Pengaruh nisbah K/Ca dalam larutan tanah terhadap dinamika hara K pada tanah ultisol dan vertisol lahan kering
PENGARUH NISBAH KICa DALAM LARUTAN TANAH
TERHADAP DlNAMlKA HARA K
PADA TANAH ULTISOL DAN VERTISOL LAHAN KERING
Oleh:
ANTONIUS KASNO
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
ABSTRAK
ANTONIUS KASNO. Pengaruh Nisbah WCa dalam Larutan Tanah terhadap
dinamika Hara K pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan Kering. Di bawah bimbingan
H. ABDUL RACHIM (Alm.) selaku ketua komisi pembimbing, ISKANDAR dan J. SRI
ADININGSIH, S. sebagai anggota.
Kalium merupakan salah satu hara makro bersama N dan P, diserap tanaman
jagung dalam jumlah terbanyak. Kalium dalam tanah berada dalam larutan tanah,
berikatan dengan muatan negatif permukaan partikel dan dalam struktur mineral.
Ketersediaan K dalam tanah bervariasi dipengaruhi oleh jumlah dan jenis mineral liat,
pH dan kation lain dalam tanah. Penelitian ini bertujuan (1) mempelajari nisbah WCa
dalam larutan tanah terhadap dinamika hara K pada tanah Ultisol dan Vertisol, (2)
mempelajari hubungan antara dinamika hara K tanah dengan pertumbuhan jagung,
dan (3) mencari kebutuhan K optimum pada berbagai nisbah WCa dalam larutan
tanah pada tanah Ultisol dan Vertisol.
Penelitian menggunakan contoh tanah Ultisol dan Vertisol. Dosis K dan Ca
ditentukan berdasarkan erapan maksium. Percobaan di rumah kaca dilakukan
dengan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial, ulangan 3 kali. Perlakuan
terdiri dari 4 tingkat pemupukan K dan 3 tingkat pemupukan Ca. Jagung varietas
hibrida C-7 digunakan sebagai tanaman indikator.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa erapan maksimum hara K pada tanah
Ultisol dan Vertisol adalah 122 dan 372 mg K kg-' dan dosis Ca maksimum kedua
tanah adalah 399 mg Ca kg-'. Pemupukan K dan Ca pada tanah Ultisol tidak
meningkatkan tinggi tanaman, tetapi meningkatkan bobot kering tanaman,
sedangkan pada tanah Vertisol pemupukan K dan Ca meningkatkan tinggi tanaman
dan bobot kering tanaman. Pemupukan Ca pada tanah Ultisol tanpa pemupukan K
justru menurunkan bobot kering tanaman, sedang pada tanah Vertisol pemupukan
Ca meningkatkan bobot kering tanaman maksimum.
Pada tanah Ultisol, pemupukan K meningkatkan kadar K-dd dan K terekstrak
air, meningkatkan daya sangga dan menurunkan K labil serta nisbah aktivitas K,
sedangkan pemupukan Ca meningkatkan Ca dan Mg-dd dan Ca dan Mg terekstrak
air, menurunkan K labil dan nisbah aktivitas K. Pada tanah Vertisol, pemupukan K
meningkatkan kadar K-dd dan K terekstrak air, K labil dan nisbah aktivitas K tetapi
menurunkan daya sangga. Sedang pemupukan Ca meningkatkan Ca dan Mg-dd dan
Ca dan Mg terekstrak air, daya sangga, menurunkan K labil dan nisbah aktivitas K.
Pemupukan K pada tanah Ultisol meningkatkan serapan K tetapi menurunkan
serapan Ca, sedang pemupukan Ca meningkatkan serapan Ca dan K. Pada tanah
Vertisol, pemupukan K meningkatkan serapan Ca dan K, sedang pemupukan Ca
meningkatkan serapan Ca tetapi menurunkan serapan K.
Keseimbangan hara K pada tanah Ultisol dan Vertisol terjadi antara K-dd, K
terekstrak air, K labil dan nisbah aktivitas K. Daya sangga K menentukan
keseimbangan hara K. Kalsium dan Mg terekstrak air berpengaruh negatif terhadap
nisbah WCa, sedang K terekstrak air berpengaruh positif pada tanah Ultisol. Nisbah
WCa meningkatkan batas kritis hara K-dd dan K terekstrak air. Sedang pada tanah
Vertisol K-dd dan K terekstrak air berpengaruh positif terhadap nisbah WCa.
Penambahan Ca meningkatkan batas kritis hara K tanah Ultisol dan Vertisol.
Kejenuhan Ca, Mg, K dan Al berpengaruh terhadap pertumbuhan jagung pada tanah
Ultisol, sedangkan kejenuhan Ca, Mg dan K berpengaruh terhadap pertumbuhan
jagung pada tanah Vertisol.
ABSTRAC
ANTONlUS KASNO. The effect of KICa ratio on soil solution to the dynamic of
K in Ultisol and Vertisol upland area. Thesis is under the Advisory Committee of the
late H. ABDUL RACHIM as Head, ISKANDAR and J. SRI ADININGSIH, S. as
Members.
Potassium is one of the macro nutrient, like N and P which is absorbed in
highest amount by corn. Potassium found in the soil solution, bonded by negative
charge on the surface of clay minerals and in the clay minerals structure. Potassium
availability in the soils is vary, depend on the total and kind of clay mineral, pH, and
other cation. The objectives of this experiment are: (1) to study the WCa ratio in soil
solution on the dynamic of K on Ultisol and Vertisol soil, (2) to study the relation
between the dynamic of K in the soils with corn growth, and (3) to find out the
optimum K requirement on variable WCa ratio in soil solution in Ultisol and Vertisol
soil.
The experiment used Ultisol and Vertisol soil sample. The determination of K
and Ca dosage is based on the maximum of soil sorption. Green house experiment
using the factorial randomized complete design, with three replication. There are four
level treatment for K fertilization and three level treatment for Ca fertilization. The C-7
hybrid of corn variety is selected to be the crop indicator.
The research result shows that the maximum sorption of K on the Ultisol and
Vertisol are 122 and 372 mg K kg-'. The maximum dosage of Ca on both soils are
399 mg Ca kg-'. Potassium and Ca fertilization doesn't increase plant height on
Ultisol soil but increase the dry plant weight. In the other hand K and Ca fertilization
in Vertisol soil can increase plant height and dry plant weight. Without K, Ca
fertilization decrease dry plant weight on Ultisol soil but it increases the maximum dry
plant weight on the Vertisol soil.
On the Ultisol soil, K fertilization increase the amount of Ca, Mg and K
exchangeable, K on the water extracted, increase of buffer power, decrease the
labile K and the ratio of K activity. In the other hand Ca fertilization increase the Ca
and Mg exchangeable and K water extracted, decrease the labile K and the ratio of K
activity. On the Vertisol soil, K fertilization increase K exchangeable and the K water
extracted, K labile and the ratio of K activity, but decrease the buffer power.
Otherwise Ca fertilization can increase exchangeable Ca and Mg, Ca and Mg water
extracted, and buffer power, but decrease the labile K and the ratio of K activity.
The K fertilization can increase K sorption but decrease Ca sorption by plant,
while Ca fertilization can increase Ca and K sorption by corn on Ultisol soil. On the
Vertisol soil, K fertilization can increase Ca and K sorption, in the other hand Ca
fertilization can increase Ca sorption but decrease K sorption by corn. Calcium
sorption has a negative impact the corn growth but K sorption give positive effect.
The balance of K nutrient on the Ultisol and Vertisol soil will happen within
exchangeable K, K on the soil solution, labile K and ratio of K activity. Buffer power
determined the balance of K nutrient. Calcium and Mg in water extracted give the
negative effect to KICa ratio, otherwise the K in water extracted gives positive effect
to the Ultisol soil. KICa ratio can increase the critical level of K exchangeable and K
in water extractant. Othewise on the Vertisol soil, K exchangeable and K water
extracted gives positive effect on KICa ratio.
Adding Ca increases critical level of K nutrient in Ultisol and Vertisol soil. Base
saturation of Ca, Mg, K, and Al effects the corn growth on Ultisol soil, while base
saturation of Ca, Mg and K effects the corn growth on Vertisol soil.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul:
Pengaruh Nisbah KlCa dalam Larutan Tanah terhadap Dinamika Hara K
pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan Kering
Adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah
dipublikasikan. Semua sumberdata dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, 27,Agustus 2002
hntdius Kasno
iii
PENGARUH NISBAH KICa DALAM LARUTAN TANAH
TERHADAP DlNAMlKA HARA K
PADA TANAH ULTISOL DAN VERTISOL LAHAN KERING
ANTONIUS KASNO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi llmu Tanah
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Judul Tesis
:
Pengaruh Nisbah KlCa dalam Larutan Tanah terhadap
Dinamika Hara K pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan
Kering
Nama
:
Antonius Kasno
NlRP
:
PO2500012
Program Studi
:
llmu Tanah
Menyetujui,
1. Komisi Pembimbing
Dr Ir H. Abdul Rachim, MS (Alm.1
Ketua
Dr Ir 5. Sri Adininnsih, APU
Anggota
Dr Ir lskandar
Anggota
Mengetahui,
2. Ketua Program Studi
llmu Tanah
Prof Dr Ir Sudarsono, MSc
2 5 SEP 2002
Tanggal Lulus : 27 Agustus 2002
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal
19 Januari 1960,
merupakan anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Albertus Mulyadi dan
Selicitas Sulimah.
Pada tahun 1980 penulis menyelesaikan Sekolah Pertanian Menengah
Atas (SPMA) Kanisius Ambarawa.
Pada tahun 1986 penulis melanjutkan ke
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga pada Program Studi Budidaya
Pertanian Fakultas Pertanian dan lulus pada tahun 1991. Pada tahun 2000,
penulis mendapat ijin studi dengan biaya sendiri dan diterima di Program Studi
llmu Tanah lnstitut Pertanian Bogor.
Penulis bekerja di Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan
Agroklimat, Bogor pada Bagian Kesuburan Tanah, Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian sejak 1980. Pada tahun 1980 - 1986 penulis bertugas
sebagai teknisi lapang dan laboratorium di Lampung, Ngawi, dan Sitiung. Bidang
penelitian yang ditekuni penulis adalah penelitian uji tanah yang menyangkut
penelitian korelasi dan kalibrasi, efisiensi pemupukan dan pengelolaan hara
terpadu. Jabatan fungsional penulis saat ini adalah Ajun Peneliti Madya.
Penulis menikah dengan Veronica Kasmini pada tahun 1986 di Gereja
Girisonta dan dikaruniai seorang putri, yaitu Yuliana Dyah Vivi Anggiana Kasno
dan seorang putra yaitu Agustinus Eguh Setyanto Kasno.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang
aha
Kuasa atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mempunyai kemampuan,
ketekunan, kesabaran dan keyakinan dalam menyelesaikan tesis ini. Tesis ini
merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program
Pascasarjana (S2), Program Studi llmu Tanah, lnstitut Pertanian Bogor.
Tesis berjudul Pengaruh Nisbah WCa dalam Larutan Tanah terhadap
Dinamika Hara K pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan Kering disusun dengan
komisi pembimbing terdiri dari Bapak Dr Ir H. Abdul Rachim MS. (Alm.) selaku
ketua komisi pembimbing, Bapak Dr Ir lskandar dan Ibu Dr Ir J. Sri Adiningsih, S.
APU. sebagai anggota komisi pembimbing. Bapak Dr Ir H. Abdul Rachim MS.
(alm.) membimbing penulis sampai dua hari menjelang ujian, karena beliau
dipanggil Tuhan pada tanggal 25 Agustus 2002. Pada kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada komisi
pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan dan dorongan
dengan penuh rasa sabar selama penulis melakukan penelitian dan menyusun
tesis ini.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada ibu Dr Ir J. Sri Adiningsih
S. APU, Bapak Dr Ir Didi Ardi Suriadikarsa, MSc dan Bapak Dr Ir IP. G. WidjajaAdhi, MSc APU yang telah memberikan rekomendasi kepada penulis untuk
melanjutkan studi ke jenjang pendidikan Pascasarjana (S2) di lnstitut Pertanian
Bogor. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman mahasiswa
S2 Program Studi llmu Tanah, lnstitut Pertanian Bogor angkatan 2000 yang telah
memberi motivasi dan saran-saran sehingga tesis ini segera dapat diselesaikan.
Rasa terima kasih juga kami sampaikan kepada Bapak Achmad Hasanudin,
Bapak Ir. Mardjuki dan Bapak A. Sutrino yang telah
membantu dalam
iv
mengambil contoh tanah bulk.
