Perubahan Ciri Kimia dan Efisiensi Pemupukan P pada Tanah Typic Hapludox Sitiung Sumatera Barat Melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan Kalsium Sulfat
PERUBAHAN CIRI KIMIA DAN EFISIENSI PEMUPUKAN P PADA
TANAH TYPIC HAPLUDOX SITIUNG SUMATERA BARAT
MELALUI PEMBERIAN KALSIUM
KARBONAT DAN
KALSIUM SULFAT
Oleh :
MULYADI
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ABSTRAK
MULYADL Perubahan Ciri Kimia dan Efniensi Pemupukan P pada Tanah
Typic Hapludox Sitiung Sumatera Barat melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan
Kalsium Sulfat. (Dibawah bimbingan KOMARUDDIN IDRIS, ABDUL RACHIM dan
E L S E L. SISWORO).
Penelitian ini bertujuan untuk : (1) mempelajari perubahan ciri-ciri kimia dan
efisiensi pemupukan P tanah Oxisols akibat pengaruh pemberian kalsium karbonat dan
kalsium sulfat, (2) mempelajari respons tanaman jagung akibat pemberian kalsium
karbonat dan kalsium sulfat dan pemberian pupuk P (SP36 dan fosfat alam Ciarnis).
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak
Lengkap dengan dua faktor dan tiga ulangan. Penelitian ini terdiri atas 6 percobaan yaitu
4 percobaan dilakukan di laboratorium dan 2 percobaan di nunah kaca. Percobaan 1
terdiri atas faktor kalsium karbonat dengan pup& SP36. Percobaan 2 terdiri atas faktor
kalsiurn karbonat dengan pupuk fosfat alam ciamis. Percobaan 3 terdiri atas faktor
kalsium sulfat dengan pupuk SP36. Percobaan 4 terdiri atas faktor kalsium sulfat dengan
fosfat alam Ciamis. Percobaan 5 terdiri atas kombinasi persentase kalsium karbonat dan
kalsium sulfat setara 2 x Aldddengan fosfat alam Ciamis dan terakhir percobaan 6 terdiri
atas faktor kombinasi persentase kalsiurn karbonat dan kalsium sulfat setara 2 x Aldd
dengan pupuk SP36. Untuk percobaan laboratorium masing-masing faktor terdiri atas 3
level dosis yang berbeda. Untuk kalsium terdiri dari 0 x Aldd ; 1 x Aldd dan 2 x Aldd,
Untuk pupuk SP36 d m fosfat alam Ciamis terdiri dari 0.0 ppm P ;0.2 ppm P dan 0.4 ppm
P. Pada percobaan rumah kaca, persentase kombinasi kalsium karbonat dan kalsium sulfat
setara 2 x Ala terdiri dari 6 level dosis yaitu : 0 % CaS04 + 0 % CaCO3 ; 100 % CaS04 +
0 % CaC03 ;75 % CaS04+ 25 % CaC03 ;50 % CaS04 + 50 % CaC03 ; 25 % CaS04 -t
75 % CaC03 dan terakhir 0 % CaS04 + 100 % CaC03. Pupuk SP36 d m fosfat alam
Ciamis masing-masing terdiri dari 2 level dosis yaitu 0.0 ppm P dan 0.2 ppm P.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kalsium karbonat dan kalsium sulfat
yang dikombinasikan dengan pupuk SP36 dan fosfat alam Ciamis nyata memperbaik~
sifat kimia tanah yaitu dengan naiknya PHHZO,bertambahnya muatan negatif, Aldd
menjadi tidak terukur, KTK efektif dan kejenuhan basa yang meningkat, kenaikan P
tersedia (PBrayI),menurunnya Fedd dan memberikan pengaruh penurunan yang nyata pada
erapan maksimum P.
Pada percobaan rumah kaca, kecenderungan pemberian kalsium sulfat sampai
mencapai 100 O h setara 2 x Aldddengan fosfat alam Clamis memberikan hasil yang lebih
balk jika d~bandingkandengan pupuk SP36 terhadap penambahan bobot kerlng tanaman.
serapan P total tanaman dan efisiensi pemupukan P.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa Tesis berjudul :
PERUBAHAN CIRI KIMIA DAN EFISIENSI PEMUPUKAN P PADA
TANAH TYPIC HAPLUDOX SITIUNG SUMATERA BARAT
MELALUI PEMBERIAN KALSIUM KARBONAT DAN
KALSlUM SULFAT
Adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.
Semua sumber data dan infonnasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat
diperiksa kebenarannya.
Bogor, Oktober 2002
MULYADI
NRP.99047
PERUBAHAN CIRI KIMIA DAN EFISIENSI PEMUPUKAN P
PADA TANAH TYPIC HAPLUDOX SITlUNG SUMATERA
BARAT MELALUI PEMBERIAN KALSIUM
KARBONAT DAN KALSIUM SULFAT
MULYADI
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Magister Sains pada Program Studi
Ilmu Tanah
PROGMM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
: Perubahan Ciri Kimia dan Efisiensi Pemupukan P
Judul Tesis
pada Tanah Typic Hapludox Sitiung Sumatera Barat
Melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan
Kalsium Sulfat
Nama Mahasiswa
: Mulyadi
Nomor Pokok
: 99047
Program Studi
: Ilmu Tanah
Menyetujui,
1. Komisi Pelpbimbing
Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS
Ketua
(Alm.)
Dr. Ir. El. Abdul Rachim, MS
Anggota
2. Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. H. Sudarsono, MSc
Tanggal Lululs : 29 Agustus 2002
Ir. Elsie L. Sisworo,MS, APU
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahlr di Tebas Kabupaten Sambas Propinsi Kalimantan Barat pada tanggal 25
Oktober 1966. Merupakan anak ketujuh dari pasangan suarni-istri Hamdi H. Muhammad
dan Hj. Nurhana Idris.
Menempuh pendidikan dasar di SDN No.1 Tebas dan Tamat tahun 1979. Tahun
1982, tarnat dari SMP Negeri Tebas. Pada tahun 1985, penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Lanjutan Tingkat Atas; SMA Negeri I Singkawang. Ditahun yang sama penulis
memulai penQdikan S-1 di Universitas Tanjungpura Fakultas Pertanian Program Studi
Agronomi. Penulis meraih gelar Sarjana Pertanian pada tahun 1990.
