkungan akibat kontaminasi dengan bahan dan residu kimia dapat dicegah, dan f) produk beras SRI dapat digolongkan sehat, karena tidak diproduksi dengan pupuk kimia dan pestisida sintetis ( Kunia, 2010 ).

commit to user B. Kerangka Berfikir

Tanah Sawah

Budidaya Padi Secara Konvensional

Penurunan penggunaan bahan organik Unsur Hara Ca dan Mg

mudah mengalami pelindian Degradasi Lahan

Pemupukan Anorganik

Budidaya Padi dengan Sistem SRI

Penggunaan bahan organik ( Pupuk Organik Kotoran Sapi Dan Seresah Gamal )

Ketersediaan Ca dan Mg dalam tanah meningkat

Serapan Ca dan Mg pada tanaman padi meningkat

Produksi Padi ( Beras ) meningkat

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Juni 2009 sampai Desember 2009. Pembibitan dan penanaman tanaman padi serta pengambilan

sampel tanah dan tanaman dilakukan di Desa Pereng, Mojogedang, Karanganyar, sedangkan analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Kimia Dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

B. Bahan dan Alat Penelitian

a. Bahan

1. Sampel tanah pewakil 2. Seresah gamal 3. Kotoran sapi 4. Pupuk Urea 5. Pupuk SP36 6. Pupuk KCl

7. Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa) varietas Sintanur 8. Bahan – bahan khemikalia untuk analisis laboratorium b. Alat

1. Bor Tanah 2. Cangkul 3. Tali rafia 4. Meteran

5. Alat – alat untuk analisis laboratorium

commit to user C. Rancangan Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian dengan menggunakan rancangan dasar RAKL dengan 2 faktor, yaitu faktor I : dosis pupuk dan faktor II : sistem budidaya. Adapun rancangan perlakuannya sebagai berikut :

1. Faktor I : Dosis Pupuk

No. Perlakuan Spesifikasi

1. D1 Dosis kebiasaan petani

(400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl)

2. D2

Dosis pupuk rekomendasi (250 kg urea, 75 kg SP36, 100 kg KCl)

Menurut Balai Penelitian Tanah, 2005 3. D3 Pupuk organik 10 ton/ha

4. D4

50% dosis rekomendasi pupuk organik (45 % pupuk kandang sapi + 5 % seresah gamal) +

100% dosis rekomendasi

5. D5

50% dosis rekomendasi pupuk organik (45 % pupuk kandang sapi + 5 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi

6. D6

50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi

7. D7

50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi

8. D8

50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi

9. D9

50% dosis rekomendasi pupuk organik (40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi

2. Faktor II : Sistem Budidaya

B1 : Sistem budidaya System of Rice Intensification (SRI) B2 : Sistem budidaya Konvensional

Dari kedua faktor perlakuan tersebut diperoleh 18 kombinasi perlakuan yang masing-masing diulang sebanyak 3 kali ke dalam 3 blok, kecuali kontrol (tidak ada ulangan) sehingga didapat 54 kombinasi perlakuan.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Adapun kombinasi perlakuan yang didapatkan adalah sebagai berikut :

D. Variabel-Variabel Yang Diamati Dalam Penelitian

a. Variabel utama :

1. Ca tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

2. Mg tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

3. Serapan Ca pada tanaman padi 4. Serapan Mg pada tanaman padi b. Variabel pendukung :

1. Ca jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

2. Mg jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

3. Bahan organik tanah metode Walkey and Black 4. KPK dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

5. pH tanah metode elektrometik

E. Tata Laksana Penelitian

a. Persiapan

Meliputi : studi pustaka dan penyiapan alat baik untuk survei lapang, penanaman padi maupun untuk analisis laboratorium.

b. Survei Lapang

Survey lapangan yang dimaksud adalah survey lokasi penelitian. c. Pengambilan Sampel Tanah awal

No. Dosis (D)

Sistem Budidaya

System of Rice Intensification

(SRI)