Selain itu rasa terima kasih kami juga
disampaikan kepada teman-teman di rumah kaca terutama Bapak Suwandi, SP
yang telah membantu menyelesaikan penelitian di rumah kaca, dan teman-teman
di laboratorium, Ibu lsni Dwiningsih dan Lenita, Bapak Yadi, Soebari, Ajis dan
Bapak Sulaeman, MSc yang banyak membantu dalam menganalisis contoh
tanah dan tanaman dan semua teman peneliti dan teknisi di Bagian Kesuburan
Tanah, Puslibantanak yang memberi motivasi dan membantu dalam menyusun
dan menyelesaikan tesis ini.
Terima kasih juga kami sampaikan kepada PT Antarniaga Nusantara dan
PT Petrokimia Gresik yang telah membantu biaya penelitian, sehingga penelitian
ini dapat kami selesaikan.
Tidak lupa ucapan terima kasih kami sampaikan kepada lstri tercinta
(Veronica Kasmini) dan ke dua anakku (Yuliana Dyah Vivi Anggiana Kasno dan
Agustinus Eguh Setyanto Kasno) tersayang, kedua orang tua dan kedua mertua,
keluarga adikku La. Kasman dan Ir. lg. Jasman, keluarga kakakku Karjono Bejo
dan Radisan yang telah memberi motivasi dan bantuan sehingga penelitian ini
dapat kami selesaikan dengan baik dan cepat.
Terima kasih juga kami sampaikan kepada semua pihak yang telah
membantu baik tenaga, pikiran dan biaya sehingga tulisan
ini dapat
terselesaikan.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan, untuk itu
segala saran dan kritik penulis terima dengan tangan terbuka.
Bogor, Agustus 2002
Penulis
v
DAFTAR IS1
KATA PENGANTAR ......................................................................................... iv
DAFTAR IS1 ...................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ x
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xii
I. PENDAHULUAN ............................................................................................ 1
Latar Belakang ......................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5
Hipotesis .................................................................................................. 5
II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 6
Ciri Tanah Ultisol dan Vertisol .................................................................. 6
Bentuk K dalam Tanah ............................................................................. 8
Status dan Batas Kritis K dan Ca dalam Tanah ...................................... 11
lnteraksi K dengan Hara Lain ............................................................... 12
Ketersediaan dan Serapan K .................................................................. 14
Pengaruh K terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman ........................ 14
Ill. BAHAN DAN METODE .............................................................................. 16
Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 16
Bahan dan Alat Penelitian ...................................................................... 16
Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah ............................................ 17
Analisis Tanah Sebelum Perlakuan ........................................................ 18
Percobaan Laboratorium ........................................................................ 18
Kurva erapan K dan Ca ..................................................................... 19
Hubungan QII ................................................................................... 20
Percobaan Rumah Kaca ......................................................................... 23
Model Analisis Statistik ........................................................................... 26
IV. HASlL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 27
Karakterisasi Tanah ................................................................................ 27
Percobaan Laboratorium ........................................................................
29
Erapan K ....................................................................................... 29
Erapan Ca ........................................................................................ 32
Percobaan Rumah Kaca ......................................................................... 34
Tinggi Tanaman ................................................................................ 34
Bobot Tanaman ................................................................................ 36
Kation Dapat Dipertukarkan .................................................................... 42
Kation dalam Larutan Tanah ................................................................... 46
Daya Sangga. K Labil dan Nisbah Aktivitas K ........................................ 48
Serapan Hara Tanaman Jagung ............................................................. 53
V.
PEMBAHASAN ........................................................................................ 57
Dinamika Hara K .................................................................................... 57
Nisbah KICa ........................................................................................... 61
Batas Kritis ............................................................................................. 67
Kejenuhan Kation ................................................................................... 74
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 77
VII . DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 83
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
No.
1.
Kode Perlakuan, Dosis Pupuk Ca dan K Percobaan Rumah Kaca .......... 25
2.
Hasil Analisis Tanah Ultisol dari Jagang, Lampung dan Vertisol
Cangakan, Ngawi Sebelum Diberi Perlakuan .......................................... 28
Hasil Analisis Mineral Liat Tanah Ultisol dari Jagang, Lampung dan
Vertisol Cangakan, Ngawi ....................................................................... 29
Pengaruh Pemupukan K terhadap Tinggi Tanaman padaTanah Ultisol
dan Vertisol ...........................................................................................
35
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Tinggi Tanaman pada Tanah
Ultisol dan Vertisol .................................................................................. 36
Pengaruh Pemupukan K terhadap Bobot Kering Tanaman Tanah Ultisol
dan Vertisol ............................................................................................ 37
Pengaruh Pemupukan Hara Ca terhadap Bobot Kering Tanaman
pada Tanah Ultisol dan Vertisol .............................................................. 39
Pengaruh Pemupukan K terhadap Bobot Kering Akar dan
Nisbah TanamanIAkar pada Tanah Ultisol dan Vertisol ........................... 40
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Bobot Kering Akar dan
Nisbah TanamanlAkar pada Tanah Ultisol dan Vertisol ........................... 41
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Ca Terekstrak
N NH40AcpH 7 pada Tanah Ultisol ........................................................ 43
Pengaruh Pemupukan K terhadap Mg, K dan Na Terekstrak N
NH40AcpH 7 pada Tanah Ultisol ........................................................... 43
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Mg, K dan Na Terekstrak
N
NH40AcpH 7 pada Tanah Ultisol ...........................................................44
Pengaruh Penambahan Hara K dan Ca terhadap Al dan H Terekstrak
N KC1 pada Tanah Ultisol ....................................................................... 45
Pengaruh Pemupukan K terhadap Kation Terekstrak N NH40Ac
pH 7 pada Tanah Vertisol ....................................................................... 45
Pengaruh Penambahan Ca terhadap Kation Terekstrak
N NH,OAc
pH 7 pada tanah Vertisol ........................................................................ 46
Pengaruh Pemupukan K terhadap Ca, Mg dan K Terekstrak Air
pada Tanah Ultisol .................................................................................
47
viii
17.
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Ca, Mg dan K Terekstrak Air
pada Tanah Ultisol .................................................................................
18.
47
Pengaruh pemupukan K terhadap Ca, Mg dan K terekstrak air pada
tanah Vertisol ...................................................................................... 48
19.
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Ca, Mg dan K Terekstrak Air
pada Tanah Vertisol ...............................................................................48
20.
Pengaruh Pemupukan K terhadap Serapan Ca dan K pada Tanah
Ultisol .................................................................................................... 54
21.
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Serapan Ca dan K pada Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 54
22. Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Serapan K pada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 55
23. Matrik Korelasi antara Daya Sangga, K Labil, ARk,, K Terekstrak Air
dan N NH,OAc pH 7 ............................................................................... 57
24.
Persamaan Regresi Hubungan WCa dengan Ca, Mg dan K Terekstrak
Air dan K-dd pada Tanah Ultisol ............................................................. 62
25. Persamaan Regresi Beberapa Kation dengan Nisbah KICa pada
Tanah Vertisol ........................................................................................ 65
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Siklus K dalam Sistem Tanah-Tanaman (Cao dan Hu. 1995) .................... 9
Bentuk Umum Kurva QII (Beckett. 1965) ................................................ 21
Erapan K pada Tanah Ultisol .................................................................. 30
Erapan K pada Tanah Vertisol ................................................................ 31
Hubungan Ca yang Ditambahkan dengan Ca dalam Larutan Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 33
Hubungan Ca yang Ditambahkan dengan Ca dalam Larutan Tanah
Vertisol ...................................................................................................
33
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Tanaman
pada Tanah Ultisol ................................................................................. 38
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Tanaman
pada Tanah Vertisol ............................................................................... 39
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Akar pada
Tanah Ultisol .......................................................................................... 41
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Akar pada
Tanah Vertisol ........................................................................................ 42
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap Daya Sangga Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 49
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap K Labil pada Tanah
Ultisol .................................................................................................... 50
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap ARkepada Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 51
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap Daya Sangga Tanah
Vertisol ................................................................................................... 52
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap K Labil pada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 53
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap ARkepada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 53
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap Serapan Ca pada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 56
Hubungan antara Ca dan Mg Terekstrak Air pada Tanah Ultisol ............. 58
X
Hubungan antara Ca dan Mg Terekstrak Air pada Tanah Vertisol ........... 59
Hubungan K-dd dengan K dalam Larutan pada Tanah Vertisol ............... 59
Hubungan antara Daya Sangga dengan K Larut Air dan Terekstrak
N NH40AcpH 7 pada tanah Vertisol
.
....................................................... 60
Hubungan antara K Terekstrak Air dan N NH40AcpH 7 dengan
AR~, pada tanah Vertisol ........................................................................ 61
Hubungan Nisbah WCa dengan Bobot Kering Tanaman pada
Tanah Ultisol .......................................................................................... 62
Batas Kritis Hara K Terekstrak Air dan !'jNH40AcpH 7 pada Nisbah
WCa 0.03 pada Tanah Ultisol .............................................. 63
Dosis K Optimum pada Nisbah WCa 0.03 pada Tanah
Ultisol .................................................................................................
64
Batas Kritis Nisbah WCa untuk Jagung pada Tanah Vertisol .................. 64
Batas Kritis hara K Terekstrak Air dan
N NH40AcpH 7 pada Nisbah
WCa 0.03 pada Tanah Vertisol ............................................ 66
Dosis Optimum Pemupukan K pada Nisbah WCa c0.03 dan >0.03
pada Tanah Vertisol ............................................................................... 66
Hubungan K Terekstrak N NH40Ac pH 7 dengan Bobot Kering
Tanaman pada Tanah Ultisol .................................................................. 67
Grafik Linier Plato Hara K pada 3 Tingkat Dosis Ca di Tanah Ultisol ....... 68
Grafik Linier Plato antara K Terekstrak
N NH40AcpH 7 dengan
Bobot Kering Tanaman pada Tanah Vertisol ........................................ 69
Grafik Linier Plato Hara K pada 3 Tingkat Pemupukan Ca untuk
Jagung pada Tanah Vertisol ................................................................... 71
Batas Kritis Hara K Terekstrak Air untuk Jagung pada Tanah Ultisol ....... 72
Batas Kritis K Larut dalam Air untuk jagung pada Tanah Vertisol ............ 72
Batas Kritis Hara K untuk Jagung pada Tanah Vertisol ........................... 73
Batas Kritis Hara Ca untuk Jagung pada Tanah Ultisol ........................... 73
Batas Kritis K Labil dan Nisbah Aktivitas K untuk Jagung pada
Tanah Vertisol ........................................................................................ 74
Hubungan antara Kejenuhan K dan Mg dengan Bobot Tanaman
Kering .................................................................................................. 75
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
No.
1.
Diskripsi Tanah pada Lokasi Pengambilan Contoh Tanah Bulk ............... 83
2.
Difraktogram Contoh Tanah Ultisol dan Vertisol ...................................... 85
3.
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Pertumbuhan Tanamanpada Tanah Ultisol ........................................ 87
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Pertumbuhan Tanaman pada Tanah Vertisol ........................................... 87
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg, K dan Na Terekstrak N NH40AcpH 7, Al dan H Terekstrak
N KC1 pada Tanah Ultisol .......................................................................
-
87
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg, K dan Na Terekstrak N NH40AcpH 7 pada Tanah Vertisol ......... 88
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg dan K Terekstrak Air pada Tanah Vertisol .................................. 88
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg dan K Terekstrak Air pada Tanah Vertisol .................................. 88
Grafik Hubungan AK dan AR~,pada Tanah Ultisol .................................. 89
Grafik Hubungan AK dan AR~,pada Tanah Vertisol ................................ 93
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Serapan Ca dan K pada Tanah Ultisol .................................................... 97
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Serapan Ca dan K pada Tanah Vertisol .................................................. 97
Batas Kritis K terekstrak Air untuk Jagung pada Tanah Ultisol ................ 98
Batas Kritis K terekstrak Air untuk Jagung pada Tanah Vertisol .............. 99
Matrik Korelasi Kejenuhan Kation Terekstrak N NH40AcpH 7
dengan Komponen Hasil Jagung pada Tanah Ultisol ............................ 100
Hubungan Ke~enuhanKation dengan Komponen Hasil Jagung pada
Tanah Ultisol ................... ........... . .......................................... ............ 101
Matrik Korelasi Kejenuhan Kation Terekstrak N NH40AcpH 7
dengan Komponen Hasil Jagung pada Tanah Vertisol .......................... 102
Hubungan Kejenuhan Kation dengan Komponen Hasil Jagung pada
Tanah Vertisol ............................................ ........................... ............ 103
xii
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kalium merupakan salah satu hara makro setelah N dan P yang diserap
tanaman dalam jumlah banyak. Pada tanaman jagung hara Kdiserap lebih banyak
daripada hara N dan P. Lei etal. (2000) menyatakan bahwa nisbah serapan hara
N, P dan K oleh tanaman jagung adalah 1 : 0,42 : 2,85. Dalam tanaman hara K
berfungsi dalam proses fotosintesis dengan memperlancar proses masuknya CO,
lewat stomata, transport fotosintat, air dan gula, serta dalam sintesis protein dan
gula (Dibb, 1988). Selanjutnya dinyatakan bahwa serapan K dipengaruhi secara
antagonis oleh serapan Ca dan Mg, dan dipengaruhi secara sinergis oleh
pemupukan NO,.