Tahun 1992, penulis mulai mengabdikan diri sebagai penyuluh pertanian spesialis
(PPS) dengan status honorer pada Kantor Wilayah Pertanian Propinsi Kalimantan Barat
dan dipekerjakan di Dinas Pertanian tanaman Pangan Propinsi Kalimantan Barat. Tahun
1994, penulis diangkat sebagai pegawai negeri sipil (PNS) sebagai penyuluh pertanian.
Pada tahun 1999, penulis mendapatkan tugas belajar dari
PEMDA Propinsi
Kalimantan Barat untuk melanjutkan pendidikan ke tingkat pascasarjana 1 Fakultas
Pertanian Institut Pertanian Bogor dengan memilih Program Studi Ilmu Tanah dan lulus
pada tanggal 29 Agustus 2002.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan yang Maha
-
Pemberi kasih sayang dan kebijakan yang tak pilih kasih, karena atas rahmat dan
ridhoNyalah penulis dapat menyelesaikan proses penelitian dan penulisan tesis ini
yang berjudul, "Perubahan Ciri Kimia dan Efisiensi Pemupukan P pada Tanah Typic
Hapludox Sitiung Sumatera Barat melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan Kalsium
Sulfat ". Salam dan Salawat juga penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW,
keluarganya, sahabatnya dan para muslimin-muslimat. Semoga umat manusia selalu
sejahtera dalarn kelimpahan iman dan damai dalam menjalani kehdupan ini.
Penulisan tesis ini adalah merupakan satu syarat yang hams dipenuhi untuk dapat
meraih gelar Magister Sains pada Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Penulisan ini &susun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan hampir 10
bulan, yakni sejak April 2001 sarnpai Januari 2002 di Laboratoriurn Kimia dan
Kesuburan Tanah IPB Baranangsiang , Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah
IPB Darmaga, Rumah Kaca Jurusan Ilmu Tanah di Baranangsiang dan Laboratorium
LP3TIR BATAN Jakarta.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak
Komaruddin Idris, Bapak H. Abdul Rachim (Alm.), dan Ibu Esje L.
Sisworo, selaku Ketua dan Anggota Komisi Pembimbing, yang telah banyak
memberikan
bantuan, arahan, saran dan petunjuk sejak menyusun rencana
penelitian sarnpai penyusunan penulisan ini. Semoga Allah SWT selalu
melimpahi rahmat, kebijaksanaan dan pahala yang tak berhingga.
Bapak H. Sudarsono, ketua Program Studi Ilmu Tanah yang telah memberikan
motivasi untuk secepatnya bisa menyelesaikan pendidikan ini. Semoga Allah
SWT melimpahinya dengan pahala yang tak berhingga.
Gubernur Kepala Daerah Kalimantan Barat, yang telah memberikan kesempatan
untuk melaksanakan tugas belajar dengan memberikan bantuan beasiswa b a g
penulis untuk mengikuti program pendidikan pascasarjana ini.
Ir. Andi Patiroi (Alm.) mantan Kakanwil Pertanian Propinsi Kalimantan Barat;
mantan Sekretaris Bimas Kalimantan Barat, Ir. Siwi Purwanto dan Kepala Dinas
Pertanian Propinsi Kalimantan Barat, Ir. Fathan
AR,Mag.,
yang telah
memberikan kesempatan dan izin serta dukungan
kepada penulis untuk
mengkuti program pendidikan ini.
Badan Kepegawaian Daerah Propinsi Kalimantan Barat beserta staf yang dengan
ikhlas telah membantu kelancaran penulis mengikuti pendidikan tugas belajar
pada program pascasarjana.
Tenaga Laboran pada Laboratoriurn Kimia dan Kesuburan Tanah IPB, terutama
Bapak Simon, Bapak Dady, Bapak Sukoyo, Bapak Soleh, Bapak Ade dan Bapak
Hermansyah yang telah membantu kelancaran dalam proses penelitian
laboratorium.
Tenaga Laboran pada Laboratorium P3TIR BATAN Jakarta yang telah membantu
penulis dalam proses penelitian ini.
Rekan sesama mahasiswa Pascasarjana IPB jurusan Ilmu Tanah yang senantiasa
memberikan dukungan dan kerjasama yang sangat baik.
...
111
9. Istri (Erliyanti) dan Anakku tercinta Almira Nur Islami yang telah memberikan
pengorbanan, kesabaran, pengertian dan doa serta dorongan semangat sehingga
penulis marnpu menyelesaikan tugas ini dengan ketetapan hati.
10. Kepada Ibunda tercinta, Hj.Nurhana, Abangnda Dr. Muchlis Hamdi, Kakaknda
Sabehah, Rasidah (Alm), Mahdiah, Mahfuzah dan Nurhayati yang telah
memberikan segala bantuan dan doa tulus ikhlas sehingga penulis mampu
menyelesaikan proses pendidikan ini dengan Ridho Allah yang Maha Kaya lagi
Maha Memperhatikan.
11. Kedua Mertua beserta seluruh keluarga yang telah mendukung dan merestui
usaha penulis untuk mengikuti pendidikan ini.
12. Khusus kepada Ayahnda Harndi H. Muhammad (Alm.) yang semasa hidupnya
selalu memberikan semangat dan dorongan untuk tiada henti dalam menimba
ilmu yang bermanfaat kepada anak-anaknya. Semoga Allah Mengasihi dan
Menyayanginya, di sisiNya yang penuh rahmat.
13. Rekan-rekan sesama mahasiswa penghuni Asrama Rahadi Osman Kalimantan
Barat, Jln. Batu Hulung No.5 Bogor , dan sahabatku Istikanah Aprilianingrum
yang dengan semangat kekeluargaan dan kebersamaan sangat tinggi telah mampu
mendorong penulis untuk segera menyelesaikan penulisan ini.
iv
Sadar akan segala kekurangan clan kelemahan yang dimiliki dan tiada gading
yang tak retak, penulis mengharapkan semoga saja karya ini dapat bermanfaat serta
memberikan setitik sumbangan bagi perkembangan ilmu di bidang pertanian.
Bogor, Oktober 2002
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR TAE3EL
..................................................................
DAFTAR GAMBAR ..................................................................
ix
.........................................................
xi
..................................................................
1
.........................................................
1
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
vii
Latar Belakang
Tujuan ...........................................................................
4
..................................................................
