Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa L.) pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi
PENGARUH ELECTRIC FURNACE SLAG, SILICA GEL DAN UNSUR
MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH SERTA PERTUMBUHAN
DAN PRODUKSI TANAMAN PADI SAWAH (Oryza sativa L.) PADA
TANAH GAMBUT DARI KUMPEH, JAMBI
Ehsa Septy Listianti
A14080092
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
RINGKASAN
EHSA SEPTY LISTIANTI. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur
Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi
Sawah (Oryza sativa L.) pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi. Dibimbing oleh
KOMARUDDIN IDRIS dan SUWARNO.
Makanan pokok bangsa Indonesia adalah beras, sehingga padi merupakan
tanaman pertanian yang paling penting di negara kita. Tanah gambut merupakan
salah satu tanah marjinal yang penting untuk perluasan areal bagi padi sawah di
Indonesia. Tanah gambut Indonesia umumnya memiliki tingkat kesuburan dan
ketersediaan silikon (Si) yang rendah. Silikon merupakan unsur benefisial yang
penting bagi pertumbuhan tanaman padi sawah. Saat ini, bahan yang umum
digunakan sebagai sumber Si untuk padi sawah di berbagai Negara adalah steel slag.
Jenis steel slag yang diproduksi di Indonesia adalah ElectricFurnace Slag (EF) slag.
Namun, menurut Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 dan Nomor 85 tahun
1999, steel slag termasuk limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh EF slag silica gel dan
unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi
pada tanah gambut dan mengevaluasi kandungan logam berat dalam beras untuk
kelayakan konsumsi. Penelitian ini menggunakan tanah gambut dari Kecamatan
Kumpeh, Jambi dan dibagi menjadi dua macam percobaan, yaitu percobaan inkubasi
yang dilakukan di laboratorium dan percobaan pot yang dilakukan di rumah kaca.
Dosis yang diberikan untuk perlakuan EF slag dan silica gel ekuivalen EF slag, yaitu
0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%.
Pemberian EF slag berpengaruh sangat nyata meningkatkan pH, basa-basa Ca
dan Mg dapat dipertukarkan, Fe, Mn, Zn, SiO2, serta P-tersedia. Pertumbuhan dan
produksi tanaman padi sawah pada perlakuan EF slag lebih baik daripada perlakuan
silica gel dan unsur mikro. Selain itu, kandungan logam berat pada beras rendah
sekali, sehingga beras yang dihasilkan tidak berbahaya dan bisa untuk dikonsumsi
manusia.
Kata kunci : Gambut, Silica gel, Unsur mikro, Electric furnace slag, Padi
iii
SUMMARY
EHSA SEPTY LISTIANTI. Effect of Electric Furnace Slag, Silica gel, and Micro
Nutrient on Chemical Soil Properties, Growth, and Yield Rice (Oryza sativa L.) on
Peat Soil from Kumpeh, Jambi. Under guidance of KOMARUDDIN IDRIS and
SUWARNO.
The staple food of Indonesian is rice, concequently paddy is the most
important crop in agriculture. Peat soil is one of marginal land which potential to
create the availability of land for paddy in Indonesia. Generally, peat soil in Indonesia
has low fertility and availability of silicon (Si). Silicon is beneficial element for
paddy rice. Recently, general material used as sources of Si in some countries is steel
slag of which consist calcium silicate. One kind of steel slag produced in Indonesia is
electric furnace slag. However, according to regulation of government (PP No. 18,
1999 and No. 85, 1999), steel slag is categoried at hazardous waste.
The objectives of this research were to determine the effect of EF slag, silica
gel, and micro elements on chemical properties of soil, growth and yield of paddy
rice on peat soil and to evaluate content of heavy metal in rice for worthiness of rice
consumption. This research used peat soil from Kumpeh Regency, Jambi. The
research consisted of two experiments, they were incubation experiment in laboratory
and pot experiment in greenhouse. The dosage applied for treatment of EF slag and
silica gel were 0%, 2%, 4%, 6%, and 8%.
Application of EF slag significantly increased pH, exchangeable Ca and Mg,
available-Fe, Mn, Zn, SiO2, and P. Growth and yield of paddy rice with EF slag was
better than with silica gel and micro nutrients. Furthermore, the content of heavy
metal in rice was very low, so that the rice produced is not harmful and can be
consumed.
Keyword : Peat, Silica gel, Micro elements, Electric furnace slag, Rice
iv
PENGARUH ELECTRIC FURNACE SLAG, SILICA GEL DAN UNSUR
MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH SERTA PERTUMBUHAN
DAN PRODUKSI TANAMAN PADI SAWAH (Oryza sativa L.) PADA
TANAH GAMBUT DARI KUMPEH, JAMBI
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
Pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
EHSA SEPTY LISTIANTI
A14080092
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
v
Judul Penelitian
: Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur
Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Serta Pertumbuhan
dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa L.)
pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi
Nama Mahasiswa : Ehsa Septy Listianti
NRP
: A14080092
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr.Ir.Komaruddin Idris, M.S.
Dr.Ir.Suwarno, M.Sc.
NIP. 19490303 197603 1 001
NIP. 19621120 198811 1 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc.
NIP. 19621113 198703 1 003
Tanggal Lulus :
vi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 12 September 1990 dari
pasangan R. Eling Herman Suhartono, SE. dan Saidah. Penulis merupakan anak
ke-dua dari tiga bersaudara.
Penulis memulai studinya di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 01 Jakarta
Timur, dan lulus pada tahun 2002. Setelah itu penulis melanjutkan studi ke
Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 51 Jakarta Timur, dan lulus pada
tahun 2005. Kemudian penulis melanjutkan studi ke Sekolah Menengah Atas
Negeri (SMAN) 53 Jakarta Timur, dan lulus tahun 2008. Pada tahun yang sama
dengan kelulusan SMA, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada program
studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya
Lahan, Fakultas Pertanian.
