Study of Rice and Soybean Corn Rotation with Organic Fertilizer Application in Blora, Central Java
STUDI PENERAPAN ROTASI TANAMAN PADI DAN PALAWIJA
DENGAN PEMUPUKAN ORGANIK DI KABUPATEN BLORA,
JAWA TENGAH
WAHYU ARIF SUDARSONO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Studi Penerapan Rotasi
Tanaman Padi dan Palawija dengan Pemupukan Organik di Kabupaten Blora,
Jawa Tengah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
Wahyu Arif Sudarsono
NIM A252110051
RINGKASAN
WAHYU ARIF SUDARSONO. Studi Penerapan Rotasi Tanaman Padi dan
Palawija dengan Pemupukan Organik di Kabupaten Blora, Jawa Tengah.
Dibimbing oleh MAYA MELATI dan SANDRA ARIFIN AZIZ.
Penggunaan pupuk kimia sintetis selama puluhan tahun berpotensi
mengurangi kesuburan tanah yang akhirnya menurunkan produktivitas tanaman.
Salah satu upaya untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan
mengaplikasikan sistem pertanian organik melalui penggunaan berbagai pupuk
organik yang ramah lingkungan. Penggunaan pupuk organik menguntungkan
karena mampu meningkatkan kesuburan fisik, biologi, dan kimia tanah serta
menghasilkan produk pangan yang aman dikonsumsi dan aman bagi lingkungan.
Saat ini masih sedikit petani di Blora, Jawa Tengah yang menggunakan
pupuk organik sebagai penyedia hara utama bagi tanaman karena dianggap kurang
efisien dalam hal jumlah yang diberikan. Saat ini sebagian besar petani di Blora
mengaplikasikan pola tanam padi-jagung setiap tahunnya. Padahal, tindakan rotasi
tanaman perlu dilakukan untuk memutus rantai kehidupan OPT dan meningkatkan
kesuburan tanah.
Penelitian yang dilakukan terdiri atas percobaan padi organik pada musim
tanam (MT) I (Januari-April 2012) dan percobaan kedelai dan jagung organik
pada MT II (Mei-September 2012). Jenis pupuk organik yang digunakan dalam
penelitian disesuaikan dengan jenis pupuk organik yang tersedia di lokasi
penelitian. Penambahan pupuk organik pada MT II menghasilkan kandungan Ptersedia dan Ca tanah lebih besar serta menghasilkan lebih banyak pengaruh nyata
terhadap peubah pertumbuhan dan produksi tanaman daripada penambahan pupuk
organik pada MT I. Hal ini terjadi karena imobilisasi hara masih terjadi selama
MT I sehingga kandungan hara dan keragaan tanaman yang dihasilkan pada MT I
lebih rendah daripada saat MT II. Penelitian ini belum sepenuhnya memenuhi
kriteria budidaya organik terutama untuk persyaratan lokasi penelitian, namun
merupakan inisiasi menuju budidaya yang memenuhi syarat organik.
Hasil percobaan padi organik pada MT I menunjukkan bahwa penambahan
pupuk kandang sapi belum dapat meningkatkan produktivitas padi secara nyata,
namun terdapat kecenderungan bahwa penambahan 10 ton pupuk kandang sapi
ha-1 dengan jarak tanam tegel 20 cm x 20 cm atau penambahan 3 ton brangkasan
jagung ha-1 + 7.5 ton pupuk kandang sapi ha -1 dengan jarak tanam jajar legowo 40
cm x 25 cm x 15 cm menghasilkan dugaan produktivitas padi organik lebih tinggi
dibandingkan perlakuan lainnya. Hasil percobaan kedelai organik pada MT II
menunjukkan bahwa penambahan 7.5 ton pupuk kandang sapi ha -1 atau
penambahan 7.5 ton pupuk kandang kambing ha -1 lebih efisien digunakan dalam
produksi kedelai organik daripada perlakuan lainnya. Setelah penanaman padi
organik pada MT I, hasil percobaan jagung organik pada MT II menunjukkan
bahwa penambahan 11.25 ton pupuk kandang sapi ha -1 atau penambahan 11.25
ton pupuk kandang kambing ha -1 lebih efisien digunakan dalam produksi jagung
organik daripada perlakuan lainnya. Berdasarkan dugaan produktivitas per hektar
dan nilai rasio R/C yang dihasilkan, pola tanam padi-kedelai organik lebih
menguntungkan jika dibandingkan dengan pola tanam padi-jagung organik.
Kata kunci: abu sekam, brangkasan jagung, pertanian organik, pupuk kandang
kambing, pupuk kandang sapi
SUMMARY
WAHYU ARIF SUDARSONO. Study of Rice and Soybean-Corn Rotation with
Organic Fertilizer Application in Blora, Central Java. Supervised by MAYA
MELATI and SANDRA ARIFIN AZIZ.
The use of chemical fertilizer since several decades ago potentially reduce
soil fertility and crop yield. Organic farming system can be applied to solve this
problem through the use of a variety of organic fertilizers. Organic fertilizer
application is useful because it is capable to improve the physical, biological, and
chemical soil fertility and produce safe-consumed food and safe for environment.
Only a few number of farmers in Blora, Central Java use organic fertilizer as
the source of plant nutrient because it is considered less efficient in terms of the
amount of which is given. Most of the farmers in Blora apply rice-corn cropping
pattern every year. Crop rotation is highly recommended to be applied to break
down life chain cycle of the pest and to improve the soil fertility.
The study consisted of organic rice experiment in the first cropping season
(January-April 2012) and organic soybean and corn experiment in the second one
(May-September 2012). The organic fertilizers were used in the study tailored to
the types of organic fertilizer which available in the experiment site. Organic
fertilizer application in the second cropping season resulted in the higher nutrient
content of available-P and Ca, and better plant growth and yield than those with
organic fertilizer application in the first one. Nutrient immobilization was
predicted still occured during the first cropping season, so that resulted in the
lower nutrient content and plant performance than those in the second one. This
research was not fully meet the criteria of organic farming especially for the
experiment site requirements, but it was an initiation to meet the qualification of
organic farming system.
The organic rice experiment in the first cropping season showed that the
application of cow manure did not significantly increase the rice yield, but there
was a trend that the application of 10 tons cow manure ha-1 with square spacing 20
cm x 20 cm or application of 3 tons corn biomass ha -1 + 7.5 tons cow manure ha-1
with double-row spacing 40 cm x 25 cm x 15 cm resulted in the higher rice yield
than with other treatments. The organic soybean experiment in the second
cropping season showed that the application of 7.5 tons of cow manure or
application of 7.5 tons sheep manure ha -1 were more efficient in producing
organic soybean seed than other treatments. After organic rice cultivation in the
first cropping season, the organic corn experiment in the second one showed that
the application of 11.25 tons cow manure ha -1 or application of 11.25 tons sheep
manure ha-1 were more efficient in producing organic corn seed than other
treatments. Based on the yield and the value of R/C ratio, organic rice-soybean
cropping pattern was more profitable than organic rice-corn cropping pattern.
Keywords: corn biomass, cow manure, organic farming, rice-hull ash, sheep
manure
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu
masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam
bentuk apa pun tanpa izin IPB
1
STUDI PENERAPAN ROTASI TANAMAN PADI DAN PALAWIJA
DENGAN PEMUPUKAN ORGANIK DI KABUPATEN BLORA,
JAWA TENGAH
WAHYU ARIF SUDARSONO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
2
Penguji pada Ujian Tesis: Dr Ir Winarso D Widodo, MS
3
Judul Tesis : Studi Penerapan Rotasi Tanaman Padi dan Palawija dengan
Pemupukan Organik di Kabupaten Blora, Jawa Tengah
Nama
: Wahyu Arif Sudarsono
NIM
: A252110051
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Maya Melati, MS, MSc
Ketua
Dr Ir Sandra Arifin Aziz, MS
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Agronomi dan Hortikultura
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Munif Ghulamahdi, MS
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 20 Juni 2013
Tanggal Lulus: 17 Juli 2013
4
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya
sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian yang dilaksanakan
berjudul Studi Penerapan Rotasi Tanaman Padi dan Palawija dengan
Pemupukan Organik di Kabupaten Blora, Jawa Tengah. Penelitian ini
dilaksanakan pada bulan Januari hingga September 2012. Penelitian ini
merupakan diseminasi rangkaian penelitian yang didanai oleh program I-MHERE
(Indonesia Managing Higher Education for Revelance and Efficiency) B2.c IPB
dengan judul “Good Agricultural Practices (GAP) of Rice and Soybean
Production Under Organic Farming System” oleh Dr Ir Maya Melati, MS, MSc
dan tim.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Ir Maya Melati, MS, MSc
dan Dr Ir Sandra Arifin Aziz, MS selaku komisi pembimbing penelitian yang
telah banyak memberikan saran dan bantuan materi dan non materi bagi
kesempurnaan karya ilmiah ini. Penulis juga berterima kasih kepada Ir Sutikno
Slamet dan staf Dinas Pertanian, Perkebunan, Peternakan, dan Perikanan
Kabupaten Blora; Sri Jatmiko, SP, Budiyono, SP dan staf UPTD Pertanian
Kecamatan Jiken; Bapak Lugito yang telah bersedia meminjamkan lahannya
sebagai lahan penelitian; beserta seluruh pihak yang telah membantu selama
penelitian berlangsung. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada
ayah, ibu, serta seluruh keluarga atas bantuan dan dukungan yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Wahyu Arif Sudarsono
5
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
iii
DAFTAR GAMBAR
iii
DAFTAR LAMPIRAN
iv
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian
Bagan Alir Penelitian
2
PRODUKSI PADI ORGANIK MELALUI APLIKASI BEBERAPA
DOSIS PUPUK KANDANG SAPI PADA MUSIM TANAM I
Abstrak
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
5
5
6
7
9
22
PRODUKSI KEDELAI ORGANIK MELALUI APLIKASI
BEBERAPA DOSIS PUPUK KANDANG SAPI PADA MUSIM
TANAM II
Abstrak
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
23
23
24
24
26
39
PRODUKSI JAGUNG ORGANIK MELALUI APLIKASI
BEBERAPA DOSIS PUPUK KANDANG SAPI PADA MUSIM
TANAM II
Abstrak
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
40
40
41
41
43
52
5