Salah satu faktor yang mempengaruhirespon tanaman terhadap pemupukan
K adalah jenis dan sifat tanah. Tanah Ultisol yang didominasi oleh tipe liat 1 : 1
(kaolinit), memiliki pH, kapasitas tukar kation (KTK), kadar K dan bahan organik
rendah dengan kejenuhan Al cukup tinggi, serta peka terhadap erosi. Tanah yang
didominasi mineral liat kaolinit mengandung K larut dalam air, K terekstrak
N
NH40Ac pH 7 (K-dd) dan K terekstrak HNO, (K cadangan) dalam jumlah yang
rendah (Bhonsle etal., 1992). Pada tanah dengan pH rendah umumnya kadarAI3+
tinggi, sehingga dapat meracuni tanaman atau menghambat pertumbuhan akar
dan serapan hara K tidak optimum. Kapasitas tukar kation rendah merupakan
petunjuk rendahnya kemampuan tanah untuk mengikat kation yang ditambahkan.
Vertisol merupakan tanah yang didominasi oleh liat tipe 2 : 1 (smektit),
bersifat netral dengan KTK tinggi. Tanah ini kaya akan K terekstrakN NH40AcpH
7 namun K terekstrak HNO, dan K yang dilepaskan termasuk sedang (Bhonsle et
a/., 1992). Kadar Ca pada tanah ini juga cukup tinggi sehingga kompleks jerapan
dan larutan tanahnya dijenuhi oleh Ca. Kalium larut dalam air pada tanah ini lebih
banyak daripada K larut dalam air pada tanah dengan mineral liat kaolinit. Namun
demikian kejenuhan K tanah ini tergolong rendah, yaitu dibawah kejenuhan K yang
disampaikan oleh McLean (1977) sehingga walaupun K terekstrak 25% HCI
termasuk tinggi namun masih memerlukan pemupukan K.
Dominasi mineral liat smektit pada tanah Vertisol menyebabkan tanah ini
mudah mengembang dan mengkerut tergantung dari kelembaban tanah. Pada
kondisi mengembang ion K lebih mudah dipertukarkan dibandingkan pada kondisi
mengkerut. Grimme (1985) menyampaikan bahwa hara K cukup tersedia pada
periode dengan curah hujan cukup dan berada di bawah optimum pada periode
kering. Pada kondisi kering tanah akan mengkerut dan hara K terperangkap di
dalam ruang antar lapisan mineral liat sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Pada
kondisi basah ruang antar lapisan mineral liat terbuka sehingga hara mudah
tersedia. Dengan demikian pada kondisi kering dosis pupuk K yang diberikan
relatif lebih tinggi daripada pada periode basah.
Dengan berbagai kendala di atas pemupukan K kurang efisien tanpa
perbaikan sifat kimia tanah terlebih dahulu. Perbaikan pada tanah masam lahan
kering yang umum dilakukan oleh petani adalah pengapuran dan penambahan
bahan organik. Di daerah transmigrasi Kuamang Kuning, Jambi pengapurandapat
meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk K sebesar 2 kali lipat (Sri Adiningsih et
a/., 1988), sedangkan pada tanah Ultisol Sitiung pengapuran dapat meningkatkan
K dalam larutan dan K dapat dipertukarkan (Gill, 1988).
Selain itu juga
disampaikan bahwa pada tanah yang telah dikapur pemupukan K semakin
meningkatkan hasil jagung.
Pengapuran pada tanah Ultisol Sitiung dapat meningkatkan pH dan
menurunkan kejenuhan Al. Pada pH 5,O kejenuhan Al mencapai kurang dari 10%
(Wade et a/., 1986). Batas toleransi tanaman jagung terhadap kejenuhan Al
adalah 29% (Wade et a/., 1988).
Dengan demikian pengapuran dapat
memperbaiki pertumbuhan akar dan kemampuan tanaman dalam menyerap hara
K dan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk K. Respon pemupukan
K lebih kuat pada pengapuran dengan dosis tinggi.
Pemberian bahan organik ke dalam tanah dapat memperbaikisifat kimia, fisik
dan biologi tanah. Pemberian bahan organik berupa pengembalian sisa panen
dapat mempertahankan hasil kedelai dan menurunkan respon tanaman terhadap
pemupukan KC1 (Gill dan Sri Adiningsih, 1986). Menurut Sri Adiningsih et a/.
(1988) pemberian bahan organik dapat meningkatkan efisiensi pemupukan K.
Pemberian bahan organik 10 t ha-' tanpa pemupukan K memberikan hasil setara
dengan pemupukan 120 kg K ha-'. Sukristiyonubowo et a/. (1993) menyampaikan
bahwa penambahan Flemingia congesta yang ditanam sebagai tanaman pagar
dapat meningkatkan P terekstrak Bray 1 dan menurunkan Al-dd, serta
meningkatkan hasil kacang tanah. Dierolf dan Yost (2000) menyampaikan bahwa
hasil kacang tunggak, padi gogo dan kedelai pada tanah Ultisol Sitiung tidak
respon terhadap pemupukan K jika residu tanaman dikembalikan. Jika residu
tanaman tidak dikembalikan, maka respon tanaman kedelai terhadap pemupukan
K dosis rendah (70 kg Wha) baru mulai terlihat pada musim keempat. Dengan
demikian pengembalian sisa panen dapat mempertahankan kadar K tanah di atas
batas kritis dan pemupukan K tidak meningkatkan hasil tanaman.
Di daerah tropika basah total K dalam tanah berada dalam jumlah yang
rendah. Rendahnya hara K di daerah tropika ini karena secara alami kadar K
dalam tanah rendah, tingkat pelapukan yang cepat (Ritchey, 1979) dan tingkat
pencucian basa-basa yang tinggi (Mutscher, 1995). Kalium yang ditambahkan dan
yang diangkut oleh sisa panen akan mempengaruhi proses keseimbangan hara K
dalam tanah. Grimme (1985) menyatakan bahwa keseimbangan konsentrasi K
dalam larutan tanah tergantung pada K dapat dipertukarkan, pH, jumlah dan jenis
mineral liat. Kation lain dalam tanah maupun yang ditambahkanjuga berpengaruh
terhadap ketersediaan K dalam tanah. Ritchey (1979) menyampaikan bahwa
kation lain yang berpengaruh adalah AI3' dan Mn2' pada tanah masam serta Rb',
Na' dan NH,'
yang bermuatan dan berukuran atom hampir sama dengan K'.
Selain itu juga ion Ca2' dan Mg2' dapat bersaing secara efektif dengan K dalam
kompleksjerapan. McLean (1977) menyampaikanbahwa perbandingan yang ideal
antara Ca, Mg, K dan H adalah 65, 10, 5 dan 20%.
Dua pendekatan penyusunan rekomendasi pemupukan K yang sudah biasa
digunakan adalah tingkat kecukupan hara (suficiencylevel) dan nisbah kejenuhan
kation basa (basic cation saturation ratio) (McLean, 1977; Haby et a/., 1990 dan
Rehm, 1994). Penyusunan rekomendasi dengan pendekatan kecukupan hara
diperoleh dengan kurva respon atau kurva linier plato dan ini sudah banyak
digunakan di Indonesia.
Penyusunan rekomendasi pemupukan dengan
pendekatan nisbah kejenuhan kation basa sudah digunakan untuk menentukan
dosis kebutuhan kapur pada lahan kering masam. Untuk menentukan kebutuhan
kation lain seperti K, Ca dan Mg dengan menggunakan nisbah kejenuhan kation
belum biasa digunakan di Indonesia.
Beberapa penelitian yang telah dilakukan lebih banyak membandingkan
antara CaIMg, CaIK dan MgIK. Nisbah antara CaIMg beberapa tanah di Wisconsin
berkisar antara 8 , l : 1 sampai 1,O : 1 (Rehm, 1994). Selanjutnya disampaikan
nisbah CaIMg dan MgIK untukjagung produksi tinggi berkisar antara 5,7 - 26,8 dan
0,6 - 3,l. Hasil tanaman menurun jika nisbah CaIK pada jaringan tanaman lebih
4 : 1 (> 2% Ca atau < 1% K) (McLean, 1977).
Tujuan Penelitian
1.
Mempelajari pengaruh nisbah WCa dalam larutan tanah terhadap dinamika
hara K pada tanah Ultisol dan Vertisol.
2.
Mempelajari hubungan antara dinamika hara K tanah terhadap pertumbuhan
tanaman jagung.
3.
Mencari kebutuhan K optimum pada berbagai nisbah WCa dalam larutan
tanah pada tanah Ultisol dan Vertisol.
Hipotesis
1.
Dinamika hara K dalam tanah dipengaruhi oleh nisbah antara WCa larutan
tanah.
2. Pada jumlah hara K tanah optimum dan nisbah WCa tertentu akan diperoleh
pertumbuhan tanaman jagung yang optimum.
3.
Kebutuhan hara K optimum tanah Vertisol lebih tinggi daripada tanah Ultisol
pada nisbah WCa yang sama.
11. TINJAUAN PUSTAKA
Ciri Tanah Ultisol dan Vertisol
Tanah Ultisol di Indonesia menempati areal yang cukup luas, yaitu sekitar
42,3 juta ha (Sri Adiningsih et a/, 1997; Rochayati et a/, 1997). Tanah ini
umumnya diusahakan untuk pertanian tanaman pangan lahan kering dan
perkebunan.
Ultisol merupakan ordo tanah yang berkembang dari bahan induk tua di
daerah dengan curah hujan tinggi dan suhu tanah lebih tinggi dari 8" C
(Hardjowigeno, 1993). Tanah ini mempunyai horison argilik, bersifat masam
dengan kejenuhan basa rendah. Kendala kesuburan tanah yang utama adalah
tingkat kemasamannya yang tinggi (pH rendah), kejenuhan aluminium (Al)
umumnya tinggi, miskin unsur-unsur hara N, PI K, Ca, Mg dan S, kapasitas tukar
kation (KTK) dan kejenuhan basa rendah (Djaenudin dan Sudjadi, 1987).
KejenuhanAl yang tinggi dapat meracunitanaman dan menghambat pertumbuhan
akar sehingga hara K tidak optimum diserap oleh tanaman.
Tanah Ultisol pada umumnya didominasi oleh tipe mineral liat 1 : 1 (kaolinit).
Mineral liat 1 : 1 terdiri dari lembar-lembar oktahedra aluminium dan tetrahedra
silikat yang diikat bersama oleh ikatan hidrogen. Ukuran ruang antar misel tetap
dengan jarak dasar 7,14A. Mineral ini mempunyai muatan negatif yang berubahubah tergantung pH (pH dependent charge), sedang muatan permanen hanya
sedikit (Tan, 1998). Kapasitas Tukar Kation (KTK) pada tanah yang didominasi
oleh mineral liat kaolinit umumnya rendah yaitu berkisar antara 1 sampai 10 cmol
kg-' dan dapat berubah dengan perubahan pH.
Mineral liat pada tanah Ultisol di daerah Kotabumi Lampung Utara
didominasi oleh mineral liat kaolinit (Prasetyo ef a/., 1997). Demikian juga mineral
liat tanah sawah di daerah Lampung didominasi oleh mineral liat kaolinit (Prasetyo
dan Kasno, 2001).
Tanah yang didominasi oleh mineral liat kaolinit mempunyai daya sangga
tanah yang rendah. Sulaeman eta/. (2000) menyampaikan bahwa daya sangga
tanah Ultisol terlihat terendah dibanding tanah lnceptisoldan Vertisol. Pada tanah
dengan daya sangga rendah berarti kemampuan tanah mengikat K cukup rendah,
sehingga pemupukan K lebih mudah tersedia, namun mudah hilang tercuci pada
daerah dengan curah hujan yang tinggi. Dalam kondisi demikian pemupukan K
yang efisien akan dicapai apabila tanah Ultisol diberi amelioran terlebih dahulu atau
pemupukan K diberikan 2 sampai 3 kali dalam satu musim tanam.
Vertisol merupakan tanah yang didominasi oleh mineral liat tipe 2 : 1
(smektit), bersifat netral dengan KTK yang tinggi. Mineral tipe 2 : 1 terdiri dari satu
lembar oktahedra aluminium diapit oleh dua lembar tetrahedra silikat yang diikat
bersama oleh ikatan OH. lkatan yang menahan lapisan-lapisan secara nisbi
lemah, sehingga ruang antarmisel akan mengembang dengan kenaikkan kadar air
dan sebaliknya akan mengkerut dengan penurunan kadar air. Pada kondisi kering
jarak dasar pencirinya 12,4 - 14 8, dan jarak dasar saat mengembang 17,O 8,. KTK
pada mineral smektit adalah sekitar 70 cmol kg-' dan luas permukaan spesifiknya
700 - 800 m2g-I.