Konvensional

1 D1 D1B1 D1B2

2 D2 D2B1 D2B2

3 D3 D3B1 D3B2

4 D4 D4B1 D4B2

5 D5 D5B1 D5B2

6 D6 D6B1 D6B2

7 D7 D7B1 D7B2

8 D8 D8B1 D8B2

commit to user

Pengambilan sampel tanah awal ini dilakukan sebelum penanaman tanaman padi pada lahan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kandungan unsur Ca dan Mg dalam tanah awal pH tanah, KPK, bahan organik, dan tekstur tanah. _{Pengambilan sampel tanah ini menggunakan metode silang.} d. Persiapan Seresah Gamal ( Gliricida Maculata )

Persiapan seresah ini meliputi pengumpulan seresah gamal, pencacahan dan pengeringan. Pencacahan seresah gamal menjadi ukuran yang lebih kecil ini bertujuan untuk mempermudah pengaplikasian seresah ke lahan dan untuk mempercepat proses pendekomposisian, sedangkan pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air pada seresah agar seresah tersebut tidak busuk.

e. Persiapan Lahan

Persiapan lahan ini meliputi pembuatan blok, pembajakan, pembuatan petak, dan pemberian pupuk organik berupa pupuk kandang sapi. Petak dibuat dengan ukuran 4 x 4 m dengan jarak antar petak sebesar 20 cm. Pemberian pupuk kandang sapi dilakukan setelah pembuatan petak atau 1 minggu sebelum penanaman. Adapun pupuk kandang sapi yang diberikan ke lahan sesuai dengan perlakuan pada masing-masing petak, yaitu :

- Perlakuan 100% dosis rekomendasi pupuk organik adalah sebanyak 16 kg/petak.

- Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik + seresah gamal 10% bobot pupuk organik adalah sebanyak 7,2 kg pupuk kandang/petak.

- Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik + seresah gamal 15 % adalah sebanyak 6,8 kg pupuk kandang/petak.

- Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk organik + seresah gamal 20 % adalah sebanyak 6,4 kg pupuk kandang/petak.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

f. Pembibitan

Pembibitan untuk sistem SRI dilakukan sampai bibit berumur 15 HST, sedangkan untuk sistem konvensional sampai umur 21 HST.

g. Penanaman

Penanaman bibit padi dilakukan 1 minggu setelah persiapan lahan. Bibit yang digunakan adalah bibit yang memiliki tinggi yang sama. Untuk sistem SRI bibit yang digunakan rata-rata adalah 12 cm, sedangkan konvensional adalah 33 cm. Bibit ditanam dengan jarak tanam 25 x 25 cm. Untuk sistem SRI, 1 lubang ditanami dengan 1 bibit, sedangkan sistem kovensional 1 lubang ditanami 2 bibit.

h. Pemeliharaan

Kegiatan pemeliharaan ini meliputi pengairan, pemupukan dan pemberian seresah gamal. Pada penelitian ini menggunakan 2 sistem budidaya, yaitu SRI dan konvensional. Budidaya dengan sistem SRI tidak memerlukan banyak air, sedangkan konvensional memerlukan banyak air (digenangi). Kegiatan pemupukan dan pemberian seresah gamal dilakukan berdasarkan masing-masing perlakuan. Pemupukan anorganik I dilakukan 1 hari sebelum tanam bersamaan dengan pengaplikasian seresah gamal, Sedangkan pemupukan anorganik II dilakukan saat tanaman berumur 15 HST.

Adapun kebutuhan pupuk anorganik dan seresah gamal per petak adalah sebagai berikut :

- Dosis kebiasaan petani adalah urea 640 gr, SP36 160 gr dan Phonska 640 gr

- Perlakuan 100% dosis rekomendasi pupuk anorganik adalah urea 400 gr, SP36 120 gr dan KCl 160 gr.