PEMBAHASAN UMUM
53
6
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
59
59
59
3
4
1
1
3
3
3
. 4
DAFTAR PUSTAKA
60
LAMPIRAN
66
6
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Perlakuan pupuk organik pada percobaan padi organik (MT I)
Skoring kerusakan tanaman padi akibat serangan OPT
Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan padi organik
(MT I)
Kandungan hara tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Populasi mikrob tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Pertumbuhan vegetatif tanaman padi
Pengaruh pupuk organik terhadap bobot tanaman, panjang, dan
volume akar tanaman padi saat 7 MST
Komponen produksi tanaman padi
Perlakuan pupuk organik pada percobaan kedelai organik (MT II)
Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan kedelai organik
(MT II)
Kandungan hara tanah pada percobaan kedelai organik (MT II)
Populasi mikrob tanah pada percobaan kedelai organik (MT II)
Pertumbuhan vegetatif tanaman kedelai organik
Komponen produksi tanaman kedelai organik
Perlakuan pupuk organik pada percobaan jagung organik (MT II)
Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan jagung organik
(MT II)
Pertumbuhan vegetatif tanaman jagung
Komponen produksi tanaman jagung
7
8
10
11
11
14
15
18
25
27
28
28
30
33
42
43
45
48
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Bagan alir penelitian
Curah hujan selama percobaan padi organik (MT I)
Kandungan hara daun tanaman padi saat 7 MST
Serapan total hara P tanaman padi saat 7 MST
Serapan total hara N dan K tanaman padi saat 7 MST
Luas daun per tanaman padi saat 3-7 MST
Laju asimilasi bersih per tanaman padi
Laju tumbuh relatif per tanaman padi
Pengaruh pupuk organik terhadap bobot jerami per tanaman
Pengaruh pupuk organik terhadap bobot gabah per tanaman
Produktivitas riil dan dugaan produktivitas GKG per hektar
Curah hujan selama percobaan kedelai organik (MT II)
Bobot kering per tanaman kedelai saat 7 MST
Bobot brangkasan panen per tanaman kedelai
Kandungan hara daun kedelai saat 7 MST
Serapan total hara tanaman kedelai saat 7 MST
Serangan OPT saat fase vegetatif dan generatif pada tanaman
kedelai
Produktivitas riil dan dugaan produktivitas kedelai per hektar
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan jumlah
polong per tanaman
b). hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan produksi
biji per tanaman
4
12
15
16
16
16
16
17
18
19
19
27
31
31
32
32
32
34
34
7
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
Hubungan antara luas daun per tanaman dengan produksi biji per
tanaman
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan dugaan
produktivitas kedelai kering per hektar
b). hubungan antara jumlah polong per tanaman dengan dugaan
produktivitas kedelai kering per hektar
Curah hujan selama percobaan jagung organik (MT II)
Bobot kering total dan tajuk per tanaman jagung saat 7 MST
Bobot kering brangkasan panen per tanaman jagung
Bobot kering tongkol dan pipilan jagung per tanaman
Dugaan produktivitas pipilan jagung kering per hektar
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan dugaan
produktivitas pipilan jagung kering per hektar
b). hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan bobot
kering pipilan jagung per tanaman
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan luas daun
per tanaman
b). hubungan antara luas daun per tanaman dengan bobot kering
pipilan jagung per tanaman
Perencanaan waktu tanam di lokasi penelitian
35
35
44
46
46
47
47
49
49
58
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Denah percobaan padi organik pada MT I
Denah percobaan kedelai dan jagung organik pada MT II
Analisis usaha tani padi organik dengan penambahan 10 ton
pupuk kandang sapi ha-1 (per satuan hektar)
Analisis usaha tani kedelai organik dengan penambahan 7.5 ton
pupuk kandang sapi ha-1 (per satuan hektar)
Analisis usaha tani jagung organik dengan penambahan 11.25 ton
pupuk kandang sapi ha-1 (per satuan hektar)
Intensitas curah hujan di Kecamatan Jiken, Kabupaten Blora
tahun 2003-2011
66
66
67
68
69
70
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu tantangan yang dihadapi pertanian di negara berkembang
termasuk Indonesia adalah ketergantungan pada teknologi pertanian modern yang
tidak ramah lingkungan (Soetrisno 1999). Salah satu teknologi yang digunakan
adalah pupuk kimia sintetis yang secara intensif digunakan sejak Revolusi Hijau
pada dekade 1960-an. Pupuk kimia sintetis dipilih petani karena dipandang praktis
dalam penggunaannya, menyediakan unsur hara lebih cepat bagi tanaman, dan
menghasilkan pertumbuhan tanaman yang baik. Penggunaan teknologi ini
berpotensi menurunkan daya dukung tanah yang akhirnya menurunkan
produktivitas tanaman. Suwantoro (2008) menuliskan bahwa penggunaan pupuk
kimia sintetis dalam skala luas semakin mengeraskan tanah dan menurunkan
kandungan bahan organik tanah (BOT). Padahal, menurut Munawar (2011) BOT
berperan cukup penting terhadap kesuburan tanah yakni menyimpan dan
memasok hara-hara esensial bagi tanaman dan memperbaiki sifat-sifat tanah yang
menjaga ketersediaan unsur hara dalam tanah.
Salah satu cara untuk mengatasi pengaruh negatif penggunaan pupuk kimia
sintetis adalah dengan mengaplikasikan sistem pertanian organik. Sebenarnya
pertanian organik telah lama dikembangkan oleh masyarakat Indonesia yaitu
sebelum Revolusi Hijau. Bedanya, varietas tanaman terutama tanaman padi yang
digunakan saat ini lebih adaptif dan memiliki produktivitas yang lebih baik seiring
dengan perkembangan IPTEK (Sisworo 2006). Varietas padi modern mampu
beradaptasi dengan baik dan dapat berproduksi tinggi pada berbagai lingkungan
sawah, namun sangat dipengaruhi oleh karakteristiknya yang responsif terhadap
pemupukan kimia sintetis.
Pertanian organik menggunakan pupuk organik yang ramah lingkungan.
Pemberian pupuk organik ke dalam tanah menguntungkan karena dapat
memperbaiki kesuburan tanah melalui penyediaan berbagai unsur hara bagi
tanaman. Kesuburan tanah merupakan salah satu faktor produksi pertanian yang
mempengaruhi keberhasilan produksi tanaman hingga 55% (Sirappa dan Razak
2007). Selain sebagai penyedia unsur hara bagi tanaman, pupuk organik juga
berguna untuk memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah. Meskipun demikian,
pupuk organik memiliki kandungan hara rendah sehingga diperlukan dalam
jumlah yang cukup besar (voluminous) yang akhirnya dapat meningkatkan biaya
produksi (Hartatik dan Widowati 2006). Selain itu, pupuk organik terdekomposisi
secara lambat sehingga penyediaan hara bagi tanaman juga berlangsung lambat.
International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM)
(2012) menuliskan bahwa pertanian organik memiliki empat prinsip utama yaitu
prinsip kesehatan, prinsip ekologi, prinsip keadilan, dan prinsip perlindungan.
Prinsip kesehatan memiliki arti bahwa pertanian organik harus melestarikan dan
meningkatkan kesehatan tanah, tanaman, hewan, manusia, dan bumi sebagai satu
kesatuan dan tidak terpisahkan. Prinsip ekologi berarti pertanian organik harus
bekerja, meniru, dan berusaha memelihara sistem dan siklus ekologi kehidupan.
Prinsip keadilan memiliki arti bahwa pertanian organik harus membangun
hubungan yang mampu menjamin keadilan terkait dengan lingkungan dan
kesempatan hidup bersama. Prinsip perlindungan artinya pertanian organik harus
dikelola secara hati-hati dan bertanggung jawab untuk melindungi kesehatan dan
kesejahteraan generasi sekarang dan mendatang, serta lingkungan hidup.
2
Seiring dengan perkembangan zaman, permintaan pangan organik semakin
meningkat. Pertanian organik dianggap sebagai jawaban dalam penyediaan bahan
pangan yang aman dikonsumsi, bernutrisi tinggi, dan ramah lingkungan terutama
oleh masyarakat golongan menengah ke atas (Melati dan Andriyani 2005).
Permintaan produk pertanian organik dunia saat ini mencapai 15-20% per tahun,
namun baru terpenuhi 0.5-2% (Hartatik dan Setyorini 2008). Sebagai contoh, saat
ini laju permintaan produk organik di Inggris lebih besar bila dibandingkan
dengan laju produksinya sehingga 75% dari total kebutuhan pangan organik
negeri ini diimpor dari negara lain (Rigby et al. 2001).
Kabupaten Blora, Jawa Tengah memiliki penduduk yang sebagian besar
bermata pencaharian sebagai petani. Tanaman pangan yang dibudidayakan adalah
padi pada musim penghujan dan palawija pada musim kemarau. Saat ini masih
sedikit petani di Blora yang menggunakan pupuk organik seperti pupuk kandang
sebagai penyedia hara utama bagi tanaman, padahal pupuk kandang dari ternak
yang mereka miliki dapat dimanfaatkan. Saat ini pola tanam yang sebagian besar
diaplikasikan oleh petani di Blora setiap tahunnya adalah padi-jagung. Rotasi
tanaman perlu dilakukan karena pengusahaan tanaman secara monokultur selama
bertahun-tahun dapat menurunkan kesuburan tanah dan meningkatkan potensi
serangan organisme pengganggu tanaman (OPT). Al-Kaisi et al. (2005)
melaporkan bahwa rotasi jagung-kedelai dengan sistem tanpa olah tanah (TOT)
mampu meningkatkan bahan organik dan nitrogen tanah.
Sekitar 56% tanah di Blora merupakan tanah jenis grumosol (Pemerintah
Kabupaten Blora 2011). Ketika basah, tanah grumosol berstruktur liat, lengket,
dan permukaan tanahnya licin sehingga sulit diolah. Ketika kering, tanah ini
menjadi keras dan retak sehingga memiliki kemampuan menahan air yang rendah.
Meskipun demikian, Beyer (2002) menuliskan bahwa jenis tanah ini memiliki
potensi yang besar karena memiliki kapasitas tukar kation (KTK) cukup tinggi.
Penambahan pupuk organik diharapkan mampu memperbaiki struktur tanah
grumosol sehingga sesuai (favourable) bagi tanaman terutama ketika musim
kemarau.
Hingga saat ini penelitian pertanian organik telah cukup berkembang.
Penelitian-penelitian tersebut terkadang menunjukkan hasil yang berbeda
tergantung dari tingkat kesuburan tanah, iklim, dan kandungan hara bahan organik
yang digunakan. Penelitian pertanian organik belum pernah dilakukan di Blora1).