Kadar Ca pada tanah ini cukup tinggi sehingga komplekjerapan dan larutan
tanahnya dijenuhi oleh Ca, sedangkan K dapat dipertukarkan rendah. Sifat utama
tanah yang didominasi oleh mineral liat smektit adalah mengembang saat basah
dan mengkerut saat kering. Pada kondisi mengembang ion K lebih mudah
dipertukarkan dibanding pada kondisi mengkerut. Grimme (1985) menyampaikan
bahwa hara K cukup tersedia pada periode dengan curah hujan cukup dan berada
di bawah optimum pada periode kering.
Tanah sawah di daerah Madiun diklasifikasikan sebagai Chromic Hapluderts
dan didominasi oleh mineral liat smektit (Prasetyo etal., 1996), sedang di daerah
Ngawi tanah diklasifikasikan sebagai Typic Pelludert yang juga didominasi oleh
mineral liat smektit (Subagyo, 1983).
Selanjutnya Prasetyo et a/, (1996)
menyatakan bahwa kationdapat dipertukarkan pada tanah ini didominasi oleh Ca2'
yaitu 27,35-58,40 cmol kg-' dan Mg2' 8,56-11,93 cmol kg-', sedangkan K hanya
0,24-0,63 cmol kg-'. Batas kritis hara K terekstrak N NH,OAc, pH 7 tanah sawah
di Madiun
-
Ngawi adalah 0,30 cmol kg-' (Team Pembina Uji Tanah, 1973).
Kapasitas erap hara K pada tanah Ultisol Lampung dan Vertisol Ngawi berturutturut adalah 0,7995 dan 25,878 m.e. g-', daya sangga 15,92 dan 212,8 m.e. 100
g-'
serta K-labil 0,0420 dan 0,2209 cmol kg-' (Sulaeman etal., 2000).
M-Ot5,
Bentuk K dalam Tanah
Kalium merupakan salah satu hara makro setelah N dan P. Kalium dalam
tanah terdapat dalam jumlah yang cukup bervariasi, yaitu antara 0,3
-
2,5%
(Mutscher, 1995; Havlin et a/., 1999). Kalium dalam tanah berada dalam struktur
mineral, berikatan dengan muatan negatif permukaan partikel dan berada dalam
larutan tanah. Di daerah tropik total K dalam tanah berada dalam jumlah yang
rendah. Rendahnya hara K di daerah tropik ini karena secara alami kadar K dalam
tanah rendah, tingkat pelapukan yang cepat (Ritchey, 1979) dan pencucian yang
tinggi (Mutscher, 1995). Widjaja-Adhi et a/. (1990) menyampaikan dalam proses
pemasaman K bersama kation lainnya terdesak oleh ion H
' dan AT+ sehingga K'
mudah tercuci. Siklus K dalam sistem tanah-tanaman tertera pada Gambar I.
Pemupukan K
1
5
K dapat
6
dipertukarkan
A
11
IK tidak tersedial
10
1
9
2
v
a
Gambar 1. Siklus K dalam Sistem Tanah-Tanaman (Cao dan Hu, 1995)
Keterangan :
Absorpsi,
Sekresi,
Adsorpsi,
7. lrigasi
9. Pelapukan
I'l.Fiksasi
1.
3.
5.
2.
4.
6.
8.
10.
Dilepas,
Pemberian,
Desorpsi,
Hujan.
Mineralisasi
Kalium dalam tanah berada dalam bentuk K dalam larutan, K dapat
dipertukarkan (exchangeable K), dan K tidak dapat dipertukarkan misalnya K yang
difiksasi. Secara dinamik akan terbentuk suatu keseimbanganyang saling mengisi
dari bentuk-bentuk K tersebut. Kalium yang ditambahkan maupun yang diangkut
oleh hasil atau residu tanaman berpengaruh terhadap dinamika K dalam tanah,
yang selanjutnya mempengaruhi ketersediaan K bagi tanaman. Grimme (1985)
menyatakan bahwa keseimbangan konsentrasi K dalam larutan tanah tergantung
pada K dapat dipertukarkan, pH, jumlah dan jenis mineral liat.
Penambahan K ke dalam tanah dapat berasal dari pupuk yang diberikan
dalam upaya meningkatkan hasil tanaman. Kalium yang berasal dari pupuk ini
merupakan K yang dapat langsung diserap oleh tanaman. Selain dari pupuk,
penambahan hara K dalam larutan berasal dari pelapukan mineral penyusuntanah
atau yang terfiksasi, K dapat dipertukarkan, sekresi tanaman dan pelepasan dari
mikroorganisme. Air pengairan di Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur dapat
menyumbang hara K sebesar berturut-turut 7 - 47, 12 - 35 dan 20 - 74 kg K ha-l
musim-' (Soepartini et a/., 1996).
Berkurangnya K dalam larutan tanah dapat terjadi karena diserap oleh
tanaman, berkeseimbangan dengan K dapat dipertukarkan dan K difiksasi atau
tercuci. Kehilangan K juga disebabkan oleh pelapukan dan pencucian yang
intensif pada kondisi curah hujan dan suhu yang tinggi.
Pengamatan
keseimbangan pemasukan dan pengeluaran hara K di daerah tropik dan subtropik
sejak tahun 1949 - 1985 menunjukkan bahwa keseimbangan K selalu minus dan
berkisar antara -69,9 sampai -224,O ribu t K,O (Cao dan Hu, 1995). Pengapuran
meningkatkan KTK tanah masam (pH dependent charge) sehingga meningkatkan
kemampuan tanah untuk mengikat K dan menurunkan tingkat pencucian K.
Untuk mengetahui konsentrasi K dalam tanah yang diperlukan untuk
rekomendasi pemupukan digunakan berbagai metode.
Kalium terekstrak
N
NH40Ac pH 7 merupakan metode yang umum dipakai. Metode tersebut dapat
mengekstrak K dalam larutan dan K dapat dipertukarkan. Kalium yang tersedia
bagi tanaman adalah yang dapat diekstrak dengan garam netral seperti N NH40Ac
pH 7 dan yang berada dalam larutan tanah (Ritchey, 1979). Pembuatan peta
status hara K lahan sawah di Jawa Barat digunakan pengekstrak 25% HCI
(Soepartini, 1995). Cara lain adalah analisis K dengan menggunakan metode Q/1
10
sehingga dapat diperoleh K labil atau dapat dipertukarkan, K terfiksasi, nisbah
aktivitas K atau K tersedia dan daya sangga K.
Status dan Batas Kritis K dan Ca dalam Tanah
Status hara K terekstrak 25% HCI dikelompokkan menjadi 3, yaitu rendah,
sedang dan tinggi masing-masing dengan kadar K ~ 1 010
, - 20 dan >20 mg K,O
100 g-'. Dari hasil survei lahan sawah di Jawa menunjukkan bahwa lahan sawah
dengan status K rendah sebanyak 39,8%, status K sedang 36,4% dan status K
tinggi 23,8% (Sri Adiningsih eta/., 1995).
Batas kritis suatu hara tertentu merupakan batas dimana tanaman
mengalami defisiensi apabila konsentrasi hara kurang dari nilai tersebut. Batas
kritis hara K dipelajari dengan menghubungkan antara hasil tanaman atau kadar
K dalam tanaman dengan hara K dalam tanah. Untuk menentukan batas kritis ini,
kalium terekstrak Olsen yang dimodifikasi (0,5 N NaHCO, + 0,01 M EDTA), N
NH40Ac pH 7 dan Mehlich telah dipelajari pada tanah Ultisol di Sumatera Barat
oleh Gill (1988). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa K terekstrak Olsen yang
dimodifikasi memiliki korelasi yang lebih baik dengan produksi tanaman dibanding
dengan K terekstrak N NH,OAc pH 7 dan Mehlich.
Batas kritis hara K pada lahan kering di daerah Sitiung telah dipelajari oleh
Gill (1988). Batas kritis hara K terekstrak Mehlich 1 untuk padi gogo adalah 0,20
cmol I-', untuk jagung adalah 0,22 cmol I-' dan untuk kacang hijau dan kacang
tunggak adalah 0,20 cmol I-'. Batas kritis hara K terekstrak Mehlich 1 adalah 0,12
cmol kg-'. Batas kritis hara K terekstrak N NH40Ac pH 7 pada tanah Ultisol di
Sitiung untuk padi gogo adalah 0,14 cmol kg-', dan untuk kedelai 0,14 dan 0,16
cmol kg-' (Dierolf dan Yost, 2000).
Batas kritis hara K pada lahan sawah di P. Lombok dengan menggunakan
pengekstrak 25% HCI dan N NH40AcpH 7 adalah 10 mg K20100 g-' dan 0,4 cmol
K kg-' (Soepartini et a/., 1994). Disampaikan juga bahwa batas kritis K terekstrak
N NH40Ac pH7 yang umum digunakan adalah 0,2 cmol K kg-', dan bervariasi
-
antara 0 , l - 0,4 cmol K kg-'. Variasi batas kritis tergantung dari tekstur tanah, tipe
mineral liat dan status K.
Batas kritis hara Ca pada lahan kering jarang dipelajari, padahal lahan
kering yang bersifat masam, seperti Ultisol dan Oxisol, dijumpai dalam jumlah yang
cukup luas di luar P. Jawa. Masalah utama lahan kering masam adalah tingginya
kemasaman tanah (pH rendah) dan rendahnya Ca2'.
Upaya menanggulangi
masalah pH rendah ini adalah melalui pengapuran yang dosis kapurnya ditentukan
dengan menggunakan pendekatan Al-dd atau kejenuhan Al.
Kapur selain
meningkatkan pH tanah juga menambah hara Ca.
lnteraksi K dengan Hara Lain
Pemupukan K dapat meningkatkan hasil padi pada semua tingkat
pemupukan N pada tanah Aluvial di Bengal Barat, India (Tandon, 1995). Pada
tanah dengan kecukupan K, pemupukan N akan meningkatkan hasil jagung dan
efisiensi pemupukan N di Illinois dan Ohio (Dibb, 1998). Hal ini menunjukkan
bahwa terjadi interaksi antara hara K dengan N. Menurut Dobermann dan Fairhust
(2000) pertumbuhan tanaman padi sawah optimum apabila rasio N:K pada jerami
berkisar antara 1:1 dan 1:1,4.
Respon tanaman terhadap pemupukan P juga meningkat dengan
pemupukan K.
Demikian juga sebaliknya, respon pemupukan K umumnya
meningkat dengan pemupukan P. Hasil jagung pada pemupukan 60 kg P ha-' (Palam Christmas) adalah 2,85 t ha-' dan meningkat menjadi 3,28 t ha-' setelah
ditambah 150 kg KC1 ha-' (Mulyadi dan Purnomo, 1997). Rata-rata hasil tanaman
selama 12 musim kering di Maligaya menunjukkan bahwa pemupukan K tanpa P
adalah 0,83 t ha-', sedangkan pemupukan K dengan P menjadi 1,38 t ha-' (De
Datta, 1985).
Sementara itu penambahan Ca melalui pengapuran dapat meningkatkan
hasil kedelai, jagung, kacang tanah dan kacang hijau pada setiap tingkat
pemupukan K (Wade etal., 1988). Hasil yang sama dilaporkan pada percobaan
pengapuran pada tanah Ultisol di Kuamang Kuning, Jambi (Sri Adiningsih etal.,
1988). Pada umumnya AKO semakin negatif dengan pengapuran dan pemupukan
K atau pelepasan K ke dalam larutan tanah semakin meningkat (Sparks dan
Liebhardt, 1981). Disampaikanjuga bahwa umumnya pengapuran meningkatkan
daya sangga akibat meningkatnya KTK tergantung pH.
Kation lain dalam tanah maupun yang ditambahkan juga berpengaruh
terhadap keseimbangan hara K dalam tanah. Ketidakseimbangan unsur dalam
tanah berpengaruh terhadap jumlah dan distribusi ion K' dalam komplek jerapan.
Ritchey (1979) menyampaikan bahwa kation lain yang berpengaruh adalah A13'
dan Mn2' pada tanah masam, dan Rb', Na' serta NH,' yang bermuatan sama dan
berukuran atom hampir sama dengan K'. Selain itu juga ion Ca2' dan Mg2' dapat
bersaing secara efektif dengan K' dalam komplek jerapan. Tanah dengan kadar
K tinggi dapat menghambat serapan Ca dan Mg (Dibb, 1998). McLean (1977)
menyampaikan bahwa perbandingan yang ideal antara Ca, Mg, K dan H dalam
tanah adalah 65,10,5 dan 20%.