4
.........................................................
5
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Bentuk P di dalam Tanah
................................................
5
.....................
6
Ketersediaan Fosfor (P) Tanah dan Jerapan P
Kalsium Karbonat, Kalsium Sulfat dan Reaksinya di dalam Tanah ...
Pemupukan Fosfat
.........................................................
10
14
.....................
19
Efisiensi Penggunaan Pupuk ................................................
22
Tinjauan Umum Tanaman Jagung
.......................................
23
.........................................................
26
Waktu dan Tempat
.........................................................
26
Bahan dan Alat
.........................................................
26
Prosedur Penelitian
.........................................................
27
Aplikasi Isotop pada Penelitian Bidang Pertanian
BAHAN DAN METODE
Pelaksanaan dan Rancangan Penelitian
NASIL DAN PEMBAHASAN
..............................
................................................
Kernasaman Tanah dan A1 Dapat Dipertukarkan (Aldd)
............
27
37
37
ApH (pHHZO
.
pHKC1).........................................................
45
Kapasitas Tukar Kation Efektif dan Kejenuhan Basa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
Ketersediaan Fosfor dan Besi Dapat Dipertukarkan
58
.....................
Erapan Maksimum P .........................................................
70
Bobot Kering dan Serapan P total Tanaman ..............................
75
Efisiensi Pemupukan P.........................................................
82
................................................
86
..................................................................
86
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran ............................................................................
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................
87
88
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Beberapa Radioisotop yang Digunakan dalam Penelitian Hubungan
Tanah dan Tanaman, (Zapata, 1990)
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
21
2. Dosis Pupuk SP36 dan Fosfat Alam Ciamis untuk 500 g dan 2500 g
Tanah Bobot Kering mutlak (BKM)
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
30
....
31
4. Dosis CaCO dan CaS04 setara 2 x Aldduntuk 2500 g Tanah BKM
pada Percobaan Rumah Kaca
... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ..
31
5. Pengaruh CaC03 dengan SP36 terhadap pHw0 dan A1 Dapat Dipertukarkan
38
6. Pengaruh CaC03 dengan Fosfat Alam Ciamis (FA) terhadap pHHZO
dan
Al Dapat Dipertukarkan ... ... ... ... ... ... .. . ... .... ... ... ... ... . .. . . . ... ... ... ... ....
40
7. Pengaruh CaS04 dengan SP36 terhadap pHHZO
dan A1 Dapat Dipertukarkan
41
8. Pengaruh CaS04 dengan Fosfat Alarn Ciamis (FA) terhadap PHHZO
dan
A1 Dapat Dipertukarkan.. .. ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... .. . ... . .. ... ... .. . ... ... ... .
42
3. Dosis CaC03 dan CaS04 untuk 500 g dan 2500 g Tanah BKM
9. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldddengan Pupuk Fosfat
Alam Ciamis (FA) terhadap pHHzodan A1 Dapat Dipertukarkan ... . .. ... . . . . .. 44
10. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 44
terhadap pHHzodan A1 Dapat Dipertukarkan
1 1. Pengaruh CaC03dengan SP36 terhadap KTK efektif dan Kejenuhan Basa.. . .. 50
12. Pengaruh CaCO3 dengan Fosfat Alam Ciamis (FA) terhadap KTK efektif dan
Kejenuhan Basa ... .. . .. . . . . . . . . .. ... ... . . . . . . . .. ... . .. ... . .. . . . . . . . .. ... . . . . . . . .. . .. . 50
13. Pengaruh CaS04 dengan SP36 terhadap KTK efektif dan Kejenuhan Basa.. .. . 5 1
14. Pengaruh CaS04 dengan FA terhadap KTK efektif dan Kejenuhan Basa.. . .. . . 52
15. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aidd dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap KTK efektif ..................................
54
16. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03)setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
......................... 56
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Kejenuhan Basa
17. Pengaruh CaC03 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
...............................................................................
PB~YI
18. Pengaruh CaS04 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
................................................................................
PB~YI
19. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x &d dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciarnis terhadap PBmyl
...................................
20. Pengaruh CaC03 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Fe Dapat Dipertukarkan ...........................................................
2 1. Pengaruh CaS04 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Fe Dapat Dipertukarkan ..............................................................
22. Pengaruh Perlakuan (CaSO4 + CaC03)setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
.................
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Fe Dapat Dipertukarkan
23. Pengaruh CaC03 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Erapan Maksimurn P
..............................................................
24. Pengaruh CaS04 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Erapan Maksimum P
..............................................................
25. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldddengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Bobot Kering Tanaman.. .....................
26. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Serapan P- Total Tanaman...................
27. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03)setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Efisiensi Pemupukan P
.................
83
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Hubungan Fosfat Alam yang Ditambahkan dengan P dalam Larutan Tanah
pada Tiga Waktu Inkubasi
....., ... ... ... ......... ... ... ... ... ... ... ... ...
29
2. Hubungan ApH dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah yang
Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... ... ... ... ... ... . . . ... ... ... ... ... ...
47
3. Hubungan ApH dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... ... ... ... ... ... .
48
4. Hubungan KTK efektif dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah
yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis.. .. ..... ... ... ... ... ... ... ... ... .
54
5. Hubungan Kejenuhan Basa dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah
yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 53
6. Hubungan KTK efektif dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03)setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis
... ... ... ... .. 55
7. Hubungan Kejenuhan Basa dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis.. . .. . ... .. ... . . . ... .. 57
8. Hubungan PBray1dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah yang
Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... .... . ... . .. . .. ... ... .. . ... . . . ... ... ... ..
62
9. Hubungan P B ~dengan
~ I Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... . .. ... . . . . . . ... .. .
63
10. Hubungan Fe Dapat Dipertukarkan dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis . . .. .. . . .. . .. . . . . . . . ..
67
1 I . Hubungan Fe Dapat Dipertukarkan dengan Perlakuan (CaS04+ CaC03)
setara 2 x Alddpada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis .. . . 69
12. Hubungan Erapan Maksimum P dengan Perlakuan CaC03atau CaS04
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis . . .. . . . . .. .. . ... . .. . . .
74
13. Hubungan Erapan Maksimum P dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03)
setara 2 x Aldd pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciarnis...
74
14. Hubungan Bobot Kering Tanaman dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03)
setara 2 x Aldd pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ...