Hal tersebut menjadi dorongan agar penelitian ini dilakukan sehingga dapat
diketahui gambaran potensi pengembangan pertanian organik di Blora (Bagan alir
penelitian ditunjukkan pada Gambar 1). Penelitian pertanian organik yang
dilakukan ini belum sepenuhnya memenuhi kriteria budidaya organik terutama
untuk persyaratan lokasi penelitian, namun merupakan inisiasi menuju budidaya
yang memenuhi syarat organik.
Berdasarkan keunggulan penggunaan pupuk organik, diharapkan
pengusahaan pertanian organik di Indonesia dapat mendukung dan meningkatkan
ketahanan pangan nasional tanpa menimbulkan degradasi lingkungan dalam
jangka panjang. Diperlukan peran serta pemerintah dan stakeholder terkait
melalui pemberian berbagai kemudahan dan fasilitas bagi pengembangan
pertanian organik seperti pemberian insentif, penyuluhan, dan bantuan teknis
kepada petani, serta mempermudah proses sertifikasi dan pemasaran produk
pertanian organik.
1)
Komunikasi pribadi dengan Kepala Dinas Pertanian, Perkebunan, Peternakan, dan
Perikanan Kabupaten Blora
3
Perumusan Masalah
Penggunaan pupuk kimia sintetis dalam jangka panjang menurunkan daya
dukung dan kesuburan tanah sehingga berpotensi menurunkan produktivitas
tanaman pertanian. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi hal
tersebut adalah dengan mengaplikasikan sistem pertanian organik melalui
penggunaan berbagai pupuk organik yang ramah lingkungan. Berbagai penelitian
membuktikan bahwa pupuk organik mampu meningkatkan kesuburan fisik,
biologi, dan kimia tanah, serta meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas
tanaman. Produk yang dihasilkan dari pertanian organik diyakini lebih sehat dan
aman dikonsumsi karena tidak mengandung residu bahan kimia.
Meskipun memiliki ternak yang kotorannya dapat digunakan sebagai pupuk
organik, saat ini masih sedikit petani di Blora yang menggunakan pupuk organik
sebagai penyedia hara utama bagi tanaman. Pupuk kimia sintetis dipandang lebih
praktis karena dibutuhkan dalam volume yang lebih kecil dibandingkan pupuk
organik. Meskipun demikian, penambahan pupuk organik harus dilakukan
mengingat semakin menurunnya tingkat kesuburan tanah. Saat ini sebagian besar
petani di Blora menanam jagung setelah padi karena dianggap lebih
menguntungkan jika dibandingkan dengan menanam tanaman palawija lainnya.
Jenis tanaman yang dibudidayakan perlu dirotasi untuk memutus rantai kehidupan
OPT dan membantu meningkatkan kesuburan tanah. Sebagai alternatif,
penanaman tanaman legum seperti kedelai dapat dilakukan karena mampu
meningkatkan kesuburan tanah melalui simbiosis antara bintil akar tanaman
dengan bakteri Rhizobium untuk mengikat nitrogen dari atmosfer.
Pupuk organik yang digunakan dalam penelitian disesuaikan dengan jenis
pupuk yang tersedia di lokasi penelitian seperti pupuk kandang sapi, pupuk
kandang kambing, abu sekam, dan brangkasan jagung. Pupuk kandang sapi
merupakan jenis pupuk kandang yang paling banyak ditemui sehingga pupuk
kandang ini digunakan sebagai pupuk perlakuan utama yang diuji. Pemilihan
dosis pupuk kandang sapi didasarkan pada dosis pupuk kandang sapi yang
memberikan pengaruh terbaik terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman.
Pemilihan jenis pola tanam didasarkan pada dugaan produktivitas per hektar dan
keuntungan ekonomi tertinggi yang dihasilkan oleh tanaman pada setiap musim
tanam (MT). Penelitian yang dilakukan ini belum sepenuhya memenuhi kriteria
budidaya organik terutama untuk persyaratan lokasi penelitian, namun merupakan
inisiasi menuju budidaya yang memenuhi syarat organik.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Tujuan Penelitian
Mempelajari pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman padi organik pada MT I.
Mempelajari pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman kedelai dan jagung organik pada MT II.
Mempelajari jenis pola tanam yang paling menguntungkan.
Hipotesis Penelitian
Terdapat pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman padi organik pada MT I.
Terdapat pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman kedelai dan jagung organik pada MT II.
Terdapat jenis pola tanam yang paling menguntungkan.
4
Bagan Alir Penelitian
Identifikasi pupuk organik yang tersedia di lokasi penelitian
dan teknologi budidaya yang diterapkan oleh petani
Percobaan padi organik pada MT 1
Percobaan palawija organik pada MT II
Kedelai
Jagung
Dosis pupuk
kandang sapi
terbaik
Dosis pupuk
kandang sapi
terbaik
Pemilihan paket budidaya dan pola
tanam secara organik
Gambar 1. Bagan alir penelitian
Dosis
pupuk
kandang
sapi
terbaik
5
2 PRODUKSI PADI ORGANIK MELALUI APLIKASI
BEBERAPA DOSIS PUPUK KANDANG SAPI
PADA MUSIM TANAM I
Organic Rice Production with Different Rates of Cow Manure
Application in the First Cropping Season
ABSTRACT
The study addressed to investigate the effect of application rates of cow
manure on organic rice growth and yield. The study was conducted from January
to April 2012 in Blora, Central Java, Indonesia. The experiment was arranged in
Randomized Complete Block Design with single factor i.e. cow manure rates
consisted of four treatments and four replications. Two organic fertilizers as
control treatments were used in the experiment and were compared to the best
cow manure treatment with t test. A conventional rice plot was also used as
control (not statistically analyzed). The treatments were corn biomass (3 tons
ha-1), corn biomass (3 tons ha -1) + cow manure (7.5 tons ha-1), corn biomass (3
tons ha-1) + cow manure (10 tons ha-1), and cow manure (10 tons ha-1) with
square spacing 20 cm x 20 cm. The two organic control treatments were (1) corn
biomass (3 tons ha-1) + sheep manure (7.5 tons ha-1) with square spacing 20 cm x
20 cm and (2) corn biomass (3 tons ha-1) + cow manure (7.5 tons ha-1) with
double-row spacing 40 cm x 25 cm x 15 cm. All organic plots were added with 2
tons ha-1 of rice-hull ash. The experiment showed that the application of cow
manure in the first cropping season did not significantly increase the yield, but
there was a trend that the application of cow manure (10 tons ha -1) with square
spacing or application of corn biomass (3 tons ha-1) + cow manure (7.5 tons ha -1)
with double-row spacing resulted in the higher yield than with other treatments.
Keywords: corn biomass, grumosol, organic farming, rice-hull ash, sheep manure
ABSTRAK
Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh dosis pupuk kandang
sapi terhadap pertumbuhan dan produktivitas padi. Percobaan dilaksanakan pada
bulan Januari-April 2012 di Blora, Jawa Tengah, Indonesia. Rancangan acak
kelompok (RAK) dengan faktor tunggal yaitu dosis pupuk kandang sapi dengan
empat perlakuan dan empat ulangan digunakan dalam percobaan ini. Dua
perlakuan pupuk organik sebagai pembanding dibandingkan dengan perlakuan
pupuk kandang sapi terbaik dengan menggunakan uji t. Selain itu, satu petak padi
konvensional juga digunakan sebagai pembanding (tidak dianalisis secara
statistik). Perlakuan yang digunakan adalah brangkasan jagung (3 ton ha -1),
brangkasan jagung (3 ton ha -1) + pupuk kandang sapi (7.5 ton ha -1), brangkasan
jagung (3 ton ha-1) + pupuk kandang sapi (10 ton ha -1), dan pupuk kandang sapi
(10 ton ha-1) dengan jarak tanam tegel 20 cm x 20 cm. Dua perlakuan pembanding
yakni (1) brangkasan jagung (3 ton ha-1) + pupuk kandang kambing (7.5 ton ha -1)
dengan jarak tanam tegel 20 cm x 20 cm dan (2) brangkasan jagung (3 ton ha-1) +
pupuk kandang sapi (7.5 ton ha -1) dengan jarak tanam jajar legowo 40 cm x 25 cm
x 15 cm. Semua petak percobaan pupuk organik mendapatkan tambahan 2 ton abu
sekam ha-1. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penambahan pupuk kandang
sapi pada MT I tidak nyata meningkatkan produktivitas padi, namun terdapat
6
kecenderungan bahwa penambahan pupuk kandang sapi (10 ton ha -1) dengan jarak
tanam tegel atau penambahan brangkasan jagung (3 ton ha -1) + pupuk kandang
sapi (7.5 ton ha-1) dengan jarak tanam jajar legowo menghasilkan produktivitas
padi organik lebih tinggi daripada dengan perlakuan lainnya.
Kata kunci: abu sekam, brangkasan jagung, grumosol, pertanian organik, pupuk
kandang kambing
PENDAHULUAN
Penggunaan pupuk kimia sintetis pada lahan sawah selama beberapa dekade
terakhir mengakibatkan penurunan daya dukung tanah terhadap produktivitas
padi. Sofyan et al. (2004) menyatakan bahwa penambahan pupuk P dan K pada
tanaman padi secara terus-menerus mengakibatkan ketidakseimbangan hara tanah
sehingga menyebabkan penurunan produktivitas padi (levelling off). Dampak
lainnya, saat ini sebagian besar lahan sawah di Indonesia mengandung C-organik
75
sangat tinggi
9
Penghitungan luas daun menggunakan rumus Gravimetri:
L=
Ly
Keterangan:
L
: luas daun (cm2)
Wx
: bobot kering total daun (g)
Wy
: bobot kering sampel daun (g)
Ly
: luas sampel daun (cm2)
Rumus yang digunakan untuk menghitung LTR (Gardner 1991):
(ln 2 − ln 1)
LTR =
�2 − �1
Keterangan:
LTR
: laju tumbuh relatif (g hari-1)
W
: bobot kering tanaman (g)
t
: waktu (hari)
Rumus yang digunakan untuk menghitung LAB (Gardner 1991):
LAB =
2 − 1 ln �2 − ln �1
�2 − �1
�2 − �1
Keterangan:
LAB
: laju asimilasi bersih (g cm-2 hari-1)
W
: bobot kering daun (g)
t
: waktu (hari)
L
: luas daun (cm2)
Analisis yang dilakukan di laboratorium meliputi analisis pupuk organik
sebelum percobaan, analisis kandungan hara dan mikrob tanah saat sebelum dan
setelah percobaan, dan analisis kandungan hara NPK daun padi saat 7 MST.