- Perlakuan 50% dosis rekomendasi pupuk anorganik adalah urea 200 gr, SP36 60 gr dan KCl 80 gr.

i. Pengambilan sampel tanah dan tanaman pada fase vegetatif

Pengambilan sampel tanah pada saat fase vegetatif bertujuan untuk mengetahui kandungan Ca dan Mg tersedia dalam tanah tersebut.

commit to user

Sedangkan pengambilan sampel tanaman bertujuan untuk mengetahui kandungan Ca dan Mg jaringan tanaman tersebut. Pengambilan sampel tanah dan tanaman dilaksanakan saat tanaman berada pada fase vegetatif, yaitu saat tanaman berumur kurang lebih 45 HST.

j. Pengambilan sampel tanah dan tanaman akhir

Pengambilan sampel tanah dan tanaman akhir dilaksanakan saat tanaman siap panen.

k. Pemanenan

Pemanenan tanaman padi dilakukan saat tanaman padi sudah menghasilkan biji atau bulir padi yang matang dan penuh serta sudah berwarna kuning.

l. Analisis Laboratorium

1. Analisis sampel tanah awal

a. Ca tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

b. Mg tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

c. Bahan organik (metode Walky and Black) d. pH tanah (metode Elektrometri)

e. KPK (metode Ekstrak NH4OAc pH 7.0)

f. Tekstur tanah (metode hidrometer)

2. Analisis sampel tanah hari ke 45 setelah tanam

a. Ca tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

b. Mg tersedia dalam tanah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

c. Ca jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

d. Mg jaringan tanaman padi sawah dengan ekstrak NH4OAc pH 7,0

e. Bahan organik (metode Walky and Black) f. pH tanah (metode Elektrometri)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user F. Analisis Data

Untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal (Gliricidia maculata) terhadap serapan kalsium ( Ca ) dan magnesium ( Mg ) oleh tanaman padi adalah dengan menggunakan uji pengaruh atau uji F dengan taraf 5% (bila data normal) dan kruskal wallis (bila data tidak normal), untuk membandingkan rerata antar perlakuan menggunakan uji DMRT (bila data normal) dan mood median (bila data tidak normal), untuk mengetahui keeratan hubungan menggunakan uji korelasi.

commit to user

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Karakteristik Tanah Awal

Tempat penelitian ini terletak di Desa Pereng, Kecamatan Mojogedang, Kabupaten Karanganyar. Sifat-sifat tanah yang digunakan untuk penelitian adalah sebagai berikut :

Tabel 4.1 Karakteristik Tanah Awal

No Parameter Satuan Nilai Pengharkatan

1 pH H2O - 5,5 Masam*

2 pH KCl - 4,8 Masam*

3 Kejenuhan Basa % 35,58 Sedang*

4 KPK me% 23,5 Sedang*

5 Bahan Organik % 1,8 Rendah*

6 Ca Tersedia me% 2,5 Rendah*

7 Mg Tersedia me% 0,65 Rendah*

8 N Total % 0,04 Rendah**

9 P Tersedia ppm 19,65 Sedang**

10 K Total me% 0,056 Rendah**

11 S Tersedia ppm 7,55 Rendah**

12 Tekstur · Pasir · Debu · Lempung

% % %

18 22 60

Lempungan ***

( Clay )

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian 2009

Keterangan : * : Pengharkatan menurut Balittan (2005)

** :Pengharkatan menurut Keys to Soil Taxonomy (2006).

Tabel 4.1 menunjukkan kondisi kesuburan tanah sebelum perlakuan.

Tanah sawah yang digunakan dalam penelitian merupakan tanah Alfisols ( Lampiran 17 ) dengan tekstur lempungan (clay). Diketahui bahwa tanah

memiliki pH H2O dan KCl yang tergolong masam. Tanah pada lokasi

penelitian mempunyai kejenuhan basa sebesar 35.58 me% ( sedang ) dan besarnya nilai KPK yaitu 23.5 me% ( sedang ). Kadar bahan organik tanah sebelum tanam tergolong rendah yaitu sebesar 1.8 %. Kandungan unsur hara Ca dan Mg pada lokasi penelitian tergolong rendah, yaitu Ca tersedia sebesar 2,5 me% dan Mg tersedia 0.65 me%. Kondisi tersebut mengindikasikan bahwa

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

status kesuburan tanah sebelum penelitian tergolong rendah, sehingga perlu adanya peningkatan kesuburan tanah dengan penambahan bahan organik seperti pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal.