Ketersediaan dan Serapan K
Serapan K oleh tanaman dipengaruhi oleh ketersediaan hara K,
TERHADAP DlNAMlKA HARA K
PADA TANAH ULTISOL DAN VERTISOL LAHAN KERING
Oleh:
ANTONIUS KASNO
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
ABSTRAK
ANTONIUS KASNO. Pengaruh Nisbah WCa dalam Larutan Tanah terhadap
dinamika Hara K pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan Kering. Di bawah bimbingan
H. ABDUL RACHIM (Alm.) selaku ketua komisi pembimbing, ISKANDAR dan J. SRI
ADININGSIH, S. sebagai anggota.
Kalium merupakan salah satu hara makro bersama N dan P, diserap tanaman
jagung dalam jumlah terbanyak. Kalium dalam tanah berada dalam larutan tanah,
berikatan dengan muatan negatif permukaan partikel dan dalam struktur mineral.
Ketersediaan K dalam tanah bervariasi dipengaruhi oleh jumlah dan jenis mineral liat,
pH dan kation lain dalam tanah. Penelitian ini bertujuan (1) mempelajari nisbah WCa
dalam larutan tanah terhadap dinamika hara K pada tanah Ultisol dan Vertisol, (2)
mempelajari hubungan antara dinamika hara K tanah dengan pertumbuhan jagung,
dan (3) mencari kebutuhan K optimum pada berbagai nisbah WCa dalam larutan
tanah pada tanah Ultisol dan Vertisol.
Penelitian menggunakan contoh tanah Ultisol dan Vertisol. Dosis K dan Ca
ditentukan berdasarkan erapan maksium. Percobaan di rumah kaca dilakukan
dengan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial, ulangan 3 kali. Perlakuan
terdiri dari 4 tingkat pemupukan K dan 3 tingkat pemupukan Ca. Jagung varietas
hibrida C-7 digunakan sebagai tanaman indikator.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa erapan maksimum hara K pada tanah
Ultisol dan Vertisol adalah 122 dan 372 mg K kg-' dan dosis Ca maksimum kedua
tanah adalah 399 mg Ca kg-'. Pemupukan K dan Ca pada tanah Ultisol tidak
meningkatkan tinggi tanaman, tetapi meningkatkan bobot kering tanaman,
sedangkan pada tanah Vertisol pemupukan K dan Ca meningkatkan tinggi tanaman
dan bobot kering tanaman. Pemupukan Ca pada tanah Ultisol tanpa pemupukan K
justru menurunkan bobot kering tanaman, sedang pada tanah Vertisol pemupukan
Ca meningkatkan bobot kering tanaman maksimum.
Pada tanah Ultisol, pemupukan K meningkatkan kadar K-dd dan K terekstrak
air, meningkatkan daya sangga dan menurunkan K labil serta nisbah aktivitas K,
sedangkan pemupukan Ca meningkatkan Ca dan Mg-dd dan Ca dan Mg terekstrak
air, menurunkan K labil dan nisbah aktivitas K. Pada tanah Vertisol, pemupukan K
meningkatkan kadar K-dd dan K terekstrak air, K labil dan nisbah aktivitas K tetapi
menurunkan daya sangga. Sedang pemupukan Ca meningkatkan Ca dan Mg-dd dan
Ca dan Mg terekstrak air, daya sangga, menurunkan K labil dan nisbah aktivitas K.
Pemupukan K pada tanah Ultisol meningkatkan serapan K tetapi menurunkan
serapan Ca, sedang pemupukan Ca meningkatkan serapan Ca dan K. Pada tanah
Vertisol, pemupukan K meningkatkan serapan Ca dan K, sedang pemupukan Ca
meningkatkan serapan Ca tetapi menurunkan serapan K.
Keseimbangan hara K pada tanah Ultisol dan Vertisol terjadi antara K-dd, K
terekstrak air, K labil dan nisbah aktivitas K. Daya sangga K menentukan
keseimbangan hara K. Kalsium dan Mg terekstrak air berpengaruh negatif terhadap
nisbah WCa, sedang K terekstrak air berpengaruh positif pada tanah Ultisol. Nisbah
WCa meningkatkan batas kritis hara K-dd dan K terekstrak air. Sedang pada tanah
Vertisol K-dd dan K terekstrak air berpengaruh positif terhadap nisbah WCa.
Penambahan Ca meningkatkan batas kritis hara K tanah Ultisol dan Vertisol.
Kejenuhan Ca, Mg, K dan Al berpengaruh terhadap pertumbuhan jagung pada tanah
Ultisol, sedangkan kejenuhan Ca, Mg dan K berpengaruh terhadap pertumbuhan
jagung pada tanah Vertisol.
ABSTRAC
ANTONlUS KASNO. The effect of KICa ratio on soil solution to the dynamic of
K in Ultisol and Vertisol upland area. Thesis is under the Advisory Committee of the
late H. ABDUL RACHIM as Head, ISKANDAR and J. SRI ADININGSIH, S. as
Members.
Potassium is one of the macro nutrient, like N and P which is absorbed in
highest amount by corn. Potassium found in the soil solution, bonded by negative
charge on the surface of clay minerals and in the clay minerals structure. Potassium
availability in the soils is vary, depend on the total and kind of clay mineral, pH, and
other cation. The objectives of this experiment are: (1) to study the WCa ratio in soil
solution on the dynamic of K on Ultisol and Vertisol soil, (2) to study the relation
between the dynamic of K in the soils with corn growth, and (3) to find out the
optimum K requirement on variable WCa ratio in soil solution in Ultisol and Vertisol
soil.
The experiment used Ultisol and Vertisol soil sample. The determination of K
and Ca dosage is based on the maximum of soil sorption. Green house experiment
using the factorial randomized complete design, with three replication. There are four
level treatment for K fertilization and three level treatment for Ca fertilization. The C-7
hybrid of corn variety is selected to be the crop indicator.
The research result shows that the maximum sorption of K on the Ultisol and
Vertisol are 122 and 372 mg K kg-'. The maximum dosage of Ca on both soils are
399 mg Ca kg-'. Potassium and Ca fertilization doesn't increase plant height on
Ultisol soil but increase the dry plant weight. In the other hand K and Ca fertilization
in Vertisol soil can increase plant height and dry plant weight. Without K, Ca
fertilization decrease dry plant weight on Ultisol soil but it increases the maximum dry
plant weight on the Vertisol soil.
On the Ultisol soil, K fertilization increase the amount of Ca, Mg and K
exchangeable, K on the water extracted, increase of buffer power, decrease the
labile K and the ratio of K activity. In the other hand Ca fertilization increase the Ca
and Mg exchangeable and K water extracted, decrease the labile K and the ratio of K
activity. On the Vertisol soil, K fertilization increase K exchangeable and the K water
extracted, K labile and the ratio of K activity, but decrease the buffer power.
Otherwise Ca fertilization can increase exchangeable Ca and Mg, Ca and Mg water
extracted, and buffer power, but decrease the labile K and the ratio of K activity.
The K fertilization can increase K sorption but decrease Ca sorption by plant,
while Ca fertilization can increase Ca and K sorption by corn on Ultisol soil. On the
Vertisol soil, K fertilization can increase Ca and K sorption, in the other hand Ca
fertilization can increase Ca sorption but decrease K sorption by corn. Calcium
sorption has a negative impact the corn growth but K sorption give positive effect.
The balance of K nutrient on the Ultisol and Vertisol soil will happen within
exchangeable K, K on the soil solution, labile K and ratio of K activity. Buffer power
determined the balance of K nutrient. Calcium and Mg in water extracted give the
negative effect to KICa ratio, otherwise the K in water extracted gives positive effect
to the Ultisol soil. KICa ratio can increase the critical level of K exchangeable and K
in water extractant. Othewise on the Vertisol soil, K exchangeable and K water
extracted gives positive effect on KICa ratio.
Adding Ca increases critical level of K nutrient in Ultisol and Vertisol soil. Base
saturation of Ca, Mg, K, and Al effects the corn growth on Ultisol soil, while base
saturation of Ca, Mg and K effects the corn growth on Vertisol soil.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul:
Pengaruh Nisbah KlCa dalam Larutan Tanah terhadap Dinamika Hara K
pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan Kering
Adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah
dipublikasikan. Semua sumberdata dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, 27,Agustus 2002
hntdius Kasno
iii
PENGARUH NISBAH KICa DALAM LARUTAN TANAH
TERHADAP DlNAMlKA HARA K
PADA TANAH ULTISOL DAN VERTISOL LAHAN KERING
ANTONIUS KASNO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi llmu Tanah
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Judul Tesis
:
Pengaruh Nisbah KlCa dalam Larutan Tanah terhadap
Dinamika Hara K pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan
Kering
Nama
:
Antonius Kasno
NlRP
:
PO2500012
Program Studi
:
llmu Tanah
Menyetujui,
1. Komisi Pembimbing
Dr Ir H. Abdul Rachim, MS (Alm.1
Ketua
Dr Ir 5. Sri Adininnsih, APU
Anggota
Dr Ir lskandar
Anggota
Mengetahui,
2. Ketua Program Studi
llmu Tanah
Prof Dr Ir Sudarsono, MSc
2 5 SEP 2002
Tanggal Lulus : 27 Agustus 2002
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal
19 Januari 1960,
merupakan anak pertama dari tiga bersaudara pasangan Albertus Mulyadi dan
Selicitas Sulimah.
Pada tahun 1980 penulis menyelesaikan Sekolah Pertanian Menengah
Atas (SPMA) Kanisius Ambarawa.
Pada tahun 1986 penulis melanjutkan ke
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga pada Program Studi Budidaya
Pertanian Fakultas Pertanian dan lulus pada tahun 1991. Pada tahun 2000,
penulis mendapat ijin studi dengan biaya sendiri dan diterima di Program Studi
llmu Tanah lnstitut Pertanian Bogor.
Penulis bekerja di Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanah dan
Agroklimat, Bogor pada Bagian Kesuburan Tanah, Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian sejak 1980. Pada tahun 1980 - 1986 penulis bertugas
sebagai teknisi lapang dan laboratorium di Lampung, Ngawi, dan Sitiung. Bidang
penelitian yang ditekuni penulis adalah penelitian uji tanah yang menyangkut
penelitian korelasi dan kalibrasi, efisiensi pemupukan dan pengelolaan hara
terpadu. Jabatan fungsional penulis saat ini adalah Ajun Peneliti Madya.
Penulis menikah dengan Veronica Kasmini pada tahun 1986 di Gereja
Girisonta dan dikaruniai seorang putri, yaitu Yuliana Dyah Vivi Anggiana Kasno
dan seorang putra yaitu Agustinus Eguh Setyanto Kasno.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang
aha
Kuasa atas
segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mempunyai kemampuan,
ketekunan, kesabaran dan keyakinan dalam menyelesaikan tesis ini. Tesis ini
merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program
Pascasarjana (S2), Program Studi llmu Tanah, lnstitut Pertanian Bogor.
Tesis berjudul Pengaruh Nisbah WCa dalam Larutan Tanah terhadap
Dinamika Hara K pada Tanah Ultisol dan Vertisol Lahan Kering disusun dengan
komisi pembimbing terdiri dari Bapak Dr Ir H. Abdul Rachim MS. (Alm.) selaku
ketua komisi pembimbing, Bapak Dr Ir lskandar dan Ibu Dr Ir J. Sri Adiningsih, S.
APU. sebagai anggota komisi pembimbing. Bapak Dr Ir H. Abdul Rachim MS.
(alm.) membimbing penulis sampai dua hari menjelang ujian, karena beliau
dipanggil Tuhan pada tanggal 25 Agustus 2002. Pada kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada komisi
pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan dan dorongan
dengan penuh rasa sabar selama penulis melakukan penelitian dan menyusun
tesis ini.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada ibu Dr Ir J. Sri Adiningsih
S. APU, Bapak Dr Ir Didi Ardi Suriadikarsa, MSc dan Bapak Dr Ir IP. G. WidjajaAdhi, MSc APU yang telah memberikan rekomendasi kepada penulis untuk
melanjutkan studi ke jenjang pendidikan Pascasarjana (S2) di lnstitut Pertanian
Bogor. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada teman-teman mahasiswa
S2 Program Studi llmu Tanah, lnstitut Pertanian Bogor angkatan 2000 yang telah
memberi motivasi dan saran-saran sehingga tesis ini segera dapat diselesaikan.
Rasa terima kasih juga kami sampaikan kepada Bapak Achmad Hasanudin,
Bapak Ir. Mardjuki dan Bapak A. Sutrino yang telah
membantu dalam
iv
mengambil contoh tanah bulk.
Selain itu rasa terima kasih kami juga
disampaikan kepada teman-teman di rumah kaca terutama Bapak Suwandi, SP
yang telah membantu menyelesaikan penelitian di rumah kaca, dan teman-teman
di laboratorium, Ibu lsni Dwiningsih dan Lenita, Bapak Yadi, Soebari, Ajis dan
Bapak Sulaeman, MSc yang banyak membantu dalam menganalisis contoh
tanah dan tanaman dan semua teman peneliti dan teknisi di Bagian Kesuburan
Tanah, Puslibantanak yang memberi motivasi dan membantu dalam menyusun
dan menyelesaikan tesis ini.