Analisis Data
Data percobaan pupuk kandang sapi (perlakuan 1-4) dianalisis dengan
menggunakan analisis ragam (uji F). Hasil uji F yang berbeda nyata diuji lanjut
dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
Perlakuan pupuk kandang sapi terbaik kemudian dibandingkan dengan perlakuan
pembanding dengan menggunakan uji t pada taraf 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum
Hasil analisis menunjukkan bahwa masing-masing pupuk organik memiliki
kandungan hara yang berbeda. Brangkasan jagung memiliki nilai rasio C/N dan
kandungan C sebesar 49.37 dan 43.94% atau tertinggi dibandingkan pupuk
organik lainnya. Nilai rasio C/N brangkasan jagung tinggi karena brangkasan
jagung masih dalam keadaan segar dan belum terdekomposisi ketika dibenamkan
ke dalam tanah. Pupuk kandang kambing memiliki rasio C/N terendah (22.79) dan
mengandung hara P, K, Ca, Mg, Fe, dan Zn tertinggi dengan nilai berturut-turut
sebesar 0.75, 1.72, 6.93, 5.37%, 7 043.41, dan 116.47 ppm. Pupuk kandang sapi
10
memiliki rasio C/N sebesar 26.81 dan mengandung hara N, Cu, dan Mn tertinggi
dengan nilai masing-masing sebesar 1.06%, 33.35, dan 857.47 ppm. Abu sekam
memiliki rasio C/N sebesar 25 dan memiliki kandungan hara K lebih rendah
(0.41%) jika dibandingkan dengan pupuk kandang sapi (1.25%) dan pupuk
kandang kambing (1.72%).
Sumbangan hara yang diberikan oleh masing-masing perlakuan pupuk
organik berbeda. Sumbangan hara pupuk organik dihitung dengan cara
mengalikan dosis yang diberikan dengan kandungan hara pada masing-masing
pupuk organik (Tabel 3). Sumbangan hara yang tersedia bagi padi konvensional
adalah 244 kg N ha-1, 60 kg P2O5 ha-1, dan 60 kg K2O ha-1 (Nilai sumbangan hara
pada tanaman padi konvensional ini belum termasuk sumbangan hara dari pupuk
Petroganik karena kandungan haranya tidak diketahui).
Tabel 3. Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan padi organik
(MT I)
No.
Perlakuan
Sumbangan hara (kg ha-1)
N
P
K
28.40 11.70
28.30
107.90 67.20
122.05
134.40 85.70
153.30
109.20 81.20
133.20
brangkasan jagung (3 ton ha-1) (kontrol)
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan sapi (7.5 ton ha-1)
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan sapi (10 ton ha-1)
pukan sapi (10 ton ha-1)
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan sapi (7.5 ton ha-1)
107.90 67.20
122.05
dengan jarak tanam jajar legowo
6*
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan kambing (7.5 ton ha-1)
93.65 67.95
157.30
Keterangan: *: perlakuan pembanding; pukan: pupuk kandang; sumbangan hara
termasuk akibat penambahan 2 ton abu sekam ha -1
1
2
3
4
5*
Analisis tanah sebelum percobaan menunjukkan bahwa tanah lahan
percobaan memiliki pH agak masam (6.40) dengan komposisi pasir, debu, dan liat
yaitu 33.99, 24.45, dan 33.99%. Berdasarkan kriteria penilaian sifat-sifat kimia
tanah oleh Pusat Penelitian Tanah (1983) kandungan hara C-organik dan N-total
dalam tanah tergolong rendah masing-masing sebesar 1.52 dan 0.14%.
Kandungan hara P-total tanah sangat tinggi (126.5 ppm), namun kandungan hara
P-tersedia tergolong rendah yaitu 14.8 ppm. Kandungan hara K tergolong tinggi
(0.64 me 100 g-1 tanah), kandungan hara Ca tergolong sangat tinggi (23.66 me
100 g-1 tanah), kandungan hara Mg tergolong tinggi (5.89 me 100 g-1 tanah), dan
kapasitas tukar kation (KTK) tanah tergolong tinggi (34.49 me 100 g-1 tanah).
Analisis biologi tanah menunjukkan bahwa tanah miskin mikrob tanah karena
hanya mengandung bakteri Rhizobium dari tiga jenis bakteri yang dianalisis.
Secara umum analisis kimia tanah setelah percobaan MT I (tanah dalam
kondisi reduktif) menunjukkan bahwa penambahan pupuk organik menghasilkan
nilai KTK dan Ca lebih besar masing-masing hingga 26.1 dan 49.2%
dibandingkan sebelum percobaan (Tabel 4). Penambahan pupuk organik
menyebabkan penurunan nilai C-organik, N-total, K, dan Mg pada semua
perlakuan pupuk organik. Kandungan P-tersedia menurun, kecuali akibat
penambahan 3 ton brangkasan jagung ha-1 + 7.5 ton pupuk kandang sapi ha-1
dengan jarak tanam jajar legowo yang meningkat 16.2% daripada sebelum
percobaan. Penurunan kandungan hara pada MT I ini terjadi akibat proses
imobilisasi pupuk organik terutama brangkasan jagung yang masih terjadi di
11
dalam tanah dan adanya penyerapan hara oleh tanaman (analisis tanah dilakukan
setelah panen).
Tabel 4. Kandungan hara tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Parameter analisis
Perlakuan
pH
C-org
N-tot
-------(%)-------
P2O5 Bray I
(ppm)
K
Ca
Mg
KTK
---------(me 100 g-1 tanah)---------
Sebelum percobaan padi organik (MT I)
6.4
1.52
0.14
14.8
0.64
23.66
5.89
34.49
Setelah percobaan padi organik (MT I)
BJ 3 + P0
6.2
0.96
0.09
9.00
0.17
27.14
3.05
36.51
BJ 3 + PS 7.5
BJ 3 + PS 10
6.1
6.5
1.12
0.40
0.10
0.05
10.20
11.50
0.50
0.41
33.68
34.65
4.08
3.81
42.04
39.72
PS 10
6.1
1.36
0.12
12.30
0.19 22.84
2.44
BJ 3 + PS 7.5 + L* 6.8
1.36
0.13
17.20
0.48 35.29
3.96
BJ 3 + PK 7.5*
6.2
0.96
0.09
11.00
0.48 33.46
4.15
Keterangan: *: perlakuan pembanding; BJ: brangkasan jagung, P0: tanpa pupuk, PS:
kandang sapi, PK: pupuk kandang kambing, L:jarak tanam jajar legowo;
-1
dibelakang huruf perlakuan menunjukkan dosis pupuk (ton ha )
27.66
41.96
43.50
pupuk
angka
Analisis biologi tanah setelah percobaan MT I menunjukkan bahwa
penambahan pupuk organik meningkatkan ketersediaan bakteri pelarut fosfat dan
Azotobacter masing-masing hingga 250 dan 695%, namun menurunkan populasi
total mikrob tanah dan bakteri Rhizobium (Tabel 5). Hasil analisis ini sejalan
dengan hasil penelitian Napitupulu (2012) bahwa populasi mikrob tanah setelah
tanaman padi cukup rendah akibat kondisi tergenang (kondisi reduktif) sehingga
mikrob tanah hanya memanfaatkan oksigen yang tersisa dan tidak dapat
berkembang dan akhirnya mati.
Tabel 5. Populasi mikrob tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Parameter analisis
Total mikrob Bakteri pelarut fosfat Rhizobium Azotobacter
-----------------------------(SPK g-1 x 104)------------------------------Sebelum percobaan padi organik (MT I)
6500
0.00
36.80
0.00
Setelah percobaan padi organik (MT I)
BJ 3 + P0
3435
1.50
1.85
3.75
BJ 3 + PS 7.5
1455
2.40
4.00
3.20
BJ 3 + PS 10
2020
2.45
5.60
4.60
PS 10
950
2.50
8.15
5.80
BJ 3 + PS 7.5 + L*
1885
1.35
9.40
4.65
BJ 3 + PK 7.5*
3060
1.75
5.10
6.95
Perlakuan
Keterangan: *: perlakuan pembanding; BJ: brangkasan jagung, P0: tanpa pupuk, PK: pupuk
kandang kambing, PS: pupuk kandang sapi, L:jarak tanam jajar legowo; angka
-1
dibelakang huruf perlakuan menunjukkan dosis pupuk (ton ha ); SPK: satuan
pembentuk koloni
12
Serangan OPT yang terjadi selama percobaan cukup tinggi. Hama yang
dominan menyerang tanaman padi antara lain ulat, belalang, penggerek batang
padi (Tryporiza sp.), dan walang sangit (Leptocorisa acuta). Penyakit yang paling
banyak menyerang adalah hawar daun (Xanthomonas orizae) dan bercak cokelat
(Helminthosporium oryzae). Penggerek batang padi yang menyerang tanaman
pada fase vegetatif mengakibatkan timbulnya sundep sehingga batang berubah
menjadi silindris dan berwarna putih. Hama ini menyebabkan beluk saat fase
generatif sehingga warna malai berubah menjadi putih, hampa, dan tegak.
Serangan walang sangit menyebabkan gabah menjadi hampa. Penyakit hawar
daun menyerang sebagian besar tanaman padi termasuk milik petani.
Berdasarkan klasifikasi iklim Oldeman, percobaan padi organik
dilaksanakan pada bulan basah (curah hujan >200 mm per bulan), kecuali bulan
kedua (5-8 MST) yang merupakan bulan lembab dengan curah hujan 100-200
mm per bulan (Gambar 2).
394
Curah hujan
(mm per minggu)
400
300
226
200
100
100
0
66
1
2
43 37 33 70
15 30 30
3
Januari
4
5
6
7
Februari
8
96
40
9 10 11 12 13 14 MST
Maret
April 2012
Gambar 2. Curah hujan selama percobaan padi organik (MT I)
Hasil
Pertumbuhan Vegetatif
Berdasarkan hasil analisis, penambahan pupuk kandang sapi 10 ton ha -1
(tanpa brangkasan jagung) secara umum menyebabkan pertumbuhan vegetatif dan
komponen produksi tanaman padi organik yang lebih baik daripada perlakuan
lainnya, meskipun tidak semuanya nyata secara statistik. Selanjutnya nilai peubah
akibat penambahan pupuk kandang sapi 10 ton ha-1 ini dibandingkan dengan nilai
peubah perlakuan pembanding dengan menggunakan uji t.