Selama menjalani studi di IPB penulis aktif di organisasi, yaitu Himpunan
Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai staff di divisi Informasi dan Komunikasi
(INFOKOM) tahun 2009/2010 dan koordinator Hubungan Luar dan Alumni
(HUBLU) tahun 2010/2011. Selain aktif di organisasi kemahasiswaan, penulis
juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Tanah pada tahun 2012.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat
dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat
Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza
sativa L.) pada Tanah Gambut dari Jambi” sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Program Studi Manajemen Sumberdaya
Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian,
Institut Pertanian Bogor.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan
moril dan materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S. dan Dr. Ir.Suwarno, M.Sc. selaku dosen
pembimbing atas bimbingan, arahan, bantuan, saran, dan motivasi yang
diberikan selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Sri Djuniwati, M.Sc. selaku dosen Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan
memberikan saran bagi penulis.
3. Proyek kerjasama IPB dan Research Institute of Industrial Science and
Technology Korea yang telah mendanai penelitian ini.
4. Kedua orang tua penulis, Bapak R. Eling Herman Suhartono, SE dan Ibu
Saidah, serta kakak dan adik penulis (Gama Putra Prakarsa dan Bemy
Catunawa Pamungkas), atas dorongan dan motivasi yang diberikan kepada
penulis sehingga penulis tetap bersemangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Seluruh staf Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu
Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB yang telah memberikan
bantuan selama melakukan analisis di laboratorium.
6. Staf University Farm Cikabayan IPB yang telah membantu penulis selama
melakukan penelitian di rumah kaca.
viii
5. Teman-teman satu penelitian, Fiqolbi Nuro Pohan, SP., Hastiana Utami, Sri
Ginanjar, dan Alfarizi yang telah banyak membantu penulis selama masa
penelitian.
6. Teman-teman seperjuangan, Evy Nurfiana, Maulina Sendy Oktaviani, Fauziah
Dwi Hayati, Edvan Istichori, Yenni Fiqhiany, Winda Ika Susanti, Mahartika
Setianingsih, teman-teman wisma panjen dan seluruh soilers 45 yang telah
banyak memberikan dukungannya kepada penulis selama masa penelitian.
Akhirnya, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan
kontribusi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu tanah.
Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua.
Bogor, Desember 2012
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ......................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR..........................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................
xiv
I. PENDAHULUAN .........................................................................................
1
1.1. Latar Belakang ................................................................................
1
1.2. Tujuan .............................................................................................
2
1.3. Hipotesis .........................................................................................
2
II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................................
4
2.1 Tanah Gambut .................................................................................
4
2.2. Steel Slag .........................................................................................
6
2.3. Karakteristik Tanaman Padi ............................................................
10
2.4. Silikat ..............................................................................................
11
2.5. Logam Berat dalam Tanah ..............................................................
12
III. BAHAN DAN METODE ............................................................................
14
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .........................................................
14
3.2. Bahan dan Alat ................................................................................
14
3.3. Metode Penelitian ............................................................................
15
3.4. Variabel yang diamati .....................................................................
19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................
20
4.1. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro
terhadap Sifat Kimia Tanah.............................................................
20
4.2. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro
terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Varietas IR
64 .....................................................................................................
29
4.3. Kandungan Logam Berat pada Beras ..............................................
34
4.4. Kandungan SiO2 pada Jerami Padi ..................................................
35
V. KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
37
5.1. Kesimpulan......................................................................................
37
5.2. Saran ................................................................................................
37
VI. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
38
LAMPIRAN .......................................................................................................
41
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1.
Kandungan Logam Berat dalam Tanah Secara Alamiah ..................
13
2.
Jenis dan Dosis Perlakuan Setiap Pot Pada Percobaan
Inkubasi .................................................................................
16
Jenis dan Dosis Perlakuan Setiap Pot pada Percobaan Pot
Rumah Kaca ..........................................................................
18
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap pH
Tanah dan Basa-Basa Dapat Dipertukarkan ..........................
21
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Kadar Unsur Mikro, P, dan SiO2 Tersedia dalam Tanah ......
24
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap N-total
Tanah ....................................................................................
28
7.
Kandungan Logam Berat pada Tanah ...............................................
29
8.
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Pertumbuhan Tanaman Padi IR 64 .......................................
30
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Produksi Tanaman Padi IR 64 ..............................................
33
10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar
Logam Berat pada Beras .......................................................
35
11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar
SiO2 pada Jerami Padi ...........................................................
36
3.
4.
5.
6.
9.
Lampiran
1.
Hasil Analisis Awal Sifat Kimia Tanah Gambut ..............................
42
2.
Komposisi Kimia dari Electric Furnace Slag Indonesia ..................
43
3.
Deskripsi Padi Varietas IR 64 ...........................................................
44
4.
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap pH Tanah ...............................................................
45
xi
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Ca-dd Tanah ..........................................................
45
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Mg-dd Tanah .........................................................
45
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Fe-tersedia Tanah .......................................
45
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Mn-tersedia Tanah ......................................
46
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Cu-tersedia Tanah .......................................
46
10. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Zn-tersedia Tanah .......................................
46
11. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar P-tersedia Tanah .........................................
46
12. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar SiO2-tersedia Tanah ....................................
47
13. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Tinggi Tanaman Padi 11 MST ..............................
47
14. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi ..............
47
15. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi ...........
47
16. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Panen Tanaman Padi ...........
48
17. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Giling Tanaman Padi ..........
48
18. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Bernas Tanaman Padi .........
48
19. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Hampa Tanaman Padi .........
48
20. Batas Maksimum Logam Berat pada Beras (SNI 7387:2009) ..........
49
5.
6.
7.
8.
9.
xii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1.
Perbandingan Nilai pH Tanah Gambut antara Kontrol dan
Semua Perlakuan pada Tanah ...............................................
21
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Mg-dd Tanah Gambut ...........................................................
22
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Ca-dd Tanah Gambut ............................................................
22
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Fetersedia Tanah Gambut .........................................................
25
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap.Mntersedia Tanah Gambut .........................................................`
25
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Cutersedia Tanah Gambut .........................................................
25
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Zntersedia Tanah Gambut .........................................................