Terima kasih juga kami sampaikan kepada PT Antarniaga Nusantara dan
PT Petrokimia Gresik yang telah membantu biaya penelitian, sehingga penelitian
ini dapat kami selesaikan.
Tidak lupa ucapan terima kasih kami sampaikan kepada lstri tercinta
(Veronica Kasmini) dan ke dua anakku (Yuliana Dyah Vivi Anggiana Kasno dan
Agustinus Eguh Setyanto Kasno) tersayang, kedua orang tua dan kedua mertua,
keluarga adikku La. Kasman dan Ir. lg. Jasman, keluarga kakakku Karjono Bejo
dan Radisan yang telah memberi motivasi dan bantuan sehingga penelitian ini
dapat kami selesaikan dengan baik dan cepat.
Terima kasih juga kami sampaikan kepada semua pihak yang telah
membantu baik tenaga, pikiran dan biaya sehingga tulisan
ini dapat
terselesaikan.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan, untuk itu
segala saran dan kritik penulis terima dengan tangan terbuka.
Bogor, Agustus 2002
Penulis
v
DAFTAR IS1
KATA PENGANTAR ......................................................................................... iv
DAFTAR IS1 ...................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ x
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xii
I. PENDAHULUAN ............................................................................................ 1
Latar Belakang ......................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ...................................................................................... 5
Hipotesis .................................................................................................. 5
II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 6
Ciri Tanah Ultisol dan Vertisol .................................................................. 6
Bentuk K dalam Tanah ............................................................................. 8
Status dan Batas Kritis K dan Ca dalam Tanah ...................................... 11
lnteraksi K dengan Hara Lain ............................................................... 12
Ketersediaan dan Serapan K .................................................................. 14
Pengaruh K terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman ........................ 14
Ill. BAHAN DAN METODE .............................................................................. 16
Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 16
Bahan dan Alat Penelitian ...................................................................... 16
Pengambilan dan Persiapan Contoh Tanah ............................................ 17
Analisis Tanah Sebelum Perlakuan ........................................................ 18
Percobaan Laboratorium ........................................................................ 18
Kurva erapan K dan Ca ..................................................................... 19
Hubungan QII ................................................................................... 20
Percobaan Rumah Kaca ......................................................................... 23
Model Analisis Statistik ........................................................................... 26
IV. HASlL DAN PEMBAHASAN ...................................................................... 27
Karakterisasi Tanah ................................................................................ 27
Percobaan Laboratorium ........................................................................
29
Erapan K ....................................................................................... 29
Erapan Ca ........................................................................................ 32
Percobaan Rumah Kaca ......................................................................... 34
Tinggi Tanaman ................................................................................ 34
Bobot Tanaman ................................................................................ 36
Kation Dapat Dipertukarkan .................................................................... 42
Kation dalam Larutan Tanah ................................................................... 46
Daya Sangga. K Labil dan Nisbah Aktivitas K ........................................ 48
Serapan Hara Tanaman Jagung ............................................................. 53
V.
PEMBAHASAN ........................................................................................ 57
Dinamika Hara K .................................................................................... 57
Nisbah KICa ........................................................................................... 61
Batas Kritis ............................................................................................. 67
Kejenuhan Kation ................................................................................... 74
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 77
VII . DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 83
vii
DAFTAR TABEL
Halaman
No.
1.
Kode Perlakuan, Dosis Pupuk Ca dan K Percobaan Rumah Kaca .......... 25
2.
Hasil Analisis Tanah Ultisol dari Jagang, Lampung dan Vertisol
Cangakan, Ngawi Sebelum Diberi Perlakuan .......................................... 28
Hasil Analisis Mineral Liat Tanah Ultisol dari Jagang, Lampung dan
Vertisol Cangakan, Ngawi ....................................................................... 29
Pengaruh Pemupukan K terhadap Tinggi Tanaman padaTanah Ultisol
dan Vertisol ...........................................................................................
35
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Tinggi Tanaman pada Tanah
Ultisol dan Vertisol .................................................................................. 36
Pengaruh Pemupukan K terhadap Bobot Kering Tanaman Tanah Ultisol
dan Vertisol ............................................................................................ 37
Pengaruh Pemupukan Hara Ca terhadap Bobot Kering Tanaman
pada Tanah Ultisol dan Vertisol .............................................................. 39
Pengaruh Pemupukan K terhadap Bobot Kering Akar dan
Nisbah TanamanIAkar pada Tanah Ultisol dan Vertisol ........................... 40
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Bobot Kering Akar dan
Nisbah TanamanlAkar pada Tanah Ultisol dan Vertisol ........................... 41
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Ca Terekstrak
N NH40AcpH 7 pada Tanah Ultisol ........................................................ 43
Pengaruh Pemupukan K terhadap Mg, K dan Na Terekstrak N
NH40AcpH 7 pada Tanah Ultisol ........................................................... 43
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Mg, K dan Na Terekstrak
N
NH40AcpH 7 pada Tanah Ultisol ...........................................................44
Pengaruh Penambahan Hara K dan Ca terhadap Al dan H Terekstrak
N KC1 pada Tanah Ultisol ....................................................................... 45
Pengaruh Pemupukan K terhadap Kation Terekstrak N NH40Ac
pH 7 pada Tanah Vertisol ....................................................................... 45
Pengaruh Penambahan Ca terhadap Kation Terekstrak
N NH,OAc
pH 7 pada tanah Vertisol ........................................................................ 46
Pengaruh Pemupukan K terhadap Ca, Mg dan K Terekstrak Air
pada Tanah Ultisol .................................................................................
47
viii
17.
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Ca, Mg dan K Terekstrak Air
pada Tanah Ultisol .................................................................................
18.
47
Pengaruh pemupukan K terhadap Ca, Mg dan K terekstrak air pada
tanah Vertisol ...................................................................................... 48
19.
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Ca, Mg dan K Terekstrak Air
pada Tanah Vertisol ...............................................................................48
20.
Pengaruh Pemupukan K terhadap Serapan Ca dan K pada Tanah
Ultisol .................................................................................................... 54
21.
Pengaruh Pemupukan Ca terhadap Serapan Ca dan K pada Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 54
22. Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Serapan K pada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 55
23. Matrik Korelasi antara Daya Sangga, K Labil, ARk,, K Terekstrak Air
dan N NH,OAc pH 7 ............................................................................... 57
24.
Persamaan Regresi Hubungan WCa dengan Ca, Mg dan K Terekstrak
Air dan K-dd pada Tanah Ultisol ............................................................. 62
25. Persamaan Regresi Beberapa Kation dengan Nisbah KICa pada
Tanah Vertisol ........................................................................................ 65
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Siklus K dalam Sistem Tanah-Tanaman (Cao dan Hu. 1995) .................... 9
Bentuk Umum Kurva QII (Beckett. 1965) ................................................ 21
Erapan K pada Tanah Ultisol .................................................................. 30
Erapan K pada Tanah Vertisol ................................................................ 31
Hubungan Ca yang Ditambahkan dengan Ca dalam Larutan Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 33
Hubungan Ca yang Ditambahkan dengan Ca dalam Larutan Tanah
Vertisol ...................................................................................................
33
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Tanaman
pada Tanah Ultisol ................................................................................. 38
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Tanaman
pada Tanah Vertisol ............................................................................... 39
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Akar pada
Tanah Ultisol .......................................................................................... 41
Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap Bobot Kering Akar pada
Tanah Vertisol ........................................................................................ 42
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap Daya Sangga Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 49
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap K Labil pada Tanah
Ultisol .................................................................................................... 50
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap ARkepada Tanah
Ultisol ..................................................................................................... 51
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap Daya Sangga Tanah
Vertisol ................................................................................................... 52
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap K Labil pada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 53
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap ARkepada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 53
Pengaruh Pemupukan Ca (a) dan K (b) terhadap Serapan Ca pada Tanah
Vertisol ................................................................................................... 56
Hubungan antara Ca dan Mg Terekstrak Air pada Tanah Ultisol ............. 58
X
Hubungan antara Ca dan Mg Terekstrak Air pada Tanah Vertisol ........... 59
Hubungan K-dd dengan K dalam Larutan pada Tanah Vertisol ............... 59
Hubungan antara Daya Sangga dengan K Larut Air dan Terekstrak
N NH40AcpH 7 pada tanah Vertisol
.
....................................................... 60
Hubungan antara K Terekstrak Air dan N NH40AcpH 7 dengan
AR~, pada tanah Vertisol ........................................................................ 61
Hubungan Nisbah WCa dengan Bobot Kering Tanaman pada
Tanah Ultisol .......................................................................................... 62
Batas Kritis Hara K Terekstrak Air dan !'jNH40AcpH 7 pada Nisbah
WCa 0.03 pada Tanah Ultisol .............................................. 63
Dosis K Optimum pada Nisbah WCa 0.03 pada Tanah
Ultisol .................................................................................................
64
Batas Kritis Nisbah WCa untuk Jagung pada Tanah Vertisol .................. 64
Batas Kritis hara K Terekstrak Air dan
N NH40AcpH 7 pada Nisbah
WCa 0.03 pada Tanah Vertisol ............................................ 66
Dosis Optimum Pemupukan K pada Nisbah WCa c0.03 dan >0.03
pada Tanah Vertisol ............................................................................... 66
Hubungan K Terekstrak N NH40Ac pH 7 dengan Bobot Kering
Tanaman pada Tanah Ultisol .................................................................. 67
Grafik Linier Plato Hara K pada 3 Tingkat Dosis Ca di Tanah Ultisol ....... 68
Grafik Linier Plato antara K Terekstrak
N NH40AcpH 7 dengan
Bobot Kering Tanaman pada Tanah Vertisol ........................................ 69
Grafik Linier Plato Hara K pada 3 Tingkat Pemupukan Ca untuk
Jagung pada Tanah Vertisol ................................................................... 71
Batas Kritis Hara K Terekstrak Air untuk Jagung pada Tanah Ultisol ....... 72
Batas Kritis K Larut dalam Air untuk jagung pada Tanah Vertisol ............ 72
Batas Kritis Hara K untuk Jagung pada Tanah Vertisol ........................... 73
Batas Kritis Hara Ca untuk Jagung pada Tanah Ultisol ........................... 73
Batas Kritis K Labil dan Nisbah Aktivitas K untuk Jagung pada
Tanah Vertisol ........................................................................................ 74
Hubungan antara Kejenuhan K dan Mg dengan Bobot Tanaman
Kering .................................................................................................. 75
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
No.
1.
Diskripsi Tanah pada Lokasi Pengambilan Contoh Tanah Bulk ............... 83
2.
Difraktogram Contoh Tanah Ultisol dan Vertisol ...................................... 85
3.
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Pertumbuhan Tanamanpada Tanah Ultisol ........................................ 87
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Pertumbuhan Tanaman pada Tanah Vertisol ........................................... 87
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg, K dan Na Terekstrak N NH40AcpH 7, Al dan H Terekstrak
N KC1 pada Tanah Ultisol .......................................................................
-
87
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg, K dan Na Terekstrak N NH40AcpH 7 pada Tanah Vertisol ......... 88
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg dan K Terekstrak Air pada Tanah Vertisol .................................. 88
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Ca, Mg dan K Terekstrak Air pada Tanah Vertisol .................................. 88
Grafik Hubungan AK dan AR~,pada Tanah Ultisol .................................. 89
Grafik Hubungan AK dan AR~,pada Tanah Vertisol ................................ 93
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Serapan Ca dan K pada Tanah Ultisol .................................................... 97
Hasil Analisis F Hitung Pengaruh Pemupukan K dan Ca terhadap
Serapan Ca dan K pada Tanah Vertisol .................................................. 97
Batas Kritis K terekstrak Air untuk Jagung pada Tanah Ultisol ................ 98
Batas Kritis K terekstrak Air untuk Jagung pada Tanah Vertisol .............. 99
Matrik Korelasi Kejenuhan Kation Terekstrak N NH40AcpH 7
dengan Komponen Hasil Jagung pada Tanah Ultisol ............................ 100
Hubungan Ke~enuhanKation dengan Komponen Hasil Jagung pada
Tanah Ultisol ................... ........... . .......................................... ............ 101
Matrik Korelasi Kejenuhan Kation Terekstrak N NH40AcpH 7
dengan Komponen Hasil Jagung pada Tanah Vertisol .......................... 102
Hubungan Kejenuhan Kation dengan Komponen Hasil Jagung pada
Tanah Vertisol ............................................ ........................... ............ 103
xii
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kalium merupakan salah satu hara makro setelah N dan P yang diserap
tanaman dalam jumlah banyak. Pada tanaman jagung hara Kdiserap lebih banyak
daripada hara N dan P. Lei etal. (2000) menyatakan bahwa nisbah serapan hara
N, P dan K oleh tanaman jagung adalah 1 : 0,42 : 2,85. Dalam tanaman hara K
berfungsi dalam proses fotosintesis dengan memperlancar proses masuknya CO,
lewat stomata, transport fotosintat, air dan gula, serta dalam sintesis protein dan
gula (Dibb, 1988). Selanjutnya dinyatakan bahwa serapan K dipengaruhi secara
antagonis oleh serapan Ca dan Mg, dan dipengaruhi secara sinergis oleh
pemupukan NO,.