Penambahan 10 ton pupuk kandang sapi ha-1 secara nyata meningkatkan
tinggi tanaman pada 3 MST (P
DENGAN PEMUPUKAN ORGANIK DI KABUPATEN BLORA,
JAWA TENGAH
WAHYU ARIF SUDARSONO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Studi Penerapan Rotasi
Tanaman Padi dan Palawija dengan Pemupukan Organik di Kabupaten Blora,
Jawa Tengah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2013
Wahyu Arif Sudarsono
NIM A252110051
RINGKASAN
WAHYU ARIF SUDARSONO. Studi Penerapan Rotasi Tanaman Padi dan
Palawija dengan Pemupukan Organik di Kabupaten Blora, Jawa Tengah.
Dibimbing oleh MAYA MELATI dan SANDRA ARIFIN AZIZ.
Penggunaan pupuk kimia sintetis selama puluhan tahun berpotensi
mengurangi kesuburan tanah yang akhirnya menurunkan produktivitas tanaman.
Salah satu upaya untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan
mengaplikasikan sistem pertanian organik melalui penggunaan berbagai pupuk
organik yang ramah lingkungan. Penggunaan pupuk organik menguntungkan
karena mampu meningkatkan kesuburan fisik, biologi, dan kimia tanah serta
menghasilkan produk pangan yang aman dikonsumsi dan aman bagi lingkungan.
Saat ini masih sedikit petani di Blora, Jawa Tengah yang menggunakan
pupuk organik sebagai penyedia hara utama bagi tanaman karena dianggap kurang
efisien dalam hal jumlah yang diberikan. Saat ini sebagian besar petani di Blora
mengaplikasikan pola tanam padi-jagung setiap tahunnya. Padahal, tindakan rotasi
tanaman perlu dilakukan untuk memutus rantai kehidupan OPT dan meningkatkan
kesuburan tanah.
Penelitian yang dilakukan terdiri atas percobaan padi organik pada musim
tanam (MT) I (Januari-April 2012) dan percobaan kedelai dan jagung organik
pada MT II (Mei-September 2012). Jenis pupuk organik yang digunakan dalam
penelitian disesuaikan dengan jenis pupuk organik yang tersedia di lokasi
penelitian. Penambahan pupuk organik pada MT II menghasilkan kandungan Ptersedia dan Ca tanah lebih besar serta menghasilkan lebih banyak pengaruh nyata
terhadap peubah pertumbuhan dan produksi tanaman daripada penambahan pupuk
organik pada MT I. Hal ini terjadi karena imobilisasi hara masih terjadi selama
MT I sehingga kandungan hara dan keragaan tanaman yang dihasilkan pada MT I
lebih rendah daripada saat MT II. Penelitian ini belum sepenuhnya memenuhi
kriteria budidaya organik terutama untuk persyaratan lokasi penelitian, namun
merupakan inisiasi menuju budidaya yang memenuhi syarat organik.
Hasil percobaan padi organik pada MT I menunjukkan bahwa penambahan
pupuk kandang sapi belum dapat meningkatkan produktivitas padi secara nyata,
namun terdapat kecenderungan bahwa penambahan 10 ton pupuk kandang sapi
ha-1 dengan jarak tanam tegel 20 cm x 20 cm atau penambahan 3 ton brangkasan
jagung ha-1 + 7.5 ton pupuk kandang sapi ha -1 dengan jarak tanam jajar legowo 40
cm x 25 cm x 15 cm menghasilkan dugaan produktivitas padi organik lebih tinggi
dibandingkan perlakuan lainnya. Hasil percobaan kedelai organik pada MT II
menunjukkan bahwa penambahan 7.5 ton pupuk kandang sapi ha -1 atau
penambahan 7.5 ton pupuk kandang kambing ha -1 lebih efisien digunakan dalam
produksi kedelai organik daripada perlakuan lainnya. Setelah penanaman padi
organik pada MT I, hasil percobaan jagung organik pada MT II menunjukkan
bahwa penambahan 11.25 ton pupuk kandang sapi ha -1 atau penambahan 11.25
ton pupuk kandang kambing ha -1 lebih efisien digunakan dalam produksi jagung
organik daripada perlakuan lainnya. Berdasarkan dugaan produktivitas per hektar
dan nilai rasio R/C yang dihasilkan, pola tanam padi-kedelai organik lebih
menguntungkan jika dibandingkan dengan pola tanam padi-jagung organik.
Kata kunci: abu sekam, brangkasan jagung, pertanian organik, pupuk kandang
kambing, pupuk kandang sapi
SUMMARY
WAHYU ARIF SUDARSONO. Study of Rice and Soybean-Corn Rotation with
Organic Fertilizer Application in Blora, Central Java. Supervised by MAYA
MELATI and SANDRA ARIFIN AZIZ.
The use of chemical fertilizer since several decades ago potentially reduce
soil fertility and crop yield. Organic farming system can be applied to solve this
problem through the use of a variety of organic fertilizers. Organic fertilizer
application is useful because it is capable to improve the physical, biological, and
chemical soil fertility and produce safe-consumed food and safe for environment.
Only a few number of farmers in Blora, Central Java use organic fertilizer as
the source of plant nutrient because it is considered less efficient in terms of the
amount of which is given. Most of the farmers in Blora apply rice-corn cropping
pattern every year. Crop rotation is highly recommended to be applied to break
down life chain cycle of the pest and to improve the soil fertility.
The study consisted of organic rice experiment in the first cropping season
(January-April 2012) and organic soybean and corn experiment in the second one
(May-September 2012). The organic fertilizers were used in the study tailored to
the types of organic fertilizer which available in the experiment site. Organic
fertilizer application in the second cropping season resulted in the higher nutrient
content of available-P and Ca, and better plant growth and yield than those with
organic fertilizer application in the first one. Nutrient immobilization was
predicted still occured during the first cropping season, so that resulted in the
lower nutrient content and plant performance than those in the second one. This
research was not fully meet the criteria of organic farming especially for the
experiment site requirements, but it was an initiation to meet the qualification of
organic farming system.
The organic rice experiment in the first cropping season showed that the
application of cow manure did not significantly increase the rice yield, but there
was a trend that the application of 10 tons cow manure ha-1 with square spacing 20
cm x 20 cm or application of 3 tons corn biomass ha -1 + 7.5 tons cow manure ha-1
with double-row spacing 40 cm x 25 cm x 15 cm resulted in the higher rice yield
than with other treatments. The organic soybean experiment in the second
cropping season showed that the application of 7.5 tons of cow manure or
application of 7.5 tons sheep manure ha -1 were more efficient in producing
organic soybean seed than other treatments. After organic rice cultivation in the
first cropping season, the organic corn experiment in the second one showed that
the application of 11.25 tons cow manure ha -1 or application of 11.25 tons sheep
manure ha-1 were more efficient in producing organic corn seed than other
treatments. Based on the yield and the value of R/C ratio, organic rice-soybean
cropping pattern was more profitable than organic rice-corn cropping pattern.
Keywords: corn biomass, cow manure, organic farming, rice-hull ash, sheep
manure
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu
masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam
bentuk apa pun tanpa izin IPB
1
STUDI PENERAPAN ROTASI TANAMAN PADI DAN PALAWIJA
DENGAN PEMUPUKAN ORGANIK DI KABUPATEN BLORA,
JAWA TENGAH
WAHYU ARIF SUDARSONO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
2
Penguji pada Ujian Tesis: Dr Ir Winarso D Widodo, MS
3
Judul Tesis : Studi Penerapan Rotasi Tanaman Padi dan Palawija dengan
Pemupukan Organik di Kabupaten Blora, Jawa Tengah
Nama
: Wahyu Arif Sudarsono
NIM
: A252110051
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Maya Melati, MS, MSc
Ketua
Dr Ir Sandra Arifin Aziz, MS
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Agronomi dan Hortikultura
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof Dr Ir Munif Ghulamahdi, MS
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Ujian: 20 Juni 2013
Tanggal Lulus: 17 Juli 2013
4
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya
sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian yang dilaksanakan
berjudul Studi Penerapan Rotasi Tanaman Padi dan Palawija dengan
Pemupukan Organik di Kabupaten Blora, Jawa Tengah. Penelitian ini
dilaksanakan pada bulan Januari hingga September 2012. Penelitian ini
merupakan diseminasi rangkaian penelitian yang didanai oleh program I-MHERE
(Indonesia Managing Higher Education for Revelance and Efficiency) B2.c IPB
dengan judul “Good Agricultural Practices (GAP) of Rice and Soybean
Production Under Organic Farming System” oleh Dr Ir Maya Melati, MS, MSc
dan tim.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Ir Maya Melati, MS, MSc
dan Dr Ir Sandra Arifin Aziz, MS selaku komisi pembimbing penelitian yang
telah banyak memberikan saran dan bantuan materi dan non materi bagi
kesempurnaan karya ilmiah ini. Penulis juga berterima kasih kepada Ir Sutikno
Slamet dan staf Dinas Pertanian, Perkebunan, Peternakan, dan Perikanan
Kabupaten Blora; Sri Jatmiko, SP, Budiyono, SP dan staf UPTD Pertanian
Kecamatan Jiken; Bapak Lugito yang telah bersedia meminjamkan lahannya
sebagai lahan penelitian; beserta seluruh pihak yang telah membantu selama
penelitian berlangsung. Ungkapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada
ayah, ibu, serta seluruh keluarga atas bantuan dan dukungan yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2013
Wahyu Arif Sudarsono
5
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
iii
DAFTAR GAMBAR
iii
DAFTAR LAMPIRAN
iv
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis Penelitian
Bagan Alir Penelitian
2
PRODUKSI PADI ORGANIK MELALUI APLIKASI BEBERAPA
DOSIS PUPUK KANDANG SAPI PADA MUSIM TANAM I
Abstrak
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
5
5
6
7
9
22
PRODUKSI KEDELAI ORGANIK MELALUI APLIKASI
BEBERAPA DOSIS PUPUK KANDANG SAPI PADA MUSIM
TANAM II
Abstrak
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
23
23
24
24
26
39
PRODUKSI JAGUNG ORGANIK MELALUI APLIKASI
BEBERAPA DOSIS PUPUK KANDANG SAPI PADA MUSIM
TANAM II
Abstrak
Pendahuluan
Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan
40
40
41
41
43
52
5
PEMBAHASAN UMUM
53
6
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
59
59
59
3
4
1
1
3
3
3
. 4
DAFTAR PUSTAKA
60
LAMPIRAN
66
6
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Perlakuan pupuk organik pada percobaan padi organik (MT I)