26
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Ptersedia Tanah Gambut .........................................................
26
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap SiO2tersedia dalam Tanah Gambut ..............................................
27
10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Tinggi
Tanaman 11 MST .................................................................
30
11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi ..........................
31
12. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi .............................
32
13. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Bobot Gabah Kering Giling ..................................................
34
14. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Bobot Gabah Kering Bernas .................................................
34
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
xiii
Lampiran
1.
Percobaan Pot Rumah Kaca ...............................................................
53
2.
Percobaan Inkubasi ............................................................................
53
3.
Pengambilan Sampel Tanah Gambut .................................................
54
4.
Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Gambut .....................................
54
5.
Perlakuan: (a) Electric Furnace Slag dan (b) Silica gel ....................
55
6.
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, EF Slag dan Unsur Mikro Umur 7 MST .................
55
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, Silica Gel dan Unsur Mikro Umur 7 MST ..............
56
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, Silica Gel dan Unsur Mikro Umur 17 MST ............
56
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, EF Slag dan Unsur Mikro Umur 17 MST ...............
57
7.
8.
9.
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
1.
Halaman
Prosedur Analisis di Laboratorium ....................................................
50
1
I.
1.1.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Makanan pokok bagi bangsa Indonesia adalah beras, sehingga padi
merupakan tanaman pertanian yang paling penting di Indonesia. Untuk memenuhi
kebutuhan pangan seperti beras, maka diperlukan lahan untuk menanam padi.
Semakin bertambahnya penduduk semakin bertambah pula kebutuhan akan beras,
maka akan semakin bertambah pula kebutuhan akan lahan untuk menanam padi.
Ledakan penduduk akan mengakibatkan terjadinya perebutan lahan untuk
perumahan dan pertanian. Penggunaan tanah-tanah subur oleh sektor nonpertanian terus meningkat setiap tahun. Hal itu menyebabkan luas areal tanah
sawah terus berkurang dan areal persawahan tergusur ke tanah-tanah marjinal.
Tanah gambut merupakan salah satu tanah marjinal yang penting untuk perluasan
areal bagi padi sawah di Indonesia.
Unsur silikat sangat diperlukan oleh tanaman, terutama padi. Secara
umum, tanah gambut Indonesia memiliki tingkat kesuburan dan ketersediaan
silikon (Si) yang rendah, karena kandungan unsur hara yang rendah dan tanah
yang bersifat sangat masam yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman padi.
Perlu dilakukan upaya pemupukan silikat untuk tanah-tanah yang kekurangan
unsur Si. Beberapa sumber pupuk Si di Indonesia adalah fly ash batubara, kalium
silikat cair, slag pabrik baja, dan silica gel (Balai Penelitian Tanah, 2011).
Namun, pemupukan Si pada tanah gambut di Indonesia belum umum, sehingga
belum banyak informasi hasil-hasil penelitian tentang respon pemupukan Si
terhadap pertumbuhan maupun hasil tanaman.
Saat ini, suatu bahan yang paling umum dipakai sebagai sumber Si dalam
budidaya padi sawah di berbagai negara, misalnya Jepang dan Korea adalah steel
slag yang mengandung kalsium silikat. Suatu jenis steel slag yang diproduksi di
Indonesia adalah electric furnace slag (EF) slag, yaitu hasil sampingan dari
proses pemurnian besi cair dalam proses pembuatan baja. Oota, 1979 dalam
Fattah, 1997 menyatakan bahwa pada percobaannya penggunaan pupuk silikat
berupa slag, nyata dapat meningkatkan kandungan SiO2 dalam jaringan tanaman
padi yang diikuti dengan meningkatnya hasil panen. Akan tetapi, menurut
2
Peraturan Pemerintah (Nomor 18 tahun 1999 dan Nomor 85 tahun 1999)
mengenai pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun, steel slag termasuk
limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) namun, dalam percobaan sebelumnya
yang dilakukan oleh Syihabuddin (2011), jumlah logam berat yang terdapat pada
beras akibat pemberian slag masih berada dibawah batas maksimum cemaran,
yang di sarankan oleh Badan Standarisasi Nasional (2009), dan beras yang
dihasilkan aman untuk dikonsumsi.
Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka perlu dilakukan perbaikan
sifat kimia tanah gambut agar dapat menunjang program ketahanan pangan. Pada
penelitian ini dilakukan penelitian dengan pemberian bahan amelioran tanah
(electric furnace slag dan silica gel) serta pupuk mikro (CuSO4 dan Zn SO4) pada
tanaman padi varietas IR 64 di tanah gambut dari Kumpeh, Jambi.
1.2.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui perbandingan pengaruh antara electric furnace slag PT.
Krakatau Steel, silica gel dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta
pertumbuhan dan produksi padi sawah (Oryza sativa L.) pada tanah
gambut dari Kumpeh, Jambi.
2. Mengetahui pengaruh pemberian electric furnace slag terhadap kandungan
logam berat beracun dalam tanah dan beras untuk kelayakan konsumsi.
1.3.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Pemberian electric furnace slag, silica gel, dan unsur mikro dapat
memperbaiki sifat kimia tanah gambut terutama meningkatkan pH, basabasa dapat dipertukarkan, serta unsur mikro tanah gambut. Peningkatan
pertumbuhan dan produksi padi dengan electric furnace slag lebih baik
dibandingkan dengan pemberian silica gel dan unsur mikro.
3
2. Pemberian electric furnace slag, slica gel, ataupun unsur mikro tidak
berpengaruh terhadap kandungan logam berat beracun dalam tanah dan
beras.
4
II.
2.1.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Gambut
Menurut Andriesse, 1988 dalam Najiyati et al., 2005, secara umum,
pembentukan dan pematangan gambut berjalan melalui tiga proses yaitu
pematangan fisik, pematangan kimia dan pematangan biologi. Kecepatan proses
tersebut dipengaruhi oleh iklim, (suhu dan curah hujan), susunan bahan organik,
aktivitas organisme, dan waktu. Ketebalan gambut pada setiap bentang lahan
adalah sangat tergantung pada: (1) proses penimbunan, yaitu jenis tanaman yang
tumbuh, kerapatan tanaman dan lama pertumbuhan tanaman sejak terjadinya
cekungan tersebut, (2) proses kecepatan perombakan gambut, (3) proses
kebakaran gambut, dan (4) perilaku manusia terhadap lahan gambut.