B. Kualitas Pupuk Organik dan Seresah Gamal 1. Kualitas Pupuk Organik Kotoran Sapi

Pupuk kandang merupakan campuran kotoran padat, air kencing, dan sisa makanan (tanaman). Dengan demikian susunan kimianya tergantung dari: (1) jenis ternak, (2) umur dan keadaan hewan, (3) sifat dan jumlah amparan, dan (4) cara penyimpanan pupuk sebelum dipakai. Hewan hanya menggunakan setengah dari bahan organik yang dimakan, dan selebihnya dikeluarkan sebagai kotoran. Sebagian dari padatan yang terdapat dalam pupuk kandang terdiri dari senyawa organik serupa dengan bahan makanannya, antara lain selulosa, pati dan gula, hemiselulosa dan lignin seperti yang kita jumpai dalam humus ligno-protein. Penyusun pupuk kandang yang paling penting adalah komponen hidup, yaitu organisme tanah, pada sapi perah seperempat hingga setengah bagian kotoran hewan merupakan jaringan mikrobia (Brady, 1990).

Tabel 4.2 Hasil Analisis Pupuk Organik Kotoran Sapi No. Variabel Pengamatan Satuan Hasil

1. pH H20 - 6,9

2. N Total % 2,735

3. P2O5 % 0,963

4. K2O % 1,755

5. S % 2,429

6. C-Organik % 32,080

7. Bahan Organik % 55,310

8. KPK me% 63,070

9. C/N ratio - 11,735

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian UNS 2010

commit to user

Berdasarkan hasil analisis laboratorium, dapat dilihat bahwa pupuk organik kotoran sapi yang digunakan dalam penelitian memiliki kandungan pH 6,9, N total 2,735%, P2O5 0,963%, K2O 1,755%, S 2,429%, C-organik

32,080% , bahan organik 55,310% dan C / N ratio 11,375 sehingga siap untuk diaplikasikan, kita ketahui bahwa pupuk organik yang matang dicirikan dengan C/N ratio < 20. Pupuk yang sudah matang berarti bahwa pupuk tersebut sudah terdekomposisi oleh mikroorganisme dengan baik sehingga dapat mensuplai hara ke dalam tanah (termineralisasi).

2. Kualitas Seresah Gamal

Seresah yang digunakan dalam penelitian kali ini yaitu seresah gamal

( Gliricidia maculata ) yang tergolong seresah berkualitas tinggi

( Khaliefa, 2010 ). Penggunaan seresah tanaman seperti gamal ( Gliricidia

maculata ) dapat memainkan peranan penting dalam sistem pertanian

organik yang dalam masa sekarang ini sedang dikembangkan di dunia khususnya di Indonesia, karena selain dapat meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman, juga dapat membantu konservasi tanah secara organik.

Tabel 4.3 Hasil Analisis Seresah Gamal No Variabel Satuan Nilai

1 Polifenol % 2,85

2 Lignin % 10,14

3 Tanin % 10,54

4 Selullose % 9,59

5 Abu % 0,22

6 C organik % 47,46

7 BO % 80,68

8 C/N - 21,29

9 (Pol + Lig)/N % 5,32

10 C/P - 217,01

11 N-total % 2,24

12 Ca Total % 0,95

13 Mg Total % 0,68

Sumber : Hasil Analisis Laboratorium di Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Unibraw 2010

Berdasarkan hasil analisis laboratorium yang disajikan dalam Tabel 4.3 maka diketahui bahwa seresah gamal yang digunakan dalam penelitian

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

memiliki kandungan Ca total 0,95%, Mg total 0,68 % polifenolik 2,85%, lignin 10,14%, Tanin 10,54%, selulosa 9,59%, abu 0,22%, C-organik

47,46%, bahan organik 80,68%, C/N ratio 21,29, C/P ratio 217,01 dan ( Pol+Lig ) / N 5,32 %. Kualitas pupuk organik ditentukan perbandingan

antara karbon dan nitrogen (C/N ratio). Bahan organik yang mempunyai C/N rendah berarti sudah matang, sedangkan bahan organik yang mempunyai C/N masih tinggi berarti masih mentah. Seresah gamal yang memiliki nisbah C/N rendah ( < 25 ) sehingga sudah cukup matang pada saat diaplikasikan ke lahan.