Skoring kerusakan tanaman padi akibat serangan OPT
Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan padi organik
(MT I)
Kandungan hara tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Populasi mikrob tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Pertumbuhan vegetatif tanaman padi
Pengaruh pupuk organik terhadap bobot tanaman, panjang, dan
volume akar tanaman padi saat 7 MST
Komponen produksi tanaman padi
Perlakuan pupuk organik pada percobaan kedelai organik (MT II)
Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan kedelai organik
(MT II)
Kandungan hara tanah pada percobaan kedelai organik (MT II)
Populasi mikrob tanah pada percobaan kedelai organik (MT II)
Pertumbuhan vegetatif tanaman kedelai organik
Komponen produksi tanaman kedelai organik
Perlakuan pupuk organik pada percobaan jagung organik (MT II)
Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan jagung organik
(MT II)
Pertumbuhan vegetatif tanaman jagung
Komponen produksi tanaman jagung
7
8
10
11
11
14
15
18
25
27
28
28
30
33
42
43
45
48
DAFTAR GAMBAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Bagan alir penelitian
Curah hujan selama percobaan padi organik (MT I)
Kandungan hara daun tanaman padi saat 7 MST
Serapan total hara P tanaman padi saat 7 MST
Serapan total hara N dan K tanaman padi saat 7 MST
Luas daun per tanaman padi saat 3-7 MST
Laju asimilasi bersih per tanaman padi
Laju tumbuh relatif per tanaman padi
Pengaruh pupuk organik terhadap bobot jerami per tanaman
Pengaruh pupuk organik terhadap bobot gabah per tanaman
Produktivitas riil dan dugaan produktivitas GKG per hektar
Curah hujan selama percobaan kedelai organik (MT II)
Bobot kering per tanaman kedelai saat 7 MST
Bobot brangkasan panen per tanaman kedelai
Kandungan hara daun kedelai saat 7 MST
Serapan total hara tanaman kedelai saat 7 MST
Serangan OPT saat fase vegetatif dan generatif pada tanaman
kedelai
Produktivitas riil dan dugaan produktivitas kedelai per hektar
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan jumlah
polong per tanaman
b). hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan produksi
biji per tanaman
4
12
15
16
16
16
16
17
18
19
19
27
31
31
32
32
32
34
34
7
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
Hubungan antara luas daun per tanaman dengan produksi biji per
tanaman
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan dugaan
produktivitas kedelai kering per hektar
b). hubungan antara jumlah polong per tanaman dengan dugaan
produktivitas kedelai kering per hektar
Curah hujan selama percobaan jagung organik (MT II)
Bobot kering total dan tajuk per tanaman jagung saat 7 MST
Bobot kering brangkasan panen per tanaman jagung
Bobot kering tongkol dan pipilan jagung per tanaman
Dugaan produktivitas pipilan jagung kering per hektar
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan dugaan
produktivitas pipilan jagung kering per hektar
b). hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan bobot
kering pipilan jagung per tanaman
a). Hubungan antara dosis pupuk kandang sapi dengan luas daun
per tanaman
b). hubungan antara luas daun per tanaman dengan bobot kering
pipilan jagung per tanaman
Perencanaan waktu tanam di lokasi penelitian
35
35
44
46
46
47
47
49
49
58
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Denah percobaan padi organik pada MT I
Denah percobaan kedelai dan jagung organik pada MT II
Analisis usaha tani padi organik dengan penambahan 10 ton
pupuk kandang sapi ha-1 (per satuan hektar)
Analisis usaha tani kedelai organik dengan penambahan 7.5 ton
pupuk kandang sapi ha-1 (per satuan hektar)
Analisis usaha tani jagung organik dengan penambahan 11.25 ton
pupuk kandang sapi ha-1 (per satuan hektar)
Intensitas curah hujan di Kecamatan Jiken, Kabupaten Blora
tahun 2003-2011
66
66
67
68
69
70
1
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu tantangan yang dihadapi pertanian di negara berkembang
termasuk Indonesia adalah ketergantungan pada teknologi pertanian modern yang
tidak ramah lingkungan (Soetrisno 1999). Salah satu teknologi yang digunakan
adalah pupuk kimia sintetis yang secara intensif digunakan sejak Revolusi Hijau
pada dekade 1960-an. Pupuk kimia sintetis dipilih petani karena dipandang praktis
dalam penggunaannya, menyediakan unsur hara lebih cepat bagi tanaman, dan
menghasilkan pertumbuhan tanaman yang baik. Penggunaan teknologi ini
berpotensi menurunkan daya dukung tanah yang akhirnya menurunkan
produktivitas tanaman. Suwantoro (2008) menuliskan bahwa penggunaan pupuk
kimia sintetis dalam skala luas semakin mengeraskan tanah dan menurunkan
kandungan bahan organik tanah (BOT). Padahal, menurut Munawar (2011) BOT
berperan cukup penting terhadap kesuburan tanah yakni menyimpan dan
memasok hara-hara esensial bagi tanaman dan memperbaiki sifat-sifat tanah yang
menjaga ketersediaan unsur hara dalam tanah.
Salah satu cara untuk mengatasi pengaruh negatif penggunaan pupuk kimia
sintetis adalah dengan mengaplikasikan sistem pertanian organik. Sebenarnya
pertanian organik telah lama dikembangkan oleh masyarakat Indonesia yaitu
sebelum Revolusi Hijau. Bedanya, varietas tanaman terutama tanaman padi yang
digunakan saat ini lebih adaptif dan memiliki produktivitas yang lebih baik seiring
dengan perkembangan IPTEK (Sisworo 2006). Varietas padi modern mampu
beradaptasi dengan baik dan dapat berproduksi tinggi pada berbagai lingkungan
sawah, namun sangat dipengaruhi oleh karakteristiknya yang responsif terhadap
pemupukan kimia sintetis.
Pertanian organik menggunakan pupuk organik yang ramah lingkungan.
Pemberian pupuk organik ke dalam tanah menguntungkan karena dapat
memperbaiki kesuburan tanah melalui penyediaan berbagai unsur hara bagi
tanaman. Kesuburan tanah merupakan salah satu faktor produksi pertanian yang
mempengaruhi keberhasilan produksi tanaman hingga 55% (Sirappa dan Razak
2007). Selain sebagai penyedia unsur hara bagi tanaman, pupuk organik juga
berguna untuk memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah. Meskipun demikian,
pupuk organik memiliki kandungan hara rendah sehingga diperlukan dalam
jumlah yang cukup besar (voluminous) yang akhirnya dapat meningkatkan biaya
produksi (Hartatik dan Widowati 2006). Selain itu, pupuk organik terdekomposisi
secara lambat sehingga penyediaan hara bagi tanaman juga berlangsung lambat.
International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM)
(2012) menuliskan bahwa pertanian organik memiliki empat prinsip utama yaitu
prinsip kesehatan, prinsip ekologi, prinsip keadilan, dan prinsip perlindungan.
Prinsip kesehatan memiliki arti bahwa pertanian organik harus melestarikan dan
meningkatkan kesehatan tanah, tanaman, hewan, manusia, dan bumi sebagai satu
kesatuan dan tidak terpisahkan. Prinsip ekologi berarti pertanian organik harus
bekerja, meniru, dan berusaha memelihara sistem dan siklus ekologi kehidupan.
Prinsip keadilan memiliki arti bahwa pertanian organik harus membangun
hubungan yang mampu menjamin keadilan terkait dengan lingkungan dan
kesempatan hidup bersama. Prinsip perlindungan artinya pertanian organik harus
dikelola secara hati-hati dan bertanggung jawab untuk melindungi kesehatan dan
kesejahteraan generasi sekarang dan mendatang, serta lingkungan hidup.
2
Seiring dengan perkembangan zaman, permintaan pangan organik semakin
meningkat. Pertanian organik dianggap sebagai jawaban dalam penyediaan bahan
pangan yang aman dikonsumsi, bernutrisi tinggi, dan ramah lingkungan terutama
oleh masyarakat golongan menengah ke atas (Melati dan Andriyani 2005).
Permintaan produk pertanian organik dunia saat ini mencapai 15-20% per tahun,
namun baru terpenuhi 0.5-2% (Hartatik dan Setyorini 2008). Sebagai contoh, saat
ini laju permintaan produk organik di Inggris lebih besar bila dibandingkan
dengan laju produksinya sehingga 75% dari total kebutuhan pangan organik
negeri ini diimpor dari negara lain (Rigby et al. 2001).
Kabupaten Blora, Jawa Tengah memiliki penduduk yang sebagian besar
bermata pencaharian sebagai petani. Tanaman pangan yang dibudidayakan adalah
padi pada musim penghujan dan palawija pada musim kemarau. Saat ini masih
sedikit petani di Blora yang menggunakan pupuk organik seperti pupuk kandang
sebagai penyedia hara utama bagi tanaman, padahal pupuk kandang dari ternak
yang mereka miliki dapat dimanfaatkan. Saat ini pola tanam yang sebagian besar
diaplikasikan oleh petani di Blora setiap tahunnya adalah padi-jagung. Rotasi
tanaman perlu dilakukan karena pengusahaan tanaman secara monokultur selama
bertahun-tahun dapat menurunkan kesuburan tanah dan meningkatkan potensi
serangan organisme pengganggu tanaman (OPT). Al-Kaisi et al. (2005)
melaporkan bahwa rotasi jagung-kedelai dengan sistem tanpa olah tanah (TOT)
mampu meningkatkan bahan organik dan nitrogen tanah.
Sekitar 56% tanah di Blora merupakan tanah jenis grumosol (Pemerintah
Kabupaten Blora 2011). Ketika basah, tanah grumosol berstruktur liat, lengket,
dan permukaan tanahnya licin sehingga sulit diolah. Ketika kering, tanah ini
menjadi keras dan retak sehingga memiliki kemampuan menahan air yang rendah.
Meskipun demikian, Beyer (2002) menuliskan bahwa jenis tanah ini memiliki
potensi yang besar karena memiliki kapasitas tukar kation (KTK) cukup tinggi.
Penambahan pupuk organik diharapkan mampu memperbaiki struktur tanah
grumosol sehingga sesuai (favourable) bagi tanaman terutama ketika musim
kemarau.
Hingga saat ini penelitian pertanian organik telah cukup berkembang.
Penelitian-penelitian tersebut terkadang menunjukkan hasil yang berbeda
tergantung dari tingkat kesuburan tanah, iklim, dan kandungan hara bahan organik
yang digunakan. Penelitian pertanian organik belum pernah dilakukan di Blora1).
Hal tersebut menjadi dorongan agar penelitian ini dilakukan sehingga dapat
diketahui gambaran potensi pengembangan pertanian organik di Blora (Bagan alir
penelitian ditunjukkan pada Gambar 1). Penelitian pertanian organik yang
dilakukan ini belum sepenuhnya memenuhi kriteria budidaya organik terutama
untuk persyaratan lokasi penelitian, namun merupakan inisiasi menuju budidaya
yang memenuhi syarat organik.