Kenampakan fisik khas air gambut dicirikan oleh warna larutan kuningcoklat yang kepekatannya memberikan gambaran tentang kualitas airnya. Warna
kuning-coklat air gambut disebabkan oleh kandungan bahan organik terlarut yang
dihasilkan oleh pelapukan sisa tumbuhan. Kualitas air gambut berbanding terbalik
dengan kepekatan bahan organik terlarut. Ciri lain air gambut adalah kemasaman
yang tinggi. Bahan organik terlarut di dalam air tersebut umumnya dalam bentuk
asam organik hasil dekomposisi berupa asam, sehingga semakin tinggi kandungan
bahan organik, semakin pekat warna air dan kemasaman semakin meningkat.
Umumnya air gambut memiliki pH di bawah 6 sedangkan pada air gambut yang
pekat nilai pH bisa mencapai 3.5 (Page, 1997 dan Djuwansah, 2001 dalam
Djuwansah, 2007).
Gambut di alam dijumpai sebagai pasta berwarna coklat kehitaman yang
mengandung banyak serat dan sisa tumbuhan dengan proporsi yang sangat
ditentukan oleh tingkat pelapukannya. Berat jenis gambut tropis berkisar antara
0.05 g/cm3 sampai 0.4 g/cm3 dan sangat tergantung pada kandungan mineral dan
kemampatan (packing) nya. Gambut segar yang lembab memiliki sifat koloidal
yang hidrofil (mengikat air) yang membuat masa gambut dapat menahan air
sekitar delapan kali dari volumenya. Kebanyakan tanah gambut yang masih belum
tersentuh dijumpai dalam keadaan basah dengan muka air yang dekat atau di atas
permukaan tanah (Djuwansah, 2007).
5
Karena dibentuk dari bahan, kondisi lingkungan, dan waktu yang berbeda,
tingkat kematangan gambut bervariasi. Gambut yang telah matang akan
cenderung lebih halus dan lebih subur. Sebaliknya yang belum matang, banyak
mengandung serat kasar dan kurang subur. Serat kasar merupakan bagian gambut
yang tidak lolos saringan 100 mesh (100 lubang/inci persegi) (Najiyati et al.,
2005).
Berdasarkan tingkat kematangan/dekomposisi bahan organik, gambut
dibedakan menjadi tiga yakni:
1.
Fibrik, yaitu gambut dengan tingkat pelapukan awal (masih muda) dan
lebih dari ¾ bagian volumenya berupa serat segar (kasar). Cirinya bila
gambut diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah, maka
kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah
pemerasan adalah tiga perempat bagian atau lebih (≥ ¾);
2.
Hemik, yaitu gambut yang memiliki tingkat pelapukan sedang (setengah
matang), sebagian bahan telah mengalami pelapukan dan sebagian lagi
berupa serat. Bila diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah,
gambut agak mudah melewati sela-sela jari dan kandungan serat yang
tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan adalah antara kurang
dari tiga perempat sampai seperempat bagian atau lebih (¼ dan < ¾);
3.
Saprik, yaitu gambut yang tingkat pelapukannya sudah lanjut (matang).
Bila diperas, gambut dengan mudah melewati sela jari-jari dan serat yang
tertinggal dalam telapak tangan kurang dari seperempat bagian (< ¼)
(Najiyati et al., 2005).
Meskipun bahan asal gambut berwarna kelabu, coklat atau kemerahan
tetapi setelah dekomposisi muncul senyawa-senyawa yang berwarna gelap
sehingga gambut umumnya berwarna coklat sampai kehitaman. Warna gambut
menjadi salah satu indikator kematangan gambut. Semakin matang, gambut
semakin berwarna gelap. Fibrik berwarna coklat, hemik berwarna coklat tua, dan
saprik berwarna hitam (Darmawidjaya, 1990 dalam Najiyati et al. 2005). Dalam
keadaan basah, warna gambut biasanya semakin gelap.
Wahyunto et al., 2003 membuat klasifikasi nilai berat jenis atau bobot isi
(bulk density) tanah gambut di Sumatera sebagai berikut: gambut saprik nilai
6
bobot isinya sekitar 0.28 g/cc, hemik 0.17 g/cc dan fibrik 0.10 g/cc. Akibat berat
jenisnya yang ringan, gambut kering mudah tererosi/terapung terbawa aliran.
Gambut memiliki porositas yang tinggi sehingga mempunyai daya
menyerap air yang sangat besar. Apabila jenuh, kandungan air pada gambut
saprik, hemik dan fibrik berturut-turut adalah 850% dari
bobot keringnya atau 90% volumenya (Suhardjo dan Driessen, 1975, dalam
Najiyati et al. 2005). Oleh sebab itu, gambut memiliki kemampuan sebagai
penambat air (reservoir) yang dapat menahan banjir saat musim hujan dan
melepaskan air saat musim kemarau sehingga intrusi air laut saat kemarau dapat
dicegahnya.
Kadar abu merupakan petunjuk yang tepat untuk mengetahui keadaan
tingkat kesuburan alami gambut. Suhardjo dan Driessen, 1975 serta Suhardjo dan
Widjaya-Adhi, 1976 dalam Najiyati et al, 2005 telah meneliti kadar abu tanah
gambut untuk tujuan reklamasi lahan di daerah Riau. Pada umumnya gambut
dangkal (
MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH SERTA PERTUMBUHAN
DAN PRODUKSI TANAMAN PADI SAWAH (Oryza sativa L.) PADA
TANAH GAMBUT DARI KUMPEH, JAMBI
Ehsa Septy Listianti
A14080092
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
RINGKASAN
EHSA SEPTY LISTIANTI. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur
Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi
Sawah (Oryza sativa L.) pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi. Dibimbing oleh
KOMARUDDIN IDRIS dan SUWARNO.