77
15. Hubungan Serapan P-Total Tanaman dengan Perlakuan (CaS04 + CaCOs)
setara 2 x & pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis .... 8 1
16. Hubungan Efisiensi Pemupukan P Tanaman dengan Perlakuan (CaS04 +
CaC03) setara 2 x Alddpada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam
Ciamis ...................................................................................
84
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
Teks
1. Metode Analisis Beberapa Ciri Kimia Tanah. Efisiensi Pupuk dan Erapan P
94
2. Metode dan Prosedur Analisis Tanah & Laboratorium
......................
95
3. Desknpsi Profil di Lokasi Pengambilan Contoh Tanah
......................
99
4 . Hasil Analisis Sifat Fisik dan Kimia Tanah Typic Hapludox (RM-02)
Komposit dengan Kedalaman 0 .
30 cm Sitiung I11 Sumatera Barat
....
101
5. Kadar Hara dalam Pupuk SP36. Fosfat Alam Ciamis. Kalsium Karbonat dan
.............................................................
Kalsium Sulfat
102
6 . Sidik Ragam pHIlZO
103
..........................................................
pHKcl)
7. Sidik Ragam ApH (pHluo .
........................................
8. Sidik Ragam Aluminium Dapat Dipertukarkan (Aldd)
......................
104
105
9. Sidik Ragam KTK efektif ..........................................................
106
1 0 . Sidik Ragam Kejenuhan Basa
.................................................
107
1 1. Sidik Ragam PBravl
................................................
108
12. Sidik Ragam Besi Dapat Dipertukarkan (Fedd)
................................
109
13. Sidik Ragam Erapan Maksimum P
.........................................
110
14. Sidik Ragam Bobot Kering Tanaman
.........................................
111
15. Sidik Ragam Serapan P Total Tanaman
........................................
111
16. Sidik Ragam Efisiensi Pemupukan P
.........................................
112
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dewasa ini lahan pertanian yang subur di Indonesia untuk intensifikasi
pertanian khususnya tanaman pangan semakin sempit dan terbatas karena
lahan-lahan tersebut telah berubah fungsi. Lahan-lahan yang masih tersisa .
umumnya mempunyai tingkat kesuburan yang rendah dengan sifat fisika,
kimia dan biologi yang h a n g baik seperti tanah Oxisols.
Oxisols adalah tanah mineral yang kaya seskuioksida dan telah
mengalami pelapukan sangat lanjut. Tanah tersebut miskin akan mineralmineral yang mudah lapuk, kandungan mineral resisten sangat tinggi dan
KTK tanah sangat rendah (Soil Survey Staff., 1998).
Tanah ini dicirikan oleh adanya horison oksik pada kedalaman kurang
dari 1,5 m atau mempunyai horison kandik yang jumlah mineral mudah lapuk
memenuhi syarat horison oksik. Tanah ini mempunyai sifat-sifat khusus
seperti cadangan unsur hara sangat rendah, kesuburan alami sangat rendah,
kandungan A1 dapat dipertukarkan tinggi, perrneabilitas baik, tahan terhadap
erosi. Walaupun demikian beberapa jenis Oxisols misalnya great group
Eutrotrorrox, atau Eutrustorrox mempunyai kejenuhan basa tinggi di seluruh
profil (Hardjowigeno, 1993).
Penyebaran Oxisols di Indonesia diperkirakan 8.085 j uta ha yang
terdapat di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Irian Jaya dan Jawa, miisingmasing seluas 4.016 ; 2.449; 0.789; 0.296 dan 0.135 juta ha (Puslittanak,
1997). Karena Oxisols merupakan tanah mineral yang kaya seskuioksida maka
tanah ini mempunyai muatan positif dan didominasi oleh liat aktivitas rendah.
2
Masalah utama yang terdapat pada jenis tanah ini adalah tingginya
jerapan P (Smyth dan
Sanchez, 1980) dan rendahnya ketersediaan serta
efisiensi pemupukan P sehingga kondisi ini merupakan kendala yang hams
diatasi dalam pengelolaan Oxisols untuk pengembangan tanaman pertanian.
Menurut Hidayat (1996) jerapan P pada Oxisols di Pleihari Kalimantan
Selatan
mencapai 1519
-
2546 ug P/g tanah, clan Wigena (2000)
mengemukakan bahwa fiksasi P pada Oxic Dystrudept Jambi sebesar 1428
pprn P.
Sanchez (1977) mengemukakan bahwa fiksasi pada tanah Oxisols
Cerrado Brazil yang mengandung lebih dari 60 % liat sebesar 442 pprn P.
Untuk mengatasi kendala-kendala tersebut di atas beberapa upaya yang
dapat dilakukan diantaranya adalah dengan mengurangi kapasitas jerapan P
meldui pemberian kapur (Smyth dan Sanchez, 1980 ; Wigena, 2000) dan
pemupukan P (Pustittanak, 1993 dan Idris et a/., 1997). Menurut Smyth dan
Sanchez (1980), pemberian 380 pprn P tanpa CaC03 dapat menurunkan P
terjerap sampai 44 % dan pemberian 540 pprn P dengan CaC03 setara 2.0
Aldddapat menumnkan P terjerap sampai 85 % pada tanah Typic Haplustox,
Cerrado Brazil. Menumt Manfarizah (1999) pemberian kapur setara 1.5 Aldd
pada
Ultisol Lebak nyata meningkatkan pH dari 4.2 menjadi 6.9;
menurunkan Ahd dari 17.98 me11 00 g menjadi 0.00 me11 00 g; menurunkan P
tersedia dari 56.73 pprn menjadi 47.38 ppm; nyata menurunkan kadar AI-P
dari 77.5 pprn menjadi 62.3 pprn da11 Fe-P dari 28; .4 pprn menjadi 278.4
-
Kalsium karbonat yang diberikan ke tanah akan mengalami hidrolisis
sebagai berikut : CaC03 + Hz0
c a U + 014- + H C O ~
3
Selanjutnya OH' akan menetralkan H+ dalam larutan membentuk H20 atau
dengan A]'+ membentuk AI(0I-I)'. Dengan demikian penetralan terjadi dan
selanjutnya kelebihan OH- akan menyebabkan pH menjadi naik.