C. Pengaruh Perlakuan Terhadap Variabel Tanah 1. Kandungan Ca Tersedia

Kalsium merupakan basa utama pada mineral lempung dan pada kebanyakan komponen tanah, salah satu sumber kalsium alami yang penting adalah batuan kapur dimana terdapat dalam bentuk kalsium karbonat ( kalsit ). Konsentrasi Ca2+ dalam tanah dapat dipengaruhi oleh gangguan ekologi. Pengendapan asam diketahui dapat menurunkan konsentrasi Ca dalam tanah, dimana ketika tidak dibutuhkan dapat mempengaruhi hasil panen secara langsung, yang dapat berpengaruh terhadap dinamika ekosistem ( Barker dan Pilbeam, 2007 ).

Berdasarkan uji Kruskal Wallis dapat diketahui bahwa pemberian pupuk organik, pupuk anorganik serta seresah gamal pada berbagai dosis (D) serta sistem budidaya ( B ) berpengaruh tidak nyata terhadap Ca Tersedia (P>0,05), tetapi berdasarkan tabel histogram pada gambar 4.1 menunjukkan terjadi peningkatan ketersediaan Ca setelah adanya perlakuan pemberian pupuk organik kotoran sapi dan seresah gamal.

commit to user faktor pembatas da

( Gardner, 1985 cit

Berdasaraka organik, anorgani terhadap serapan C terhadap serapan C pupuk organik dan berpengaruh sanga (Fhitung > F 0,01).

Gambar 4.7 Kombina Tanama Keterangan : Angka-a

nyata pa

Pada gamba bahwa serapan Ca petani (400 kg urea setara dengan 8 kg sama, dengan sist g/rumpun ( atau se dicapai pada perla g/rumpun ( atau se

0, 05 0 g 0, 03 4 a b cd e f 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 D1 B 1 D2 B 1 S e rap an C a ( g /r u m p u n )

s dalam pengiriman Ca ke organ tanaman ya

cit Suntoro, 2001 ).

kan uji F dapat diketahui bahwa pemberian anik serta seresah gamal berpengaruh sanga n Ca (P<0,01), sistem budidaya berpengaruh tida

Ca (P>0,05) dan kombinasi perlakuan antara pe dan anorganik serta seresah gamal dan sistem budi

ngat nyata terhadap serapan Ca oleh tanam

inasi Perlakuan Dosis dan Sistem Budidaya Terhadap Se man Padi (D= Dosis, B= Sistem budidaya)

angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berb pada uji DMR taraf 5%

bar 4.7 dalam sistem budidaya SRI dapat di Ca tertinggi pada perlakuan D1B1 sesuai dosis ke urea, 100 SP36, 100 kg KCl) sebesar 0,05 g/rumpun 8 kg/ha ) lebih tinggi dibandingkan pada perlakua

sistem budidaya konvensional ( D1B2 ) sebesa u setara dengan 7,68 kg/ha ) dan serapan Ca t rlakuan D3B1 (Pupuk organik 10 ton/ha ) sebesa u setara dengan 3,68 kg/ha ), lebih rendah dibandi

0, 03 4 a b cd e f 0, 02 3 a

b 0,03

6 a b cd e fg 0, 03 9 cd e fg 0, 03 4 a b cd e f 0, 04 5 e fg 0, 03 7 b cd e fg 0, 04 2 d e fg 0, 04 8 fg 0, 03 3 a b cd e 0, 04 5 e fg 0, 02 4 a b c 0, 03 1 a b cd e 0, 02 1 a 0, 05 1 g 0, 02 3 a b D2 B 1 D3 B 1 D4 B 1 D5 B 1 D6 B 1 D7 B 1 D8 B 1 D9 B 1 D1 B 2 D2 B 2 D3 B 2 D4 B 2 D5 B 2 D6 B 2 D7 B 2 D8 B 2 Perlakuan

yang lain

an pupuk gat nyata tidak nyata pemberian budidaya naman padi

Serapan Ca erbeda tidak

diketahui s kebiasaan pun ( atau kuan yang besar 0,048 a terendah besar 0,023 bandingkan 0, 02 3 a b 0, 02 8 a b cd D8 B 2 D9 B 2

commit to user

pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya konvensional ( D3B2 ) sebesar 0,045 gr/rumpun ( atau setara dengan 7,2 kg/ha ).