Makanan pokok bangsa Indonesia adalah beras, sehingga padi merupakan
tanaman pertanian yang paling penting di negara kita. Tanah gambut merupakan
salah satu tanah marjinal yang penting untuk perluasan areal bagi padi sawah di
Indonesia. Tanah gambut Indonesia umumnya memiliki tingkat kesuburan dan
ketersediaan silikon (Si) yang rendah. Silikon merupakan unsur benefisial yang
penting bagi pertumbuhan tanaman padi sawah. Saat ini, bahan yang umum
digunakan sebagai sumber Si untuk padi sawah di berbagai Negara adalah steel slag.
Jenis steel slag yang diproduksi di Indonesia adalah ElectricFurnace Slag (EF) slag.
Namun, menurut Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 dan Nomor 85 tahun
1999, steel slag termasuk limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh EF slag silica gel dan
unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi
pada tanah gambut dan mengevaluasi kandungan logam berat dalam beras untuk
kelayakan konsumsi. Penelitian ini menggunakan tanah gambut dari Kecamatan
Kumpeh, Jambi dan dibagi menjadi dua macam percobaan, yaitu percobaan inkubasi
yang dilakukan di laboratorium dan percobaan pot yang dilakukan di rumah kaca.
Dosis yang diberikan untuk perlakuan EF slag dan silica gel ekuivalen EF slag, yaitu
0%, 2%, 4%, 6%, dan 8%.
Pemberian EF slag berpengaruh sangat nyata meningkatkan pH, basa-basa Ca
dan Mg dapat dipertukarkan, Fe, Mn, Zn, SiO2, serta P-tersedia. Pertumbuhan dan
produksi tanaman padi sawah pada perlakuan EF slag lebih baik daripada perlakuan
silica gel dan unsur mikro. Selain itu, kandungan logam berat pada beras rendah
sekali, sehingga beras yang dihasilkan tidak berbahaya dan bisa untuk dikonsumsi
manusia.
Kata kunci : Gambut, Silica gel, Unsur mikro, Electric furnace slag, Padi
iii
SUMMARY
EHSA SEPTY LISTIANTI. Effect of Electric Furnace Slag, Silica gel, and Micro
Nutrient on Chemical Soil Properties, Growth, and Yield Rice (Oryza sativa L.) on
Peat Soil from Kumpeh, Jambi. Under guidance of KOMARUDDIN IDRIS and
SUWARNO.
The staple food of Indonesian is rice, concequently paddy is the most
important crop in agriculture. Peat soil is one of marginal land which potential to
create the availability of land for paddy in Indonesia. Generally, peat soil in Indonesia
has low fertility and availability of silicon (Si). Silicon is beneficial element for
paddy rice. Recently, general material used as sources of Si in some countries is steel
slag of which consist calcium silicate. One kind of steel slag produced in Indonesia is
electric furnace slag. However, according to regulation of government (PP No. 18,
1999 and No. 85, 1999), steel slag is categoried at hazardous waste.
The objectives of this research were to determine the effect of EF slag, silica
gel, and micro elements on chemical properties of soil, growth and yield of paddy
rice on peat soil and to evaluate content of heavy metal in rice for worthiness of rice
consumption. This research used peat soil from Kumpeh Regency, Jambi. The
research consisted of two experiments, they were incubation experiment in laboratory
and pot experiment in greenhouse. The dosage applied for treatment of EF slag and
silica gel were 0%, 2%, 4%, 6%, and 8%.
Application of EF slag significantly increased pH, exchangeable Ca and Mg,
available-Fe, Mn, Zn, SiO2, and P. Growth and yield of paddy rice with EF slag was
better than with silica gel and micro nutrients. Furthermore, the content of heavy
metal in rice was very low, so that the rice produced is not harmful and can be
consumed.
Keyword : Peat, Silica gel, Micro elements, Electric furnace slag, Rice
iv
PENGARUH ELECTRIC FURNACE SLAG, SILICA GEL DAN UNSUR
MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH SERTA PERTUMBUHAN
DAN PRODUKSI TANAMAN PADI SAWAH (Oryza sativa L.) PADA
TANAH GAMBUT DARI KUMPEH, JAMBI
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
Pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
EHSA SEPTY LISTIANTI
A14080092
PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA LAHAN
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
v
Judul Penelitian
: Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur
Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Serta Pertumbuhan
dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa L.)
pada Tanah Gambut dari Kumpeh, Jambi
Nama Mahasiswa : Ehsa Septy Listianti
NRP
: A14080092
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr.Ir.Komaruddin Idris, M.S.
Dr.Ir.Suwarno, M.Sc.
NIP. 19490303 197603 1 001
NIP. 19621120 198811 1 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc.
NIP. 19621113 198703 1 003
Tanggal Lulus :
vi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 12 September 1990 dari
pasangan R. Eling Herman Suhartono, SE. dan Saidah. Penulis merupakan anak
ke-dua dari tiga bersaudara.
Penulis memulai studinya di Sekolah Dasar Negeri (SDN) 01 Jakarta
Timur, dan lulus pada tahun 2002. Setelah itu penulis melanjutkan studi ke
Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 51 Jakarta Timur, dan lulus pada
tahun 2005. Kemudian penulis melanjutkan studi ke Sekolah Menengah Atas
Negeri (SMAN) 53 Jakarta Timur, dan lulus tahun 2008. Pada tahun yang sama
dengan kelulusan SMA, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui
jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada program
studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya
Lahan, Fakultas Pertanian.
Selama menjalani studi di IPB penulis aktif di organisasi, yaitu Himpunan
Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai staff di divisi Informasi dan Komunikasi
(INFOKOM) tahun 2009/2010 dan koordinator Hubungan Luar dan Alumni
(HUBLU) tahun 2010/2011. Selain aktif di organisasi kemahasiswaan, penulis
juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Tanah pada tahun 2012.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat
dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat
Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Sawah (Oryza
sativa L.) pada Tanah Gambut dari Jambi” sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Program Studi Manajemen Sumberdaya
Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian,
Institut Pertanian Bogor.
Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan bantuan
moril dan materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S. dan Dr. Ir.Suwarno, M.Sc. selaku dosen
pembimbing atas bimbingan, arahan, bantuan, saran, dan motivasi yang
diberikan selama proses penelitian dan penyusunan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Sri Djuniwati, M.Sc. selaku dosen Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan
memberikan saran bagi penulis.
3. Proyek kerjasama IPB dan Research Institute of Industrial Science and
Technology Korea yang telah mendanai penelitian ini.
4. Kedua orang tua penulis, Bapak R. Eling Herman Suhartono, SE dan Ibu
Saidah, serta kakak dan adik penulis (Gama Putra Prakarsa dan Bemy
Catunawa Pamungkas), atas dorongan dan motivasi yang diberikan kepada
penulis sehingga penulis tetap bersemangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
5. Seluruh staf Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu
Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB yang telah memberikan
bantuan selama melakukan analisis di laboratorium.
6. Staf University Farm Cikabayan IPB yang telah membantu penulis selama
melakukan penelitian di rumah kaca.
viii
5. Teman-teman satu penelitian, Fiqolbi Nuro Pohan, SP., Hastiana Utami, Sri
Ginanjar, dan Alfarizi yang telah banyak membantu penulis selama masa
penelitian.
6. Teman-teman seperjuangan, Evy Nurfiana, Maulina Sendy Oktaviani, Fauziah
Dwi Hayati, Edvan Istichori, Yenni Fiqhiany, Winda Ika Susanti, Mahartika
Setianingsih, teman-teman wisma panjen dan seluruh soilers 45 yang telah
banyak memberikan dukungannya kepada penulis selama masa penelitian.
Akhirnya, penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat dan memberikan
kontribusi terhadap perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu tanah.
Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua.
Bogor, Desember 2012
Penulis
ix
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ......................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..............................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR..........................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................
xiv
I. PENDAHULUAN .........................................................................................
1
1.1. Latar Belakang ................................................................................
1
1.2. Tujuan .............................................................................................
2
1.3. Hipotesis .........................................................................................
2
II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................................
4
2.1 Tanah Gambut .................................................................................
4
2.2. Steel Slag .........................................................................................
6
2.3. Karakteristik Tanaman Padi ............................................................
10
2.4. Silikat ..............................................................................................
11
2.5. Logam Berat dalam Tanah ..............................................................
12
III. BAHAN DAN METODE ............................................................................
14
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .........................................................
14
3.2. Bahan dan Alat ................................................................................
14
3.3. Metode Penelitian ............................................................................
15
3.4. Variabel yang diamati .....................................................................
19
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN....................................................................
20
4.1. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro
terhadap Sifat Kimia Tanah.............................................................
20
4.2. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica gel dan Unsur Mikro
terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Padi Varietas IR
64 .....................................................................................................
29
4.3. Kandungan Logam Berat pada Beras ..............................................
34
4.4. Kandungan SiO2 pada Jerami Padi ..................................................
35
V. KESIMPULAN DAN SARAN .....................................................................
37
5.1. Kesimpulan......................................................................................
37
5.2. Saran ................................................................................................
37
VI. DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
38
LAMPIRAN .......................................................................................................
41
x
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1.
Kandungan Logam Berat dalam Tanah Secara Alamiah ..................
13
2.
Jenis dan Dosis Perlakuan Setiap Pot Pada Percobaan
Inkubasi .................................................................................
16
Jenis dan Dosis Perlakuan Setiap Pot pada Percobaan Pot
Rumah Kaca ..........................................................................
18
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap pH
Tanah dan Basa-Basa Dapat Dipertukarkan ..........................
21
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Kadar Unsur Mikro, P, dan SiO2 Tersedia dalam Tanah ......
24
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap N-total
Tanah ....................................................................................
28
7.
Kandungan Logam Berat pada Tanah ...............................................
29
8.
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Pertumbuhan Tanaman Padi IR 64 .......................................
30
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Produksi Tanaman Padi IR 64 ..............................................
33
10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar
Logam Berat pada Beras .......................................................
35
11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Kadar
SiO2 pada Jerami Padi ...........................................................
36
3.
4.
5.
6.
9.
Lampiran
1.
Hasil Analisis Awal Sifat Kimia Tanah Gambut ..............................
42
2.
Komposisi Kimia dari Electric Furnace Slag Indonesia ..................
43
3.
Deskripsi Padi Varietas IR 64 ...........................................................
44
4.
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap pH Tanah ...............................................................
45
xi
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Ca-dd Tanah ..........................................................
45
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Mg-dd Tanah .........................................................
45
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Fe-tersedia Tanah .......................................
45
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Mn-tersedia Tanah ......................................
46
Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Cu-tersedia Tanah .......................................
46
10. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar Zn-tersedia Tanah .......................................
46
11. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar P-tersedia Tanah .........................................
46
12. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Kadar SiO2-tersedia Tanah ....................................
47
13. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Tinggi Tanaman Padi 11 MST ..............................
47
14. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi ..............
47
15. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi ...........
47
16. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Panen Tanaman Padi ...........
48
17. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Giling Tanaman Padi ..........
48
18. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Bernas Tanaman Padi .........
48
19. Analisis Ragam Pengaruh EF Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
terhadap Bobot Gabah Kering Hampa Tanaman Padi .........
48
20. Batas Maksimum Logam Berat pada Beras (SNI 7387:2009) ..........
49
5.
6.
7.
8.
9.
xii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1.
Perbandingan Nilai pH Tanah Gambut antara Kontrol dan
Semua Perlakuan pada Tanah ...............................................
21
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Mg-dd Tanah Gambut ...........................................................
22
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Ca-dd Tanah Gambut ............................................................
22
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Fetersedia Tanah Gambut .........................................................
25
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap.Mntersedia Tanah Gambut .........................................................`
25
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Cutersedia Tanah Gambut .........................................................