Disamping CaC03, Ald di dalam tanah masarn dapat diturunkan melalui
pemberian CaS04. Menurut Iyamuremye, Dick dan Baham (1996), pemberian
CaC03 setara 3.0 x Aid menurunkan Ald dari 0.43 cmol(+)kg-' menjadi tidak
terukur (0.0 cmol(+)kg-I), sedangkan pemberian CaS04 dengan dosis yang
sama menwunkan Aldd dari 0.43 cmol(+)kg-I menjadi 0.07 cmol(+)kg-' pada
tanah Xeric Haplohumult, Jory, Oregon. Walaupun Aldd menurun dengan
pemberian CaS04, pH tidak nyata naik.
Pada tanah Xeric Haplohumult, Jory, Oregon ini, jerapan maksimum P
dari pemberian CaC03 setara 1.5 x Aldd dan 3.0 x Aldd menurun dari 3.44
cmol(+)kg" menjadi 3.30 cmol(+)kg-I . Sedangkan pemberian CaSO, dengan
dosis yang sama, jerapan maksimum P menurun dari 3.49 cmol(+)kg-'
menjadi 3.40 cmol(+)kg- .
Alva, Sumner, and Miller (1 990) mengemukakan bahwa pemberian
CaSOJ pada tanah Typic Hapludult Cecil dan Wedowee dapat meningkatkan
muatan negatif permukaan tanah yang disebabkan oleh jerapan spesifik
SO^^-.
Kekahatan P yang sering terjadi pada Oxisols dapat dikurangi dengan
pemberian pupuk P, yaitu diantaranya SP.36 dan fosfat alam. Akan tetapi
karena tingginya oksida-oksida Fe dan A1 pada tanah menyebabkan efisiens~
pupuk menjadi rendah terutama jika SP.36 diberikan tanpa didahului
pengapuran. Sebaliknya pemberian fosfat alam pada tanah yang telah
menenma CaCOq kemungkinan dapat ri~(:nurunkan kelarutan pupuk Oleh
4
karena itu pemberian CaS04 akan menjadi salah satu alternatif lain yang perlu
diteliti, terutama terhadap efisiensi pemberian fosfat alam.
Tujuan
1. Mempelajari perubahan ciri-ciri kimia tanah Oxisols dan efisiensi
pemupukan P akibat pengaruh pernberian kalsium karbonat dan kalsium
sulfat.
2. Mempelajari respons tanaman jagung akibat
pemberian
kalsium
karbonat dan kalsium sulfat clan pemberian pupuk P (SP36 dan fosfat
alam).
Hipotesis
1. Pada perlakuan kalsium karbonat, efisiensi pemupukan P dari SP36 lebih
tinggi jika dibandingkan dengan pemberian
fosfat alam dan pada
perlakuan kalsium sulfat, efisiensi pemupukan P dari fosfat alam lebih
tinggi jika dibandingkan dengan pemberian SP36 dengan perubahan ciriciri kimia tanah Oxisols yang lebih baik.
2. Semakin tinggi persentase takaran CaC03, maka respon tanaman terhadap
pelnberian SP36 lebih tinggi jika dibandingkan dengan CaS04 dan
semakin tinggi persentase takaran CaS04 maka respon tanaman terhadap
pemberian fosfat alam akan lebih tinggi dibandingkan dengan CaC03.
TINJAUAN PUSTAKA
Bentuk P di dalam Tanah
Secara garis besar fosfor tanah dibedakan atas fosfor anorganik dan
organik. Dalam bentuk anorganik, satu hingga tiga atom hidrogen dan asam
fosfat digantikan oleh kation logam. Sebagai bentuk organik, satu mungkin
lebih atom hidrogen dari asam fosfat hilang karena ikatan ester. Sisa dari
atom hidrogen, seluruhnya atau sebagian dgantikan kation logam. Kedua
bentuk fosfor ini merupakan sumber P yang pnting untuk tanaman (Hakim et
a/., 1986). Kandungannya sangat bervariasi bergantung pada jenis tanah,
tetapi pada umumnya rendah. Fosfor tanah ini akan dijumpai lebih tinggi
pada tanah-tanah muda, perawan, dan lapisan yang lebih dalam.
Chang dan Jackson (1957) membedakan fosfat anorganik menjadi empat
kelompok utama yaitu kalsium fosfat (Ca-P), aluminium fosfat (Al-P), besi
fosfat (Fe-P) dan reductant soluble P (RS-P) atau P larut dalam keadaan
tereduksi. Sedangkan P-organik menurut Rachim (2000) terdiri dari 4 grup
yaitu : 1) Inositol fosfat, yaitu ester fosfat yang terbentuk dari inositol
karbohidrat dan P, 2) asam nukleat (RNA dan DNA), 3) fosfolipid, yaitu
derivat glicerol dalam inti sel dan larutan dalam larutan lemak, 4) ester
lainnya, bagian yang tidak termasuk ketiga kelompok tersebut.
Hakim
el uf., (1986)
menyatakan sebagian besar fosfat anorganik tanah
ini berada pada persenyawaan kalsium, aluminium clan besi fosfat, yang
kesemuanya sukar larut dalam air.
Penyebaran fosfat anorganik tanah dapat digunakan untuk mengukur
tingkat pelapukan kimia. Urutan penyebarannya sesuai dergan tingkat
6
hancuran iklim dari tanah yang berumur muda hingga lanjut adalah Ca-P >
AI-P > Fe-P > P-terselubung (Djokosudardjo, 1974). Selanjutnya disebutkan
juga bahwa pada tanah-tanah yang telah mengalami hancuran iklim agak
lanjut, sebagian besar P berada dalam bentuk Al-P, kemudian Fe-P,
sedangkan Ca-P relatif sedikit. Pratt dan Garber (1964) berpendapat bahwa
bentuk Al-P merupakan bentuk P yang paling penting disarnping bentuk P
larut dalarn air bagi tanaman pada tanah masam. Lebih lanjut Kudeyarova
(198 1) menjelaskan bahwa bentuk A1-P yang mempunyai ketersediaan P yang
cukup tinggi tersebut merupakan bentuk Al-P yang baru diendapkan dan
mempunyai derajat knstalisasi yang masih rendah.