Pada budidaya dengan menggunakan sistem konvensional, serapan Ca tertinggi dicapai pada perlakuan D7B2 (50% dosis rekomendasi pupuk organik ( 42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 50% dosis rekomendasi ) sebesar 0,051 g/rumpun ( atau setara dengan 8,16 kg/ha ), lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D7B1 ) sebesar 0,045 g/rumpun ( atau setara dengan 7,2 kg/ha ) dan serapan Ca terendah pada perlakuan D6B2 (50% dosis rekomendasi pupuk organik (42,5 % pupuk kandang sapi + 7,5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi ) sebesar 0,021 g/rumpun ( atau setara dengan 3,36 kg/ha ), lebih rendah dibandingkan pada perlakuan yang sama, dengan sistem budidaya SRI ( D6B1 ) sebesar 0,034 gr/rumpun ( atau setara dengan 5,44 kg/ha ). Dierolf et al ( 2001 ) menyebutkan bahwa tanaman padi untuk mendapatkan hasil sebesar 4 ton/ha membutuhkan serapan Ca sebesar 11 kg/ha, sedangkan rata – rata hasil penelitian menunjukkan serapan Mg sebesar 0,036 g/rumpun ( atau setara dengan 5,76 kg/ha ) hal tersebut mengindikasikan serapan Ca pada penelitian ini masih belum mencukupi kebutuhan Ca tanaman padi.

Serapan Ca oleh tanaman juga dipengaruhi adanya ion yang lain pada kompleks jerapan yang bersifat antagonis terhadap unsur Ca seperti ion K+, sehingga keberadaannya dalam kompleks jerapan harus sesuai dengan nisbah Ca/K idealnya nisbah Ca/K dalam kompleks jerapan yaitu 13:1, apabila nisbah Ca/K lebih dari rasio tersebut maka dapat menghambat serapan Ca oleh tanaman. Ion K+ lebih mudah diserap dibandingkan ion Ca2+, karena memiliki valensi yang lebih kecil. Adanya konsentrasi kalsium di media akar tanaman lebih tinggi dari pada konsentrasi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan maksimal, tidak mempengaruhi atau sedikit mempengaruhi serapannya oleh tanaman. Hal ini disebabkan kadar kalsium di dalam tanaman sebagian besar

commit to user dikendalikan seca

larutan tanah 10 ka kalsium oleh tana Kemampuan tanam dapat diserap hany

Didalam dindi gugus karboksil da kuat dalam lamela permeabilitas mem bersifat selektif ( G

2. Serapan Mg Tanam

Magnesium tanaman antara lai untuk berbagai m fosforilasi, defosfor dan sebagai stabi Magnesium dalam

Berdasaraka pupuk organik, anor terhadap serapan nyata terhadap sera

Gambar 4.8 Pengaruh Keterangan : Angka

nyata p 0.000

0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350

S

e

rap

an

M

g

(

g

/r

u

m

p

u

n

)

cara genetik. Walaupun konsentrasi kalsium di 10 kali lebih besar dari konsentrasi kalium, tetapi

naman tetap lebih kecil dibandingkan dengan naman menyerap kalsium terbatas ini karena

nya oleh ujung – ujung akar muda ( Winarso, 2005 ) dinding sel ion Ca berikatan dengan muatan nega

dan fraksi pektin yang membentuk ikatan molekul ela tengah, kalsium ini sangat dibutuhkan untuk

embran agar tetap normal, dan membuat m ( Glass, 1989 cit Suntoro, 2001 ).