25
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Zntersedia Tanah Gambut .........................................................
26
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Ptersedia Tanah Gambut .........................................................
26
Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap SiO2tersedia dalam Tanah Gambut ..............................................
27
10. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Tinggi
Tanaman 11 MST .................................................................
30
11. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Jumlah Anakan Maksimum Tanaman Padi ..........................
31
12. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Jumlah Anakan Produktif Tanaman Padi .............................
32
13. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Bobot Gabah Kering Giling ..................................................
34
14. Pengaruh EF Slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap
Bobot Gabah Kering Bernas .................................................
34
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
xiii
Lampiran
1.
Percobaan Pot Rumah Kaca ...............................................................
53
2.
Percobaan Inkubasi ............................................................................
53
3.
Pengambilan Sampel Tanah Gambut .................................................
54
4.
Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Gambut .....................................
54
5.
Perlakuan: (a) Electric Furnace Slag dan (b) Silica gel ....................
55
6.
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, EF Slag dan Unsur Mikro Umur 7 MST .................
55
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, Silica Gel dan Unsur Mikro Umur 7 MST ..............
56
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, Silica Gel dan Unsur Mikro Umur 17 MST ............
56
Perbandingan Tinggi Tanaman Padi Varietas IR 64 Perlakuan
Kontrol, EF Slag dan Unsur Mikro Umur 17 MST ...............
57
7.
8.
9.
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
1.
Halaman
Prosedur Analisis di Laboratorium ....................................................
50
1
I.
1.1.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Makanan pokok bagi bangsa Indonesia adalah beras, sehingga padi
merupakan tanaman pertanian yang paling penting di Indonesia. Untuk memenuhi
kebutuhan pangan seperti beras, maka diperlukan lahan untuk menanam padi.
Semakin bertambahnya penduduk semakin bertambah pula kebutuhan akan beras,
maka akan semakin bertambah pula kebutuhan akan lahan untuk menanam padi.
Ledakan penduduk akan mengakibatkan terjadinya perebutan lahan untuk
perumahan dan pertanian. Penggunaan tanah-tanah subur oleh sektor nonpertanian terus meningkat setiap tahun. Hal itu menyebabkan luas areal tanah
sawah terus berkurang dan areal persawahan tergusur ke tanah-tanah marjinal.
Tanah gambut merupakan salah satu tanah marjinal yang penting untuk perluasan
areal bagi padi sawah di Indonesia.
Unsur silikat sangat diperlukan oleh tanaman, terutama padi. Secara
umum, tanah gambut Indonesia memiliki tingkat kesuburan dan ketersediaan
silikon (Si) yang rendah, karena kandungan unsur hara yang rendah dan tanah
yang bersifat sangat masam yang dapat mengganggu pertumbuhan tanaman padi.
Perlu dilakukan upaya pemupukan silikat untuk tanah-tanah yang kekurangan
unsur Si. Beberapa sumber pupuk Si di Indonesia adalah fly ash batubara, kalium
silikat cair, slag pabrik baja, dan silica gel (Balai Penelitian Tanah, 2011).
Namun, pemupukan Si pada tanah gambut di Indonesia belum umum, sehingga
belum banyak informasi hasil-hasil penelitian tentang respon pemupukan Si
terhadap pertumbuhan maupun hasil tanaman.
Saat ini, suatu bahan yang paling umum dipakai sebagai sumber Si dalam
budidaya padi sawah di berbagai negara, misalnya Jepang dan Korea adalah steel
slag yang mengandung kalsium silikat. Suatu jenis steel slag yang diproduksi di
Indonesia adalah electric furnace slag (EF) slag, yaitu hasil sampingan dari
proses pemurnian besi cair dalam proses pembuatan baja. Oota, 1979 dalam
Fattah, 1997 menyatakan bahwa pada percobaannya penggunaan pupuk silikat
berupa slag, nyata dapat meningkatkan kandungan SiO2 dalam jaringan tanaman
padi yang diikuti dengan meningkatnya hasil panen. Akan tetapi, menurut
2
Peraturan Pemerintah (Nomor 18 tahun 1999 dan Nomor 85 tahun 1999)
mengenai pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun, steel slag termasuk
limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) namun, dalam percobaan sebelumnya
yang dilakukan oleh Syihabuddin (2011), jumlah logam berat yang terdapat pada
beras akibat pemberian slag masih berada dibawah batas maksimum cemaran,
yang di sarankan oleh Badan Standarisasi Nasional (2009), dan beras yang
dihasilkan aman untuk dikonsumsi.
Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka perlu dilakukan perbaikan
sifat kimia tanah gambut agar dapat menunjang program ketahanan pangan. Pada
penelitian ini dilakukan penelitian dengan pemberian bahan amelioran tanah
(electric furnace slag dan silica gel) serta pupuk mikro (CuSO4 dan Zn SO4) pada
tanaman padi varietas IR 64 di tanah gambut dari Kumpeh, Jambi.
1.2.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui perbandingan pengaruh antara electric furnace slag PT.
Krakatau Steel, silica gel dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta
pertumbuhan dan produksi padi sawah (Oryza sativa L.) pada tanah
gambut dari Kumpeh, Jambi.
2. Mengetahui pengaruh pemberian electric furnace slag terhadap kandungan
logam berat beracun dalam tanah dan beras untuk kelayakan konsumsi.
1.3.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Pemberian electric furnace slag, silica gel, dan unsur mikro dapat
memperbaiki sifat kimia tanah gambut terutama meningkatkan pH, basabasa dapat dipertukarkan, serta unsur mikro tanah gambut. Peningkatan
pertumbuhan dan produksi padi dengan electric furnace slag lebih baik
dibandingkan dengan pemberian silica gel dan unsur mikro.
3
2. Pemberian electric furnace slag, slica gel, ataupun unsur mikro tidak
berpengaruh terhadap kandungan logam berat beracun dalam tanah dan
beras.
4
II.