Ketersediaan Fosfor (P) Tanah dan Jerapan P
Fosfor tanah pada umumnya berada dalam bentuk yang tidak tersedia
bagi tanaman.Tanaman akan menyerap fosfor dalarn bentuk orthofosfat
(H2P0L,
~
~
0
dan
4
~~ 0- 4 ~ 3Jumlah
.
masing-masing bentuk tergantung
kepada pH tanah, tetapi umumnya bentuk H2P0i terbanyak dijumpai pada
pH tanah berkisar antara 5.0 - 7.2 (Hakim el a/.,1986). Ketersediaan fosfat
anorganik tanah sangat ditentukan oleh faktor-faktor, yaitu : 1) pH tanah, 2)
ion Fe, Al, dan Mn larut , 3) adanya mineral yang mengandung Fe, Al, dan
Mn, 4) tersedianya Ca, 5) jumlah dan tingkat dekomposisi bahan organik dan
6) kegiatan jasad renik.
Fosfor merupakan salah satu unsur hara esensial bagi pertumbuhan
tanaman, tetapi ketersediaan fosfor di dalam tanah sexing merupakan faktor
pembatas pertumbuhan tanaman (Stoop, 1983). Menurut Janick
el
ul. ( 1 967)
kation Ca, Al, dan Fe yang dapat terekstrak oleh larutan asam lemah dan
bagian ini relatif tersedia bagi tanaman. Sedangkan fiksasi fosfat
menunjukkan bagian fosfat yang merupakan cadangan fosfat yang tidak
terekstrak oleh asam lemah dan bagian ini tidak segera tersedia bagi tanaman
Beberapa reaksi pengikatan P di dalam tanah adalah sebagai berikut
(Hardjowigeno, 1995) :
a. Pengikatan oleh ion-ion Al+3dan ~ e yang
+ ~larut dalam air
ion
terlarut
mudah
larut
Varisit (sukar iarut)
b. Pengikatan oleh hidroksida-hidroksida Al dan Fe
OH +H2PO4- +
-A1
OH mudah larut
H2PO4-(sukar larut)
c. Pengikatan oleh mineral liat
Dalam kristal
mineral liat
mudah
larut
sukar larut
Kamprath (1972) mengemukakan bahwa perubahan bentuk fosfat ke
bentuk lainnya sangat dipengaruhi oleh pH. Bila tanah semakin masam maka
keaktifan Fe dan A1 meningkat sehingga P banyak ditemukan dalam bentuk
AI-P dan Fe-P yang sukar larut. Bolt dan Brugge~~wert
(1986) menyimpulkan
bahwa aktivitas P dalam larutan tanah berhubungan erat dengan aktifitas A r 3 ,
~ e "dan sistim pH tanah. Selanjutnya Leiwakabessy (1988) menyatakan
9
bahwa pada pH rendah maka jerapan H2P04- oleh komponen tanah akan
meningkat.
Nyakpa et al., (1985) menyatakan bahwa P tanah akan dijerap oleh liat
sehingga tidak tersedia bagi tanaman, dimana penjerapan ini akan lebih kuat
pada liat tipe 1 : 1 daripada liat tipe 2:: 1. Menurut Bajwa (1981) tanah-tanah
yang didominasi oleh mineral liat kaolinit dan haloisit (tipe 1 : 1) mempunyai
kapasitas jerapan P yang lebih besar yaitu sebesar 80 % dari P yang
ditambahkan, dan cfiikuti oleh mineral liat arnorf, beidelit, monrnorilonit dan
vermikulit.
Jerapan P meningkat sejalan dengan semakin tingginya kadar liat tanah.
Fox dan Kamprath (1970, dalam Sanchez dan Uehara, 1980) melaporkan
bahwa jerapan P sebesar 390 ppm terjadi pada Oxisols Columbia dengan
kadar liat 38 %. Oxisols Brazil dengan kandungan liat 45 % dapat menjerap P
sebesar 750 ppm, sedangkan Oxisols Hawai dengan kadar liat 70 % dapat
menjerap P sebesar 900 ppm. Disamping kadar liat yang tinggi Oxisols dari
Hawai j uga didominasi oleh mineral kaolinit. Adapun
Sanchez (1977)
mengemukakan bahwa fiksasi pada tanah Oxisols Cerrado Brazil yang
mengandung lebih dari 60 % liat sebesar 442 ppm P.
Anda (1999) lnengemukakan bahwa retensi P pada tanah Typic
Kandiudox Sitiung Sumatera Barat pada kedalaman 0 - 12 cm dan 12 - 32 cm
dengan kandungan liat yang didominasi oleh kaolinit masing-masing 97 %
adalah berturut-turut sebesar 56.7 % dan 54.9 % dengan pH dalam 0.002 M
CaClz (1 : 10) berturut-turut 4.07 dan 4.17 serta mengandung Fe2O3masing~nasingsebesar 6.4 % dan 6.1 %. Mcnurut I-Iidayat ( 1 996) jerapan P pada
10
Oxisols di Pleihari Kalimantan Selatan mencapai 1519 - 2546 ug Plg tanah,
dan Wigena (2000) mengemukakan bahwa fiksasi P pada Oxic Dystrudept
Jambi sebesar 1428 ppm P.
Foth (1978) dan Ahmad (1989) mengemukakan bahwa tanah-tanah di
daerah tropik basah yang telah mengalami pelapukan lanjut seperti Oxisols
yang umumnya bereaksi masam dan banyak ditemui oksida Fe, Al, dan Mn
yang dapat bereaksi dengan ion P membentuk senyawa P yang sukar larut.
Hal ini dikemukakan juga oleh Sanchez dan ~ e h a r (1980)
a
bahwa jerapan P
pada Oxisols disebabkan oleh tingginya kandungan liat dan seskuioksida serta
adanya dominasi mineral kaolinit.
Untuk mengatasi kendala-kendala tersebut di atas beberapa upaya yang
dapat dilakukan diantaranya adalah dengan mengurangi kapasitas jerapan P
melalui pemberian kapur (Smyth dan Sanchez, 1980 ; Wigena, 2000) dan
pemupukan P (Puslittanak, 1993 dan Idris et al., 1997).
Kalsium Karbonat, Kalsium Sulfat dan Reaksinya di Dalam Tanah
Kalsium karbonat (CaC03) adalah merupakan salah satu bentuk dari
karbonat anorganik yang terdapat di dalam tanah (Doner & Lynn, 1977 ;
Nelson, 1982, dulun~Loeppert dan Suarez, 1996). Mineral-mineral karbonat
ini bersifat basa, bereaksi sebagai penyangga pH sehingga mempunyai
peranan penting dalam proses kimia di dalam tanah (Loeppert dan Suarez,
1996). Menurut Allison & Moodie (1965); Nelson (1982, dulam Loeppert dan
Suarez, 1996) reaksinya adalah sebagai berikut: CaC03 + 2 H+ -+caf2 + COz
+ I-123.