Berdasarkan keunggulan penggunaan pupuk organik, diharapkan
pengusahaan pertanian organik di Indonesia dapat mendukung dan meningkatkan
ketahanan pangan nasional tanpa menimbulkan degradasi lingkungan dalam
jangka panjang. Diperlukan peran serta pemerintah dan stakeholder terkait
melalui pemberian berbagai kemudahan dan fasilitas bagi pengembangan
pertanian organik seperti pemberian insentif, penyuluhan, dan bantuan teknis
kepada petani, serta mempermudah proses sertifikasi dan pemasaran produk
pertanian organik.
1)
Komunikasi pribadi dengan Kepala Dinas Pertanian, Perkebunan, Peternakan, dan
Perikanan Kabupaten Blora
3
Perumusan Masalah
Penggunaan pupuk kimia sintetis dalam jangka panjang menurunkan daya
dukung dan kesuburan tanah sehingga berpotensi menurunkan produktivitas
tanaman pertanian. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi hal
tersebut adalah dengan mengaplikasikan sistem pertanian organik melalui
penggunaan berbagai pupuk organik yang ramah lingkungan. Berbagai penelitian
membuktikan bahwa pupuk organik mampu meningkatkan kesuburan fisik,
biologi, dan kimia tanah, serta meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas
tanaman. Produk yang dihasilkan dari pertanian organik diyakini lebih sehat dan
aman dikonsumsi karena tidak mengandung residu bahan kimia.
Meskipun memiliki ternak yang kotorannya dapat digunakan sebagai pupuk
organik, saat ini masih sedikit petani di Blora yang menggunakan pupuk organik
sebagai penyedia hara utama bagi tanaman. Pupuk kimia sintetis dipandang lebih
praktis karena dibutuhkan dalam volume yang lebih kecil dibandingkan pupuk
organik. Meskipun demikian, penambahan pupuk organik harus dilakukan
mengingat semakin menurunnya tingkat kesuburan tanah. Saat ini sebagian besar
petani di Blora menanam jagung setelah padi karena dianggap lebih
menguntungkan jika dibandingkan dengan menanam tanaman palawija lainnya.
Jenis tanaman yang dibudidayakan perlu dirotasi untuk memutus rantai kehidupan
OPT dan membantu meningkatkan kesuburan tanah. Sebagai alternatif,
penanaman tanaman legum seperti kedelai dapat dilakukan karena mampu
meningkatkan kesuburan tanah melalui simbiosis antara bintil akar tanaman
dengan bakteri Rhizobium untuk mengikat nitrogen dari atmosfer.
Pupuk organik yang digunakan dalam penelitian disesuaikan dengan jenis
pupuk yang tersedia di lokasi penelitian seperti pupuk kandang sapi, pupuk
kandang kambing, abu sekam, dan brangkasan jagung. Pupuk kandang sapi
merupakan jenis pupuk kandang yang paling banyak ditemui sehingga pupuk
kandang ini digunakan sebagai pupuk perlakuan utama yang diuji. Pemilihan
dosis pupuk kandang sapi didasarkan pada dosis pupuk kandang sapi yang
memberikan pengaruh terbaik terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman.
Pemilihan jenis pola tanam didasarkan pada dugaan produktivitas per hektar dan
keuntungan ekonomi tertinggi yang dihasilkan oleh tanaman pada setiap musim
tanam (MT). Penelitian yang dilakukan ini belum sepenuhya memenuhi kriteria
budidaya organik terutama untuk persyaratan lokasi penelitian, namun merupakan
inisiasi menuju budidaya yang memenuhi syarat organik.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Tujuan Penelitian
Mempelajari pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman padi organik pada MT I.
Mempelajari pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman kedelai dan jagung organik pada MT II.
Mempelajari jenis pola tanam yang paling menguntungkan.
Hipotesis Penelitian
Terdapat pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman padi organik pada MT I.
Terdapat pengaruh dosis pupuk kandang sapi terhadap pertumbuhan dan
produktivitas tanaman kedelai dan jagung organik pada MT II.
Terdapat jenis pola tanam yang paling menguntungkan.
4
Bagan Alir Penelitian
Identifikasi pupuk organik yang tersedia di lokasi penelitian
dan teknologi budidaya yang diterapkan oleh petani
Percobaan padi organik pada MT 1
Percobaan palawija organik pada MT II
Kedelai
Jagung
Dosis pupuk
kandang sapi
terbaik
Dosis pupuk
kandang sapi
terbaik
Pemilihan paket budidaya dan pola
tanam secara organik
Gambar 1. Bagan alir penelitian
Dosis
pupuk
kandang
sapi
terbaik
5
2 PRODUKSI PADI ORGANIK MELALUI APLIKASI
BEBERAPA DOSIS PUPUK KANDANG SAPI
PADA MUSIM TANAM I
Organic Rice Production with Different Rates of Cow Manure
Application in the First Cropping Season
ABSTRACT
The study addressed to investigate the effect of application rates of cow
manure on organic rice growth and yield. The study was conducted from January
to April 2012 in Blora, Central Java, Indonesia. The experiment was arranged in
Randomized Complete Block Design with single factor i.e. cow manure rates
consisted of four treatments and four replications. Two organic fertilizers as
control treatments were used in the experiment and were compared to the best
cow manure treatment with t test. A conventional rice plot was also used as
control (not statistically analyzed). The treatments were corn biomass (3 tons
ha-1), corn biomass (3 tons ha -1) + cow manure (7.5 tons ha-1), corn biomass (3
tons ha-1) + cow manure (10 tons ha-1), and cow manure (10 tons ha-1) with
square spacing 20 cm x 20 cm. The two organic control treatments were (1) corn
biomass (3 tons ha-1) + sheep manure (7.5 tons ha-1) with square spacing 20 cm x
20 cm and (2) corn biomass (3 tons ha-1) + cow manure (7.5 tons ha-1) with
double-row spacing 40 cm x 25 cm x 15 cm. All organic plots were added with 2
tons ha-1 of rice-hull ash. The experiment showed that the application of cow
manure in the first cropping season did not significantly increase the yield, but
there was a trend that the application of cow manure (10 tons ha -1) with square
spacing or application of corn biomass (3 tons ha-1) + cow manure (7.5 tons ha -1)
with double-row spacing resulted in the higher yield than with other treatments.
Keywords: corn biomass, grumosol, organic farming, rice-hull ash, sheep manure
ABSTRAK
Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh dosis pupuk kandang
sapi terhadap pertumbuhan dan produktivitas padi. Percobaan dilaksanakan pada
bulan Januari-April 2012 di Blora, Jawa Tengah, Indonesia. Rancangan acak
kelompok (RAK) dengan faktor tunggal yaitu dosis pupuk kandang sapi dengan
empat perlakuan dan empat ulangan digunakan dalam percobaan ini. Dua
perlakuan pupuk organik sebagai pembanding dibandingkan dengan perlakuan
pupuk kandang sapi terbaik dengan menggunakan uji t. Selain itu, satu petak padi
konvensional juga digunakan sebagai pembanding (tidak dianalisis secara
statistik). Perlakuan yang digunakan adalah brangkasan jagung (3 ton ha -1),
brangkasan jagung (3 ton ha -1) + pupuk kandang sapi (7.5 ton ha -1), brangkasan
jagung (3 ton ha-1) + pupuk kandang sapi (10 ton ha -1), dan pupuk kandang sapi
(10 ton ha-1) dengan jarak tanam tegel 20 cm x 20 cm. Dua perlakuan pembanding
yakni (1) brangkasan jagung (3 ton ha-1) + pupuk kandang kambing (7.5 ton ha -1)
dengan jarak tanam tegel 20 cm x 20 cm dan (2) brangkasan jagung (3 ton ha-1) +
pupuk kandang sapi (7.5 ton ha -1) dengan jarak tanam jajar legowo 40 cm x 25 cm
x 15 cm. Semua petak percobaan pupuk organik mendapatkan tambahan 2 ton abu
sekam ha-1. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penambahan pupuk kandang
sapi pada MT I tidak nyata meningkatkan produktivitas padi, namun terdapat
6
kecenderungan bahwa penambahan pupuk kandang sapi (10 ton ha -1) dengan jarak
tanam tegel atau penambahan brangkasan jagung (3 ton ha -1) + pupuk kandang
sapi (7.5 ton ha-1) dengan jarak tanam jajar legowo menghasilkan produktivitas
padi organik lebih tinggi daripada dengan perlakuan lainnya.
Kata kunci: abu sekam, brangkasan jagung, grumosol, pertanian organik, pupuk
kandang kambing
PENDAHULUAN
Penggunaan pupuk kimia sintetis pada lahan sawah selama beberapa dekade
terakhir mengakibatkan penurunan daya dukung tanah terhadap produktivitas
padi. Sofyan et al. (2004) menyatakan bahwa penambahan pupuk P dan K pada
tanaman padi secara terus-menerus mengakibatkan ketidakseimbangan hara tanah
sehingga menyebabkan penurunan produktivitas padi (levelling off). Dampak
lainnya, saat ini sebagian besar lahan sawah di Indonesia mengandung C-organik
75
sangat tinggi
9
Penghitungan luas daun menggunakan rumus Gravimetri:
L=
Ly
Keterangan:
L
: luas daun (cm2)
Wx
: bobot kering total daun (g)
Wy
: bobot kering sampel daun (g)
Ly
: luas sampel daun (cm2)
Rumus yang digunakan untuk menghitung LTR (Gardner 1991):
(ln 2 − ln 1)
LTR =
�2 − �1
Keterangan:
LTR
: laju tumbuh relatif (g hari-1)
W
: bobot kering tanaman (g)
t
: waktu (hari)
Rumus yang digunakan untuk menghitung LAB (Gardner 1991):
LAB =
2 − 1 ln �2 − ln �1
�2 − �1
�2 − �1
Keterangan:
LAB
: laju asimilasi bersih (g cm-2 hari-1)
W
: bobot kering daun (g)
t
: waktu (hari)
L
: luas daun (cm2)
Analisis yang dilakukan di laboratorium meliputi analisis pupuk organik
sebelum percobaan, analisis kandungan hara dan mikrob tanah saat sebelum dan
setelah percobaan, dan analisis kandungan hara NPK daun padi saat 7 MST.
Analisis Data
Data percobaan pupuk kandang sapi (perlakuan 1-4) dianalisis dengan
menggunakan analisis ragam (uji F). Hasil uji F yang berbeda nyata diuji lanjut
dengan menggunakan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%.