2.1.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Gambut
Menurut Andriesse, 1988 dalam Najiyati et al., 2005, secara umum,
pembentukan dan pematangan gambut berjalan melalui tiga proses yaitu
pematangan fisik, pematangan kimia dan pematangan biologi. Kecepatan proses
tersebut dipengaruhi oleh iklim, (suhu dan curah hujan), susunan bahan organik,
aktivitas organisme, dan waktu. Ketebalan gambut pada setiap bentang lahan
adalah sangat tergantung pada: (1) proses penimbunan, yaitu jenis tanaman yang
tumbuh, kerapatan tanaman dan lama pertumbuhan tanaman sejak terjadinya
cekungan tersebut, (2) proses kecepatan perombakan gambut, (3) proses
kebakaran gambut, dan (4) perilaku manusia terhadap lahan gambut.
Kenampakan fisik khas air gambut dicirikan oleh warna larutan kuningcoklat yang kepekatannya memberikan gambaran tentang kualitas airnya. Warna
kuning-coklat air gambut disebabkan oleh kandungan bahan organik terlarut yang
dihasilkan oleh pelapukan sisa tumbuhan. Kualitas air gambut berbanding terbalik
dengan kepekatan bahan organik terlarut. Ciri lain air gambut adalah kemasaman
yang tinggi. Bahan organik terlarut di dalam air tersebut umumnya dalam bentuk
asam organik hasil dekomposisi berupa asam, sehingga semakin tinggi kandungan
bahan organik, semakin pekat warna air dan kemasaman semakin meningkat.
Umumnya air gambut memiliki pH di bawah 6 sedangkan pada air gambut yang
pekat nilai pH bisa mencapai 3.5 (Page, 1997 dan Djuwansah, 2001 dalam
Djuwansah, 2007).
Gambut di alam dijumpai sebagai pasta berwarna coklat kehitaman yang
mengandung banyak serat dan sisa tumbuhan dengan proporsi yang sangat
ditentukan oleh tingkat pelapukannya. Berat jenis gambut tropis berkisar antara
0.05 g/cm3 sampai 0.4 g/cm3 dan sangat tergantung pada kandungan mineral dan
kemampatan (packing) nya. Gambut segar yang lembab memiliki sifat koloidal
yang hidrofil (mengikat air) yang membuat masa gambut dapat menahan air
sekitar delapan kali dari volumenya. Kebanyakan tanah gambut yang masih belum
tersentuh dijumpai dalam keadaan basah dengan muka air yang dekat atau di atas
permukaan tanah (Djuwansah, 2007).
5
Karena dibentuk dari bahan, kondisi lingkungan, dan waktu yang berbeda,
tingkat kematangan gambut bervariasi. Gambut yang telah matang akan
cenderung lebih halus dan lebih subur. Sebaliknya yang belum matang, banyak
mengandung serat kasar dan kurang subur. Serat kasar merupakan bagian gambut
yang tidak lolos saringan 100 mesh (100 lubang/inci persegi) (Najiyati et al.,
2005).
Berdasarkan tingkat kematangan/dekomposisi bahan organik, gambut
dibedakan menjadi tiga yakni:
1.
Fibrik, yaitu gambut dengan tingkat pelapukan awal (masih muda) dan
lebih dari ¾ bagian volumenya berupa serat segar (kasar). Cirinya bila
gambut diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah, maka
kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah
pemerasan adalah tiga perempat bagian atau lebih (≥ ¾);
2.
Hemik, yaitu gambut yang memiliki tingkat pelapukan sedang (setengah
matang), sebagian bahan telah mengalami pelapukan dan sebagian lagi
berupa serat. Bila diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah,
gambut agak mudah melewati sela-sela jari dan kandungan serat yang
tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan adalah antara kurang
dari tiga perempat sampai seperempat bagian atau lebih (¼ dan < ¾);
3.
Saprik, yaitu gambut yang tingkat pelapukannya sudah lanjut (matang).
Bila diperas, gambut dengan mudah melewati sela jari-jari dan serat yang
tertinggal dalam telapak tangan kurang dari seperempat bagian (< ¼)
(Najiyati et al., 2005).
Meskipun bahan asal gambut berwarna kelabu, coklat atau kemerahan
tetapi setelah dekomposisi muncul senyawa-senyawa yang berwarna gelap
sehingga gambut umumnya berwarna coklat sampai kehitaman. Warna gambut
menjadi salah satu indikator kematangan gambut. Semakin matang, gambut
semakin berwarna gelap. Fibrik berwarna coklat, hemik berwarna coklat tua, dan
saprik berwarna hitam (Darmawidjaya, 1990 dalam Najiyati et al. 2005). Dalam
keadaan basah, warna gambut biasanya semakin gelap.
Wahyunto et al., 2003 membuat klasifikasi nilai berat jenis atau bobot isi
(bulk density) tanah gambut di Sumatera sebagai berikut: gambut saprik nilai
6
bobot isinya sekitar 0.28 g/cc, hemik 0.17 g/cc dan fibrik 0.10 g/cc. Akibat berat
jenisnya yang ringan, gambut kering mudah tererosi/terapung terbawa aliran.
Gambut memiliki porositas yang tinggi sehingga mempunyai daya
menyerap air yang sangat besar. Apabila jenuh, kandungan air pada gambut
saprik, hemik dan fibrik berturut-turut adalah 850% dari
bobot keringnya atau 90% volumenya (Suhardjo dan Driessen, 1975, dalam
Najiyati et al. 2005). Oleh sebab itu, gambut memiliki kemampuan sebagai
penambat air (reservoir) yang dapat menahan banjir saat musim hujan dan
melepaskan air saat musim kemarau sehingga intrusi air laut saat kemarau dapat
dicegahnya.
Kadar abu merupakan petunjuk yang tepat untuk mengetahui keadaan
tingkat kesuburan alami gambut. Suhardjo dan Driessen, 1975 serta Suhardjo dan
Widjaya-Adhi, 1976 dalam Najiyati et al, 2005 telah meneliti kadar abu tanah
gambut untuk tujuan reklamasi lahan di daerah Riau. Pada umumnya gambut
dangkal (