11
Kalsium karbonat merupakan salah satu bahan pengapuran. Menurut
Hardjowigeno (1995) gunanya pengapuran adalah sebagai berikut: 1)
menaikkan pH tanah, 2) menambah unsur-unsur Ca dan Mg, 3) menambah
ketersediaan unsur-unsur P clan Mo, 4) mengurangi keracunan Fe, Mn,Al, dan
5) memperbaiki kehidupan mikroorganisme dan memperbaiki pembentukan
bintil-bintil akar.
Soepardi (1983) mengemukakan bahwa pengaruh utama pengapuran
pada tanah masam adalah menetralkan aluminium dan mangan dapat ditukar.
Pengaruh lainnya adalah kadar ion hidrogen menurun dan ion hidroksil (OH)
meningkat, Ca dan Mg dapat ditukar meningkat, nisbah kation-kation yang
dijerap dan yang berada dalam larutan tanah berubah, persentase kejenuhan
basa meningkat serta ketersediaan Mo diperbaiki.
Kamprath (1972) mengatakan bahwa pemberian kapur merupakan salah
satu cara mengatasi kemasaman tanah yang secara kimiawi akan menetralkan
Alddyang merupakan racun bagi tanarnan.
Untuk menetralisir kemasaman tanah dengan kapur, dalam bentuk
CaC03 melibatkan berbagai reaksi yang bervariasi mengikuti sumber
kemasaman tanah. Mekanisme peningkatan pH tanah sebagai akibat
pengapuran meliputi reaksi penetralan H dalam larutan tanah, dan penukaran
kation A1 serta H pada kompleks jerapan.
Pengaruh langsung dari kalsium karbonat terhadap tanah dapat
dilukiskan sebagai berikut (Hakim el ul., 1986) :
El
Misel
Menurut Kussow (1971), reaksi penetralan
Hf
dalam larutan tanah
dengan CaC03 adalah sebagai berikut :
~ a ++ HCO?
~
+ OH-
CaC03 + H20
+ OH- #
Ht
H20
+ ~ komplek jerapan dengan CaC03 melalui
Reaksi penetralan ~ 1 dalam
anion OH-. Selanjutnya kation ~ a masuk
+ ~menggantikan ~ l +dalam
'
komplek
jerapan. Melalui reaksi antara komplek jerapan dengan OH- maka akan
terbentuk endapan Al(OH)3 yang dapat menjadi gibsit. Reaksi tersebut
menurut Kussow (1971) adalah sebagai berikut :
-+
3 CaC03
3
~
0
3
+- ~6 H20
# 3 H2CO3 + 6 OH3 H20 + 3 C02
3 H2CO3
2 AIX3 + 6 OH3~
a ++ ~6 X-
3 ~ a ' +~ 3 CO~-'
+-----" 2 Al(OH)3 + 6 X4
2
-.
3 CaX2
13
Reaksi penetralan H' dalam komplek jerapan dengan pengapuran CaC03
berlangsung sebagai berikut (Kussow, 197 1) :
CaC03
~ a ++ C ~O ~ - ~
C O ~ -+~2 HX - 4
2 x- + H2c03
H2C03
H20 + C 0 2
~ a ' +~2 X'
e
CaX2
CaC03 + 2 HX
#
CaX2 + H20 + COz
Dari reaksi tersebut di atas, anion CO~"menetralkan H? pada komplek
jerapan dan kation cat2 masuk menggantikan H+ dalam komplek jerapan.
Pengapuran dapat pula membebaskan P yang terfiksasi dalarn seskuioksida
aluminium dan besi. Senyawa ini banyak terdapat pada tanah di daerah tropika
dengan tingkat pelapukan yang lanjut, seperti Oxisols. Reaksi pembebasan P
dengan CaC03 berlangsung sebagai berikut (Hakim et a!., 1986) :
A1 (OH)2H2P04 + OH'
2
4
A1 (OH)3 + H2P04-
Jerapan fosfat oleh ion A1 dan Fe yang umum terdapat di dalam tanah
adalah merupakan proses pertukaran anion secara fisikokimia, dimana ion
fosfat menggantikan kedudukan ion OH dari koloid tanah atau mineral dan
melalui pembenan CaC03 pada tanah maka satu anion (OH-) ditukar dengan
ion lain (H2P04-)sehingga P menjadi lebih tersedia bagi tanaman.
Berdasarkan penelitian diperoleh bahwa untuk meniadakan keracunan A1
diperlukan pengapuran yang dapat meningkatkan pH tanah sampai 5.5
sedangkan untuk meniadakan keracunan Mn sampai pH 6.0 (Sanchez, 1992).
Disamping CaC03, Aldddi dalam tanah masam dapat diturunkan melalui
pemberian CaS04. Menurut Hammel ef a!., ( 1 985), Pavan el a/.,( 1982, 1 984)
14
dan Sumner
el
a/.; (1986), penggunaan kalsium sulfat atau gpsum sampai
permukaan tanah dapat meningkatkan Ca dapat dipertukarkan dan
menurunkan ALM di dalam subsoil tanah. Menurut Iyamuremye, Dick dan
Baham (1996), pemberian CaS04 setara 3.0 x A h menurunkan Aldd dari 0.43
cmol(+)kg-' menjadi 0.07 cmol(+)kg-' pada tanah Xeric Haplohumult, Jory,
Oregon. Walaupun A h menurun dengan pemberian CaS04, pH tidak nyata
naik. Selanjutnya pemberian CaS04 dengan dosis setara 1.5 x Aldd dan 3.0 x
Ahd menurunkan jerapan maksimum P dari 3.49 cmol(+)kg-' menjadl 3.40
Alva, Surnner dan Miller, (1990) mengemukakan bahwa pemberian
CaS04 pa& tanah Typic Hapludult Cecil dan Wedowee dapat meningkatkan
muatan negatif permukaan tanah yang disebabkan oleh jerapan spesifik ~ 0 4 ' '
seperti ditunjukkan oleh reaksi berikut :
"
M- OH
OH
I
M- So4 +~
0 4 ~ -
M-OH
]
+ OH-
Dimana M adalah Fe atau Al. Dalam reaksi ini terjadi pertukaran anion
antara OH- dengan
SO^^-. Dengan
meningkatnya muatan negatif permukaan
tanah tersebut maka hasilnya dapat meningkatkan retensi kation.