Perlakuan pupuk kandang sapi terbaik kemudian dibandingkan dengan perlakuan
pembanding dengan menggunakan uji t pada taraf 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum
Hasil analisis menunjukkan bahwa masing-masing pupuk organik memiliki
kandungan hara yang berbeda. Brangkasan jagung memiliki nilai rasio C/N dan
kandungan C sebesar 49.37 dan 43.94% atau tertinggi dibandingkan pupuk
organik lainnya. Nilai rasio C/N brangkasan jagung tinggi karena brangkasan
jagung masih dalam keadaan segar dan belum terdekomposisi ketika dibenamkan
ke dalam tanah. Pupuk kandang kambing memiliki rasio C/N terendah (22.79) dan
mengandung hara P, K, Ca, Mg, Fe, dan Zn tertinggi dengan nilai berturut-turut
sebesar 0.75, 1.72, 6.93, 5.37%, 7 043.41, dan 116.47 ppm. Pupuk kandang sapi
10
memiliki rasio C/N sebesar 26.81 dan mengandung hara N, Cu, dan Mn tertinggi
dengan nilai masing-masing sebesar 1.06%, 33.35, dan 857.47 ppm. Abu sekam
memiliki rasio C/N sebesar 25 dan memiliki kandungan hara K lebih rendah
(0.41%) jika dibandingkan dengan pupuk kandang sapi (1.25%) dan pupuk
kandang kambing (1.72%).
Sumbangan hara yang diberikan oleh masing-masing perlakuan pupuk
organik berbeda. Sumbangan hara pupuk organik dihitung dengan cara
mengalikan dosis yang diberikan dengan kandungan hara pada masing-masing
pupuk organik (Tabel 3). Sumbangan hara yang tersedia bagi padi konvensional
adalah 244 kg N ha-1, 60 kg P2O5 ha-1, dan 60 kg K2O ha-1 (Nilai sumbangan hara
pada tanaman padi konvensional ini belum termasuk sumbangan hara dari pupuk
Petroganik karena kandungan haranya tidak diketahui).
Tabel 3. Sumbangan hara pupuk organik pada percobaan padi organik
(MT I)
No.
Perlakuan
Sumbangan hara (kg ha-1)
N
P
K
28.40 11.70
28.30
107.90 67.20
122.05
134.40 85.70
153.30
109.20 81.20
133.20
brangkasan jagung (3 ton ha-1) (kontrol)
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan sapi (7.5 ton ha-1)
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan sapi (10 ton ha-1)
pukan sapi (10 ton ha-1)
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan sapi (7.5 ton ha-1)
107.90 67.20
122.05
dengan jarak tanam jajar legowo
6*
br. jagung (3 ton ha-1) + pukan kambing (7.5 ton ha-1)
93.65 67.95
157.30
Keterangan: *: perlakuan pembanding; pukan: pupuk kandang; sumbangan hara
termasuk akibat penambahan 2 ton abu sekam ha -1
1
2
3
4
5*
Analisis tanah sebelum percobaan menunjukkan bahwa tanah lahan
percobaan memiliki pH agak masam (6.40) dengan komposisi pasir, debu, dan liat
yaitu 33.99, 24.45, dan 33.99%. Berdasarkan kriteria penilaian sifat-sifat kimia
tanah oleh Pusat Penelitian Tanah (1983) kandungan hara C-organik dan N-total
dalam tanah tergolong rendah masing-masing sebesar 1.52 dan 0.14%.
Kandungan hara P-total tanah sangat tinggi (126.5 ppm), namun kandungan hara
P-tersedia tergolong rendah yaitu 14.8 ppm. Kandungan hara K tergolong tinggi
(0.64 me 100 g-1 tanah), kandungan hara Ca tergolong sangat tinggi (23.66 me
100 g-1 tanah), kandungan hara Mg tergolong tinggi (5.89 me 100 g-1 tanah), dan
kapasitas tukar kation (KTK) tanah tergolong tinggi (34.49 me 100 g-1 tanah).
Analisis biologi tanah menunjukkan bahwa tanah miskin mikrob tanah karena
hanya mengandung bakteri Rhizobium dari tiga jenis bakteri yang dianalisis.
Secara umum analisis kimia tanah setelah percobaan MT I (tanah dalam
kondisi reduktif) menunjukkan bahwa penambahan pupuk organik menghasilkan
nilai KTK dan Ca lebih besar masing-masing hingga 26.1 dan 49.2%
dibandingkan sebelum percobaan (Tabel 4). Penambahan pupuk organik
menyebabkan penurunan nilai C-organik, N-total, K, dan Mg pada semua
perlakuan pupuk organik. Kandungan P-tersedia menurun, kecuali akibat
penambahan 3 ton brangkasan jagung ha-1 + 7.5 ton pupuk kandang sapi ha-1
dengan jarak tanam jajar legowo yang meningkat 16.2% daripada sebelum
percobaan. Penurunan kandungan hara pada MT I ini terjadi akibat proses
imobilisasi pupuk organik terutama brangkasan jagung yang masih terjadi di
11
dalam tanah dan adanya penyerapan hara oleh tanaman (analisis tanah dilakukan
setelah panen).
Tabel 4. Kandungan hara tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Parameter analisis
Perlakuan
pH
C-org
N-tot
-------(%)-------
P2O5 Bray I
(ppm)
K
Ca
Mg
KTK
---------(me 100 g-1 tanah)---------
Sebelum percobaan padi organik (MT I)
6.4
1.52
0.14
14.8
0.64
23.66
5.89
34.49
Setelah percobaan padi organik (MT I)
BJ 3 + P0
6.2
0.96
0.09
9.00
0.17
27.14
3.05
36.51
BJ 3 + PS 7.5
BJ 3 + PS 10
6.1
6.5
1.12
0.40
0.10
0.05
10.20
11.50
0.50
0.41
33.68
34.65
4.08
3.81
42.04
39.72
PS 10
6.1
1.36
0.12
12.30
0.19 22.84
2.44
BJ 3 + PS 7.5 + L* 6.8
1.36
0.13
17.20
0.48 35.29
3.96
BJ 3 + PK 7.5*
6.2
0.96
0.09
11.00
0.48 33.46
4.15
Keterangan: *: perlakuan pembanding; BJ: brangkasan jagung, P0: tanpa pupuk, PS:
kandang sapi, PK: pupuk kandang kambing, L:jarak tanam jajar legowo;
-1
dibelakang huruf perlakuan menunjukkan dosis pupuk (ton ha )
27.66
41.96
43.50
pupuk
angka
Analisis biologi tanah setelah percobaan MT I menunjukkan bahwa
penambahan pupuk organik meningkatkan ketersediaan bakteri pelarut fosfat dan
Azotobacter masing-masing hingga 250 dan 695%, namun menurunkan populasi
total mikrob tanah dan bakteri Rhizobium (Tabel 5). Hasil analisis ini sejalan
dengan hasil penelitian Napitupulu (2012) bahwa populasi mikrob tanah setelah
tanaman padi cukup rendah akibat kondisi tergenang (kondisi reduktif) sehingga
mikrob tanah hanya memanfaatkan oksigen yang tersisa dan tidak dapat
berkembang dan akhirnya mati.
Tabel 5. Populasi mikrob tanah pada percobaan padi organik (MT I)
Parameter analisis
Total mikrob Bakteri pelarut fosfat Rhizobium Azotobacter
-----------------------------(SPK g-1 x 104)------------------------------Sebelum percobaan padi organik (MT I)
6500
0.00
36.80
0.00
Setelah percobaan padi organik (MT I)
BJ 3 + P0
3435
1.50
1.85
3.75
BJ 3 + PS 7.5
1455
2.40
4.00
3.20
BJ 3 + PS 10
2020
2.45
5.60
4.60
PS 10
950
2.50
8.15
5.80
BJ 3 + PS 7.5 + L*
1885
1.35
9.40
4.65
BJ 3 + PK 7.5*
3060
1.75
5.10
6.95
Perlakuan
Keterangan: *: perlakuan pembanding; BJ: brangkasan jagung, P0: tanpa pupuk, PK: pupuk
kandang kambing, PS: pupuk kandang sapi, L:jarak tanam jajar legowo; angka
-1
dibelakang huruf perlakuan menunjukkan dosis pupuk (ton ha ); SPK: satuan
pembentuk koloni
12
Serangan OPT yang terjadi selama percobaan cukup tinggi. Hama yang
dominan menyerang tanaman padi antara lain ulat, belalang, penggerek batang
padi (Tryporiza sp.), dan walang sangit (Leptocorisa acuta). Penyakit yang paling
banyak menyerang adalah hawar daun (Xanthomonas orizae) dan bercak cokelat
(Helminthosporium oryzae). Penggerek batang padi yang menyerang tanaman
pada fase vegetatif mengakibatkan timbulnya sundep sehingga batang berubah
menjadi silindris dan berwarna putih. Hama ini menyebabkan beluk saat fase
generatif sehingga warna malai berubah menjadi putih, hampa, dan tegak.
Serangan walang sangit menyebabkan gabah menjadi hampa. Penyakit hawar
daun menyerang sebagian besar tanaman padi termasuk milik petani.
Berdasarkan klasifikasi iklim Oldeman, percobaan padi organik
dilaksanakan pada bulan basah (curah hujan >200 mm per bulan), kecuali bulan
kedua (5-8 MST) yang merupakan bulan lembab dengan curah hujan 100-200
mm per bulan (Gambar 2).
394
Curah hujan
(mm per minggu)
400
300
226
200
100
100
0
66
1
2
43 37 33 70
15 30 30
3
Januari
4
5
6
7
Februari
8
96
40
9 10 11 12 13 14 MST
Maret
April 2012
Gambar 2. Curah hujan selama percobaan padi organik (MT I)
Hasil
Pertumbuhan Vegetatif
Berdasarkan hasil analisis, penambahan pupuk kandang sapi 10 ton ha -1
(tanpa brangkasan jagung) secara umum menyebabkan pertumbuhan vegetatif dan
komponen produksi tanaman padi organik yang lebih baik daripada perlakuan
lainnya, meskipun tidak semuanya nyata secara statistik. Selanjutnya nilai peubah
akibat penambahan pupuk kandang sapi 10 ton ha-1 ini dibandingkan dengan nilai
peubah perlakuan pembanding dengan menggunakan uji t.
Penambahan 10 ton pupuk kandang sapi ha-1 secara nyata meningkatkan
tinggi tanaman pada 3 MST (P