Salah satu faktor yang mempengaruhirespon tanaman terhadap pemupukan
K adalah jenis dan sifat tanah. Tanah Ultisol yang didominasi oleh tipe liat 1 : 1
(kaolinit), memiliki pH, kapasitas tukar kation (KTK), kadar K dan bahan organik
rendah dengan kejenuhan Al cukup tinggi, serta peka terhadap erosi. Tanah yang
didominasi mineral liat kaolinit mengandung K larut dalam air, K terekstrak
N
NH40Ac pH 7 (K-dd) dan K terekstrak HNO, (K cadangan) dalam jumlah yang
rendah (Bhonsle etal., 1992). Pada tanah dengan pH rendah umumnya kadarAI3+
tinggi, sehingga dapat meracuni tanaman atau menghambat pertumbuhan akar
dan serapan hara K tidak optimum. Kapasitas tukar kation rendah merupakan
petunjuk rendahnya kemampuan tanah untuk mengikat kation yang ditambahkan.
Vertisol merupakan tanah yang didominasi oleh liat tipe 2 : 1 (smektit),
bersifat netral dengan KTK tinggi. Tanah ini kaya akan K terekstrakN NH40AcpH
7 namun K terekstrak HNO, dan K yang dilepaskan termasuk sedang (Bhonsle et
a/., 1992). Kadar Ca pada tanah ini juga cukup tinggi sehingga kompleks jerapan
dan larutan tanahnya dijenuhi oleh Ca. Kalium larut dalam air pada tanah ini lebih
banyak daripada K larut dalam air pada tanah dengan mineral liat kaolinit. Namun
demikian kejenuhan K tanah ini tergolong rendah, yaitu dibawah kejenuhan K yang
disampaikan oleh McLean (1977) sehingga walaupun K terekstrak 25% HCI
termasuk tinggi namun masih memerlukan pemupukan K.
Dominasi mineral liat smektit pada tanah Vertisol menyebabkan tanah ini
mudah mengembang dan mengkerut tergantung dari kelembaban tanah. Pada
kondisi mengembang ion K lebih mudah dipertukarkan dibandingkan pada kondisi
mengkerut. Grimme (1985) menyampaikan bahwa hara K cukup tersedia pada
periode dengan curah hujan cukup dan berada di bawah optimum pada periode
kering. Pada kondisi kering tanah akan mengkerut dan hara K terperangkap di
dalam ruang antar lapisan mineral liat sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Pada
kondisi basah ruang antar lapisan mineral liat terbuka sehingga hara mudah
tersedia. Dengan demikian pada kondisi kering dosis pupuk K yang diberikan
relatif lebih tinggi daripada pada periode basah.
Dengan berbagai kendala di atas pemupukan K kurang efisien tanpa
perbaikan sifat kimia tanah terlebih dahulu. Perbaikan pada tanah masam lahan
kering yang umum dilakukan oleh petani adalah pengapuran dan penambahan
bahan organik. Di daerah transmigrasi Kuamang Kuning, Jambi pengapurandapat
meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk K sebesar 2 kali lipat (Sri Adiningsih et
a/., 1988), sedangkan pada tanah Ultisol Sitiung pengapuran dapat meningkatkan
K dalam larutan dan K dapat dipertukarkan (Gill, 1988).
Selain itu juga
disampaikan bahwa pada tanah yang telah dikapur pemupukan K semakin
meningkatkan hasil jagung.
Pengapuran pada tanah Ultisol Sitiung dapat meningkatkan pH dan
menurunkan kejenuhan Al. Pada pH 5,O kejenuhan Al mencapai kurang dari 10%
(Wade et a/., 1986). Batas toleransi tanaman jagung terhadap kejenuhan Al
adalah 29% (Wade et a/., 1988).
Dengan demikian pengapuran dapat
memperbaiki pertumbuhan akar dan kemampuan tanaman dalam menyerap hara
K dan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk K. Respon pemupukan
K lebih kuat pada pengapuran dengan dosis tinggi.
Pemberian bahan organik ke dalam tanah dapat memperbaikisifat kimia, fisik
dan biologi tanah. Pemberian bahan organik berupa pengembalian sisa panen
dapat mempertahankan hasil kedelai dan menurunkan respon tanaman terhadap
pemupukan KC1 (Gill dan Sri Adiningsih, 1986). Menurut Sri Adiningsih et a/.
(1988) pemberian bahan organik dapat meningkatkan efisiensi pemupukan K.
Pemberian bahan organik 10 t ha-' tanpa pemupukan K memberikan hasil setara
dengan pemupukan 120 kg K ha-'. Sukristiyonubowo et a/. (1993) menyampaikan
bahwa penambahan Flemingia congesta yang ditanam sebagai tanaman pagar
dapat meningkatkan P terekstrak Bray 1 dan menurunkan Al-dd, serta
meningkatkan hasil kacang tanah. Dierolf dan Yost (2000) menyampaikan bahwa
hasil kacang tunggak, padi gogo dan kedelai pada tanah Ultisol Sitiung tidak
respon terhadap pemupukan K jika residu tanaman dikembalikan. Jika residu
tanaman tidak dikembalikan, maka respon tanaman kedelai terhadap pemupukan
K dosis rendah (70 kg Wha) baru mulai terlihat pada musim keempat. Dengan
demikian pengembalian sisa panen dapat mempertahankan kadar K tanah di atas
batas kritis dan pemupukan K tidak meningkatkan hasil tanaman.
Di daerah tropika basah total K dalam tanah berada dalam jumlah yang
rendah. Rendahnya hara K di daerah tropika ini karena secara alami kadar K
dalam tanah rendah, tingkat pelapukan yang cepat (Ritchey, 1979) dan tingkat
pencucian basa-basa yang tinggi (Mutscher, 1995). Kalium yang ditambahkan dan
yang diangkut oleh sisa panen akan mempengaruhi proses keseimbangan hara K
dalam tanah. Grimme (1985) menyatakan bahwa keseimbangan konsentrasi K
dalam larutan tanah tergantung pada K dapat dipertukarkan, pH, jumlah dan jenis
mineral liat. Kation lain dalam tanah maupun yang ditambahkanjuga berpengaruh
terhadap ketersediaan K dalam tanah. Ritchey (1979) menyampaikan bahwa
kation lain yang berpengaruh adalah AI3' dan Mn2' pada tanah masam serta Rb',
Na' dan NH,'
yang bermuatan dan berukuran atom hampir sama dengan K'.
Selain itu juga ion Ca2' dan Mg2' dapat bersaing secara efektif dengan K dalam
kompleksjerapan. McLean (1977) menyampaikanbahwa perbandingan yang ideal
antara Ca, Mg, K dan H adalah 65, 10, 5 dan 20%.
Dua pendekatan penyusunan rekomendasi pemupukan K yang sudah biasa
digunakan adalah tingkat kecukupan hara (suficiencylevel) dan nisbah kejenuhan
kation basa (basic cation saturation ratio) (McLean, 1977; Haby et a/., 1990 dan
Rehm, 1994). Penyusunan rekomendasi dengan pendekatan kecukupan hara
diperoleh dengan kurva respon atau kurva linier plato dan ini sudah banyak
digunakan di Indonesia.
Penyusunan rekomendasi pemupukan dengan
pendekatan nisbah kejenuhan kation basa sudah digunakan untuk menentukan
dosis kebutuhan kapur pada lahan kering masam. Untuk menentukan kebutuhan
kation lain seperti K, Ca dan Mg dengan menggunakan nisbah kejenuhan kation
belum biasa digunakan di Indonesia.
Beberapa penelitian yang telah dilakukan lebih banyak membandingkan
antara CaIMg, CaIK dan MgIK. Nisbah antara CaIMg beberapa tanah di Wisconsin
berkisar antara 8 , l : 1 sampai 1,O : 1 (Rehm, 1994). Selanjutnya disampaikan
nisbah CaIMg dan MgIK untukjagung produksi tinggi berkisar antara 5,7 - 26,8 dan
0,6 - 3,l. Hasil tanaman menurun jika nisbah CaIK pada jaringan tanaman lebih
4 : 1 (> 2% Ca atau < 1% K) (McLean, 1977).
Tujuan Penelitian
1.
Mempelajari pengaruh nisbah WCa dalam larutan tanah terhadap dinamika
hara K pada tanah Ultisol dan Vertisol.
2.
Mempelajari hubungan antara dinamika hara K tanah terhadap pertumbuhan
tanaman jagung.
3.
Mencari kebutuhan K optimum pada berbagai nisbah WCa dalam larutan
tanah pada tanah Ultisol dan Vertisol.
Hipotesis
1.
Dinamika hara K dalam tanah dipengaruhi oleh nisbah antara WCa larutan
tanah.
2. Pada jumlah hara K tanah optimum dan nisbah WCa tertentu akan diperoleh
pertumbuhan tanaman jagung yang optimum.
3.
Kebutuhan hara K optimum tanah Vertisol lebih tinggi daripada tanah Ultisol
pada nisbah WCa yang sama.
11. TINJAUAN PUSTAKA
Ciri Tanah Ultisol dan Vertisol
Tanah Ultisol di Indonesia menempati areal yang cukup luas, yaitu sekitar
42,3 juta ha (Sri Adiningsih et a/, 1997; Rochayati et a/, 1997). Tanah ini
umumnya diusahakan untuk pertanian tanaman pangan lahan kering dan
perkebunan.
Ultisol merupakan ordo tanah yang berkembang dari bahan induk tua di
daerah dengan curah hujan tinggi dan suhu tanah lebih tinggi dari 8" C
(Hardjowigeno, 1993). Tanah ini mempunyai horison argilik, bersifat masam
dengan kejenuhan basa rendah. Kendala kesuburan tanah yang utama adalah
tingkat kemasamannya yang tinggi (pH rendah), kejenuhan aluminium (Al)
umumnya tinggi, miskin unsur-unsur hara N, PI K, Ca, Mg dan S, kapasitas tukar
kation (KTK) dan kejenuhan basa rendah (Djaenudin dan Sudjadi, 1987).
KejenuhanAl yang tinggi dapat meracunitanaman dan menghambat pertumbuhan
akar sehingga hara K tidak optimum diserap oleh tanaman.
Tanah Ultisol pada umumnya didominasi oleh tipe mineral liat 1 : 1 (kaolinit).
Mineral liat 1 : 1 terdiri dari lembar-lembar oktahedra aluminium dan tetrahedra
silikat yang diikat bersama oleh ikatan hidrogen. Ukuran ruang antar misel tetap
dengan jarak dasar 7,14A. Mineral ini mempunyai muatan negatif yang berubahubah tergantung pH (pH dependent charge), sedang muatan permanen hanya
sedikit (Tan, 1998). Kapasitas Tukar Kation (KTK) pada tanah yang didominasi
oleh mineral liat kaolinit umumnya rendah yaitu berkisar antara 1 sampai 10 cmol
kg-' dan dapat berubah dengan perubahan pH.
Mineral liat pada tanah Ultisol di daerah Kotabumi Lampung Utara
didominasi oleh mineral liat kaolinit (Prasetyo ef a/., 1997). Demikian juga mineral
liat tanah sawah di daerah Lampung didominasi oleh mineral liat kaolinit (Prasetyo
dan Kasno, 2001).
Tanah yang didominasi oleh mineral liat kaolinit mempunyai daya sangga
tanah yang rendah. Sulaeman eta/. (2000) menyampaikan bahwa daya sangga
tanah Ultisol terlihat terendah dibanding tanah lnceptisoldan Vertisol. Pada tanah
dengan daya sangga rendah berarti kemampuan tanah mengikat K cukup rendah,
sehingga pemupukan K lebih mudah tersedia, namun mudah hilang tercuci pada
daerah dengan curah hujan yang tinggi. Dalam kondisi demikian pemupukan K
yang efisien akan dicapai apabila tanah Ultisol diberi amelioran terlebih dahulu atau
pemupukan K diberikan 2 sampai 3 kali dalam satu musim tanam.
Vertisol merupakan tanah yang didominasi oleh mineral liat tipe 2 : 1
(smektit), bersifat netral dengan KTK yang tinggi. Mineral tipe 2 : 1 terdiri dari satu
lembar oktahedra aluminium diapit oleh dua lembar tetrahedra silikat yang diikat
bersama oleh ikatan OH. lkatan yang menahan lapisan-lapisan secara nisbi
lemah, sehingga ruang antarmisel akan mengembang dengan kenaikkan kadar air
dan sebaliknya akan mengkerut dengan penurunan kadar air. Pada kondisi kering
jarak dasar pencirinya 12,4 - 14 8, dan jarak dasar saat mengembang 17,O 8,. KTK
pada mineral smektit adalah sekitar 70 cmol kg-' dan luas permukaan spesifiknya
700 - 800 m2g-I.