anaman Padi

um memiliki peran molekuler dan fisiologi utam lain : menjadi komponen dari molekul klorofil, kova macam proses enzimatik yang berhubungan osforilasi dan hidrolisis dari berbagai macam kom stabiliser struktural pada berbagai macam nukl

m tanaman terdapat dalam bentuk ion Mg 2+. kan Uji Kruskal Wallis dapat diketahui bahwa pe k, anorganik serta seresah gamal berpengaruh tida

n Mg (P>0,05), sistem budidaya berpengaruh p serapan Mg (P<0,01).

ruh Sistem Budidaya Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi ka-angka yang diikuti huruf yang berbeda menunjukkan ta pada uji Mood Median taraf 5%

0,130a

0,330b

SRI KONVENSIONAL

Sistem Budidaya

di dalam pi serapan an kalium. na kalsium so, 2005 ).

negatif dari olekul yang uk menjaga membran

ama dalam l, kovaktor gan dengan komponen, nukleotida.

pemberian dak nyata ruh sangat

di

commit to user Pada gamba

budidaya konvensi yaitu sebesar 0,330 sistem budidaya konv pada sistem budida tanah sehingga da pada komplek jerapa

Gambar 4.9 Pengaruh

Pada gambar diperoleh pada pe (400 kg urea, 100 setara dengan 26,08 perlakuan D4B1 ( kandang sapi + 5 % 0,089 g/rumpun ( sistem budidaya perlakuan D1B2 se 100 kg KCl ) sebesa dan serapan Mg te pupuk organik (40 dosis rekomendasi kg/ha ). Dierolf et

0.16 3 0.13 7 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 D1 B 1 D2 B 1 S e rap an M g ( g /r u m p u n )

bar 4.8 menunjukkan bahwa serapan Mg pada nsional lebih tinggi dibandingkan sistem budida 0,330 g/rumpun ( atau setara dengan 52,8 kg/ha

a konvensional, serapan Mg lebih tinggi diband budidaya SRI karena penggenangan dapat meningka

dapat menurunkan Al – dd yang dapat menuk rapan.

uh Perlakuan Terhadap Serapan Mg Tanaman Padi

bar 4.9 dalam sistem budidaya SRI, serapan Mg perlakuan D1B1 sesuai dengan dosis kebiasaa 100 SP36, 100 kg KCl ) sebesar 0,163 g/rumpun

26,08 kg/ha ), dan serapan Mg terendah dicapa 1 (50% dosis rekomendasi pupuk organik (45 %

5 % seresah gamal) + 100% dosis rekomendasi ( atau setara dengan 14,24 kg/ha ). Sedangka a konvensional, serapan Mg tertinggi dicapa 2 sesuai dosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100

besar 0,622 gr/rumpun ( atau setara dengan 99,52 terendah pada perlakuan D8B2 ( 50% dosis rekom 40 % pupuk kandang sapi + 10 % seresah gamal) ndasi) sebesar 0,201 g/rumpun ( atau setara denga

et al ( 2001 ) menyebutkan bahwa tanaman pa

0.13 7 0.09 8 0.08 9 0.11 9 0.14 0 0.14 6 0.12 4 0.15 3 0.62 2 0.39 7 0.34 0 0.22 3 _0.32 4 0.23 6 0.40 0 0.20 1 D2 B 1 D3 B 1 D4 B 1 D5 B 1 D6 B 1 D7 B 1 D8 B 1 D9 B 1 D1 B 2 D2 B 2 D3 B 2 D4 B 2 D5 B 2 D6 B 2 D7 B 2 Perlakuan

ada sistem daya SRI, ha ) . Pada bandingkan katkan pH nukar Mg2+

Mg tertinggi saan petani pun ( atau capai pada 45 % pupuk ) sebesar gkan pada apai pada , 100 SP36, 99,52 kg/ha ) komendasi ) + 100% ngan 32,16 padi untuk

0.20 1 0.23 0 D8 B 2 D9 B 2

commit to user

mendapatkan hasil sebesar 4 ton/ha membutuhkan serapan Mg sebesar 10 kg/ha, sedangkan rata – rata hasil penelitian menunjukkan serapan Mg sebesar 0,230 g/rumpun ( atau setara dengan 36,8 kg/ha ) hal tersebut mengindikasikan serapan Mg pada penelitian ini telah mencukupi kebutuhan Mg tanaman padi.

Menurut Rosmarkam dan Yuwono ( 2002 ) Serapan Mg oleh tanaman dipengaruhi oleh ( 1 ) kadar Mg dalam tanah, ( 2 ) tingkat kejenuhan Mg, ( 3 ) sifat dan kadar ion lain dalam kompleks jerapan, dan ( 4 ) tipe dan kadar lempung. Berdasarkan uji korelasi menunjukkan bahwa Mg tersedia berhubungan positif dengan serapan Mg tanaman padi yang mengindikasikan bahwa dengan ketersediaan yang tinggi, maka serapan Mg pada tanaman juga tinggi. Ion Mg2+ hanya menempati 6 – 12 % kompleks jerapan pada koloid tanah.

Serapan Mg pada tanaman juga dipengaruhi oleh adanya unsur lain seperti K, Serapan magnesium akan terhambat jika kalium ( K+ ) tersedia dalam tanah, akan tetapi tidak terlalu berpengaruh jika kalium tersedia sendiri – sendiri, karena unsur Mg bersifat antagonis dengan unsur K. Keberadaan unsur Mg dan K harus dalam rasio yang sesuai, yang idealnya dalam tanah rasio Mg : K yaitu 2 : 1, sehingga keberadaan salah satu unsur tersebut tidak menghambat dalam hal penyerapannya oleh tanaman. Nisbah Mg : K yang lebih dari rasio ideal ( 2 : 1 ) akan menghambat penyerapan Mg oleh tanaman, karena ion K+ memiliki valensi yang lebih kecil dibandingkan ion Mg2+, sehingga lebih mudah diserap oleh tanaman.

commit to user

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Penambahan pupuk organik kotoran sapi, seresah gamal

( Gliricidia maculata ) dan sistem budidaya dapat meningkatkan

ketersediaan Ca dan Mg pada tanah.

2. Pada sistem budidaya SRI diketahui ketersediaan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D1B2 dosis kebiasaan petani (400 kg urea, 100 SP36, 100 kg KCl) yaitu 3,08 me% untuk Ca tersedia dan 0,85 me% untuk Mg tersedia, sedangkan pada sistem budidaya konvensional diketahui ketersediaan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada pemberian dosis pupuk organik 10 ton/ha ( D3B1 ) yaitu sebesar 3,07 me% untuk Ca tersedia dan 0,85 me% untuk Mg tersedia.

3. Pada sistem budidaya SRI diketahui serapan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D1B1 sesuai dosis kebiasaan petani ( 400 kg/ha urea, 100 kg/ha SP36, 100 kg/ha KCl ) untuk serapan Ca sebesar 0,05 g/rumpun ( atau setara dengan 8 ton/ha ) dan sebesar 0,163 g/rumpun ( atau setara dengan 26, 08 kg/ha ) untuk serapan Mg pada tanaman padi, sedangkan pada sistem budidaya konvensional diketahui serapan Ca dan Mg tertinggi dicapai pada perlakuan D7B2 untuk serapan Ca sebesar 0,051 g/rumpun ( atau setara dengan 8,16 kg/ha ) dan pada perlakuan D1B2 untuk serapan Mg sebesar 0,622 g/rumpun ( atau setara dengan 99,52 kg/ha ).

B. Saran

Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan kombinasi dosis pupuk organik, anorganik serta seresah organik berbeda yang merupakan sumber Ca dan Mg sehingga dapat meningkatkan ketersediaan dan serapan unsur Ca dan Mg serta pengurangan dosis pupuk anorganik yang dapat memberikan hasil padi tertinggi sehingga penelitian selanjutnya dapat memberikan masukan bagi penerapan sistem pertanian organik menuju pertanian berkelanjutan

(sustainable agriculture).