Kadar Ca pada tanah ini cukup tinggi sehingga komplekjerapan dan larutan
tanahnya dijenuhi oleh Ca, sedangkan K dapat dipertukarkan rendah. Sifat utama
tanah yang didominasi oleh mineral liat smektit adalah mengembang saat basah
dan mengkerut saat kering. Pada kondisi mengembang ion K lebih mudah
dipertukarkan dibanding pada kondisi mengkerut. Grimme (1985) menyampaikan
bahwa hara K cukup tersedia pada periode dengan curah hujan cukup dan berada
di bawah optimum pada periode kering.
Tanah sawah di daerah Madiun diklasifikasikan sebagai Chromic Hapluderts
dan didominasi oleh mineral liat smektit (Prasetyo etal., 1996), sedang di daerah
Ngawi tanah diklasifikasikan sebagai Typic Pelludert yang juga didominasi oleh
mineral liat smektit (Subagyo, 1983).
Selanjutnya Prasetyo et a/, (1996)
menyatakan bahwa kationdapat dipertukarkan pada tanah ini didominasi oleh Ca2'
yaitu 27,35-58,40 cmol kg-' dan Mg2' 8,56-11,93 cmol kg-', sedangkan K hanya
0,24-0,63 cmol kg-'. Batas kritis hara K terekstrak N NH,OAc, pH 7 tanah sawah
di Madiun
-
Ngawi adalah 0,30 cmol kg-' (Team Pembina Uji Tanah, 1973).
Kapasitas erap hara K pada tanah Ultisol Lampung dan Vertisol Ngawi berturutturut adalah 0,7995 dan 25,878 m.e. g-', daya sangga 15,92 dan 212,8 m.e. 100
g-'
serta K-labil 0,0420 dan 0,2209 cmol kg-' (Sulaeman etal., 2000).
M-Ot5,
Bentuk K dalam Tanah
Kalium merupakan salah satu hara makro setelah N dan P. Kalium dalam
tanah terdapat dalam jumlah yang cukup bervariasi, yaitu antara 0,3
-
2,5%
(Mutscher, 1995; Havlin et a/., 1999). Kalium dalam tanah berada dalam struktur
mineral, berikatan dengan muatan negatif permukaan partikel dan berada dalam
larutan tanah. Di daerah tropik total K dalam tanah berada dalam jumlah yang
rendah. Rendahnya hara K di daerah tropik ini karena secara alami kadar K dalam
tanah rendah, tingkat pelapukan yang cepat (Ritchey, 1979) dan pencucian yang
tinggi (Mutscher, 1995). Widjaja-Adhi et a/. (1990) menyampaikan dalam proses
pemasaman K bersama kation lainnya terdesak oleh ion H
' dan AT+ sehingga K'
mudah tercuci. Siklus K dalam sistem tanah-tanaman tertera pada Gambar I.
Pemupukan K
1
5
K dapat
6
dipertukarkan
A
11
IK tidak tersedial
10
1
9
2
v
a
Gambar 1. Siklus K dalam Sistem Tanah-Tanaman (Cao dan Hu, 1995)
Keterangan :
Absorpsi,
Sekresi,
Adsorpsi,
7. lrigasi
9. Pelapukan
I'l.Fiksasi
1.
3.
5.
2.
4.
6.
8.
10.
Dilepas,
Pemberian,
Desorpsi,
Hujan.
Mineralisasi
Kalium dalam tanah berada dalam bentuk K dalam larutan, K dapat
dipertukarkan (exchangeable K), dan K tidak dapat dipertukarkan misalnya K yang
difiksasi. Secara dinamik akan terbentuk suatu keseimbanganyang saling mengisi
dari bentuk-bentuk K tersebut. Kalium yang ditambahkan maupun yang diangkut
oleh hasil atau residu tanaman berpengaruh terhadap dinamika K dalam tanah,
yang selanjutnya mempengaruhi ketersediaan K bagi tanaman. Grimme (1985)
menyatakan bahwa keseimbangan konsentrasi K dalam larutan tanah tergantung
pada K dapat dipertukarkan, pH, jumlah dan jenis mineral liat.
Penambahan K ke dalam tanah dapat berasal dari pupuk yang diberikan
dalam upaya meningkatkan hasil tanaman. Kalium yang berasal dari pupuk ini
merupakan K yang dapat langsung diserap oleh tanaman. Selain dari pupuk,
penambahan hara K dalam larutan berasal dari pelapukan mineral penyusuntanah
atau yang terfiksasi, K dapat dipertukarkan, sekresi tanaman dan pelepasan dari
mikroorganisme. Air pengairan di Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur dapat
menyumbang hara K sebesar berturut-turut 7 - 47, 12 - 35 dan 20 - 74 kg K ha-l
musim-' (Soepartini et a/., 1996).
Berkurangnya K dalam larutan tanah dapat terjadi karena diserap oleh
tanaman, berkeseimbangan dengan K dapat dipertukarkan dan K difiksasi atau
tercuci. Kehilangan K juga disebabkan oleh pelapukan dan pencucian yang
intensif pada kondisi curah hujan dan suhu yang tinggi.
Pengamatan
keseimbangan pemasukan dan pengeluaran hara K di daerah tropik dan subtropik
sejak tahun 1949 - 1985 menunjukkan bahwa keseimbangan K selalu minus dan
berkisar antara -69,9 sampai -224,O ribu t K,O (Cao dan Hu, 1995). Pengapuran
meningkatkan KTK tanah masam (pH dependent charge) sehingga meningkatkan
kemampuan tanah untuk mengikat K dan menurunkan tingkat pencucian K.
Untuk mengetahui konsentrasi K dalam tanah yang diperlukan untuk
rekomendasi pemupukan digunakan berbagai metode.
Kalium terekstrak
N
NH40Ac pH 7 merupakan metode yang umum dipakai. Metode tersebut dapat
mengekstrak K dalam larutan dan K dapat dipertukarkan. Kalium yang tersedia
bagi tanaman adalah yang dapat diekstrak dengan garam netral seperti N NH40Ac
pH 7 dan yang berada dalam larutan tanah (Ritchey, 1979). Pembuatan peta
status hara K lahan sawah di Jawa Barat digunakan pengekstrak 25% HCI
(Soepartini, 1995). Cara lain adalah analisis K dengan menggunakan metode Q/1
10
sehingga dapat diperoleh K labil atau dapat dipertukarkan, K terfiksasi, nisbah
aktivitas K atau K tersedia dan daya sangga K.
Status dan Batas Kritis K dan Ca dalam Tanah
Status hara K terekstrak 25% HCI dikelompokkan menjadi 3, yaitu rendah,
sedang dan tinggi masing-masing dengan kadar K ~ 1 010
, - 20 dan >20 mg K,O
100 g-'. Dari hasil survei lahan sawah di Jawa menunjukkan bahwa lahan sawah
dengan status K rendah sebanyak 39,8%, status K sedang 36,4% dan status K
tinggi 23,8% (Sri Adiningsih eta/., 1995).
Batas kritis suatu hara tertentu merupakan batas dimana tanaman
mengalami defisiensi apabila konsentrasi hara kurang dari nilai tersebut. Batas
kritis hara K dipelajari dengan menghubungkan antara hasil tanaman atau kadar
K dalam tanaman dengan hara K dalam tanah. Untuk menentukan batas kritis ini,
kalium terekstrak Olsen yang dimodifikasi (0,5 N NaHCO, + 0,01 M EDTA), N
NH40Ac pH 7 dan Mehlich telah dipelajari pada tanah Ultisol di Sumatera Barat
oleh Gill (1988). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa K terekstrak Olsen yang
dimodifikasi memiliki korelasi yang lebih baik dengan produksi tanaman dibanding
dengan K terekstrak N NH,OAc pH 7 dan Mehlich.
Batas kritis hara K pada lahan kering di daerah Sitiung telah dipelajari oleh
Gill (1988). Batas kritis hara K terekstrak Mehlich 1 untuk padi gogo adalah 0,20
cmol I-', untuk jagung adalah 0,22 cmol I-' dan untuk kacang hijau dan kacang
tunggak adalah 0,20 cmol I-'. Batas kritis hara K terekstrak Mehlich 1 adalah 0,12
cmol kg-'. Batas kritis hara K terekstrak N NH40Ac pH 7 pada tanah Ultisol di
Sitiung untuk padi gogo adalah 0,14 cmol kg-', dan untuk kedelai 0,14 dan 0,16
cmol kg-' (Dierolf dan Yost, 2000).
Batas kritis hara K pada lahan sawah di P. Lombok dengan menggunakan
pengekstrak 25% HCI dan N NH40AcpH 7 adalah 10 mg K20100 g-' dan 0,4 cmol
K kg-' (Soepartini et a/., 1994). Disampaikan juga bahwa batas kritis K terekstrak
N NH40Ac pH7 yang umum digunakan adalah 0,2 cmol K kg-', dan bervariasi
-
antara 0 , l - 0,4 cmol K kg-'. Variasi batas kritis tergantung dari tekstur tanah, tipe
mineral liat dan status K.
Batas kritis hara Ca pada lahan kering jarang dipelajari, padahal lahan
kering yang bersifat masam, seperti Ultisol dan Oxisol, dijumpai dalam jumlah yang
cukup luas di luar P. Jawa. Masalah utama lahan kering masam adalah tingginya
kemasaman tanah (pH rendah) dan rendahnya Ca2'.
Upaya menanggulangi
masalah pH rendah ini adalah melalui pengapuran yang dosis kapurnya ditentukan
dengan menggunakan pendekatan Al-dd atau kejenuhan Al.
Kapur selain
meningkatkan pH tanah juga menambah hara Ca.
lnteraksi K dengan Hara Lain
Pemupukan K dapat meningkatkan hasil padi pada semua tingkat
pemupukan N pada tanah Aluvial di Bengal Barat, India (Tandon, 1995). Pada
tanah dengan kecukupan K, pemupukan N akan meningkatkan hasil jagung dan
efisiensi pemupukan N di Illinois dan Ohio (Dibb, 1998). Hal ini menunjukkan
bahwa terjadi interaksi antara hara K dengan N. Menurut Dobermann dan Fairhust
(2000) pertumbuhan tanaman padi sawah optimum apabila rasio N:K pada jerami
berkisar antara 1:1 dan 1:1,4.
Respon tanaman terhadap pemupukan P juga meningkat dengan
pemupukan K.
Demikian juga sebaliknya, respon pemupukan K umumnya
meningkat dengan pemupukan P. Hasil jagung pada pemupukan 60 kg P ha-' (Palam Christmas) adalah 2,85 t ha-' dan meningkat menjadi 3,28 t ha-' setelah
ditambah 150 kg KC1 ha-' (Mulyadi dan Purnomo, 1997). Rata-rata hasil tanaman
selama 12 musim kering di Maligaya menunjukkan bahwa pemupukan K tanpa P
adalah 0,83 t ha-', sedangkan pemupukan K dengan P menjadi 1,38 t ha-' (De
Datta, 1985).
Sementara itu penambahan Ca melalui pengapuran dapat meningkatkan
hasil kedelai, jagung, kacang tanah dan kacang hijau pada setiap tingkat
pemupukan K (Wade etal., 1988). Hasil yang sama dilaporkan pada percobaan
pengapuran pada tanah Ultisol di Kuamang Kuning, Jambi (Sri Adiningsih etal.,
1988). Pada umumnya AKO semakin negatif dengan pengapuran dan pemupukan
K atau pelepasan K ke dalam larutan tanah semakin meningkat (Sparks dan
Liebhardt, 1981). Disampaikanjuga bahwa umumnya pengapuran meningkatkan
daya sangga akibat meningkatnya KTK tergantung pH.
Kation lain dalam tanah maupun yang ditambahkan juga berpengaruh
terhadap keseimbangan hara K dalam tanah. Ketidakseimbangan unsur dalam
tanah berpengaruh terhadap jumlah dan distribusi ion K' dalam komplek jerapan.
Ritchey (1979) menyampaikan bahwa kation lain yang berpengaruh adalah A13'
dan Mn2' pada tanah masam, dan Rb', Na' serta NH,' yang bermuatan sama dan
berukuran atom hampir sama dengan K'. Selain itu juga ion Ca2' dan Mg2' dapat
bersaing secara efektif dengan K' dalam komplek jerapan. Tanah dengan kadar
K tinggi dapat menghambat serapan Ca dan Mg (Dibb, 1998). McLean (1977)
menyampaikan bahwa perbandingan yang ideal antara Ca, Mg, K dan H dalam
tanah adalah 65,10,5 dan 20%.
Ketersediaan dan Serapan K
Serapan K oleh tanaman dipengaruhi oleh ketersediaan hara K,