Pernupukan Fosfat
Mineral-mineral berfosfat ditemukan dalam seluruh susunan geologi baik
berupa deposit sedimen, deposit metamorfik inaupun deposit batuan beku
(Khasawneh dan Doll, 1978). Bahan baku utama dari pupuk P ini adalah
batuan fosfat (rock phosphate) yaitu berbagai rnacam apatit (Ca-fosfat) seperti
15
fluorapatit (Ca3(P04)2)3.CaF2;chloroapatit (Ca3(P04)2)3.CaC12
;hidroksiapatit
Ca3(P04)2)3.Ca(OH)2 ; karbonanat apatit (Ca3(P04)2)3.CaC03, senyawa P
lainnya dalarn tanah dan deposit yang menjadi bahan baku (walaupun kecil)
terutama adalah Fe-fosfat (FeP04.2 H20) dan Al-fosfat (A1P04.2 H20)
(Leiwakabessy dan Sutandi ,1998).
Pupuk P berdasarkan sifat kelarutannya menurut Leiwakabessy dan
Sutandi (1998) dibedakan menjadi pupuk-pupuk P larut air seperti ordinary
superphosphate (OSP), triple superphosphate (TSP) dan pupuk-pupuk P tidak
larut air seperti rhenania fosfat dan rock phosphate atau foafat alam.
Selanjutnya berdasarkan kecepatan ketersedlaannya, Hakim er al., (1986)
membedakan fosfat menjadi : 1) fosfat yang sangat lambat tersedia seperti
apatit, Fe-, Mn-, dan fosfat organik yang stabil, 2) fosfat yang lambat tersedia
seperti Ca(P03)2, Fe-, Mn-, dan Al-fosfat yang baru dibentuk (knstal kecil)
dan fosfat organik baru dimineralisasikan, 3) fosfat segera tersedia seperti
yang larut dalam air : NH4-fosfat, Ca(HzP04) dan yang tidak larut : CaHP04
dan Ca(P03)2.Adapun menurut Hardjowigeno (1995), pupuk P dibedakan
menjadi tiga golongan berdasarkan kelarutannya yaitu : 1 ) larut dalam asam
keras, 2) larut dalam asam sitrat, 3) larut dalam air. Pupuk P yang larut dalam
asam keras lambat tersedia bag tanaman, sedangkan yang larut dala~nasam
sitrat atau air mengandung P yang mudah tersedia bagi tanaman.
Sumber pupuk fosfat merupakan salah satu fakcor yang mempengaruhi
efisiensi pemupukan. Pupuk yang melepaskan unsur P secara lambat
diharapkan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan fosfat karena fiksasi
oleh tanah dapat dikurang~.Salah satu dari jenis pupuk ini adalah fosfat ala:n
16
Keuntungan dari penggunaan pupuk jenis ini menurut Tisdale dan Nelson
(1975) adalah dengan sifat kelarutan yang lambat dapat meningkatkan
efisiensi melalui pengurangan P yang terjerap. Untuk tanah-tanah tua lahan
kering dapat meningkatkan ketersediaan dan mobilitas P serta memperbaiki
ciri kimia tanah lainnya (Idris, 1995). Menurut Leiwakabessy dan Sutandi
(1998), batuan fosfat yang rata-rata berkadar 13 % P atau 30 % P2O5dan yang
masih mengandung CaC03 dan MgC03 dapat langsung digiling dan
dikeringkan untuk dipakai sebagai pupuk fosfat alarn, cocok untuk tanah-tanah
dengan daya fiksasi tinggi, terutama pada tanah masam, dapat digunakan
sebagai bahan pengapur dan tidak cocok untuk tanah-tanah alkalin atau
berkapur.
Efisiensi dari pupuk ini menurut Leiwakabessy dan Sutandi (1998),
ditentukan oleh sifat kelarutannya, pH tanah (semakin masam semakin baik),
kelembaban dan suhu yang kesemuanya akan mempengaruhi aktifitas biotik
yang juga berperan dalam reaksi konservasi P dalarn tanah. Menurut
Hammond, Chien dan Mokwunye (1986) ; Baon dan van Diest (1989) bahwa
faktor utama yang berpengaruh pada ketersediaan P dari fosfat alam dapat
dikelompokkan menjadi : fosfat alam sebagai sumber pupuk, faktor tanah,
faktor iklim dan faktor tanaman. Sebagai sumber pupuk, efektifitas agronomik
fosfat alam dipengaruhi sifat mineralogi dan kimia, antara lain reaktifitas
kimia dan sifat fisiK seperti kehalusan ukuran butir fosfat alam (Hammond el
ul., 1986).
17
Daya dorong (driving force) tejadinya pelarutan fosfat alam dalam tanah
adalah pH tanah, Cadd, dan aktifitas HzPOi atau HPOY~/kapasitas retensi
tanah (Khasawneh dan Doll, 1978 ;Hamrnond et al., 1986).
Pengaruh faktor pH tanah, Cadd dan ahfitas H2P01' atau HP0i2/
-
kapasitas retensi tanah tersebut, &pat dilihat pada reaksi berikut (Hammond
et al., 1986) :
Ca10(P04)6.F2+ 12
10 ~ a + +6 H2P04~
+ 2 F-
Reaksi ini menunjukkan bahwa pelarutin fosfat alam membutuhkan
lingkungan yang masam (Khasawneh dan Doll, 1978). Penggunaan fosfat
alam yang digiling halus umumnya direkomendasikan hanya di tanah dengan
pH kurang dari 5.5 (Hammond dan Diamond, 1987). Beberapa tanah tropika
masam mempunyai Ca dapat ditukar dan konsentrasi P relatif rendah sehingga
memberikan kondisi yang sesuai untuk pemakaian fosfat alam. Pengapuran
pada tanah masam menyebabkan penurunan kelarutan fosfat alam, akibat
peningkatan pH dan Ca dapat ditukar (Hammond el al., 1986).
Untuk jangka pendek, penggunaan pupuk TSP (triple superphosphate)
atau SP.36 (Double superphosphate) relatif lebih mudah menyediakan unsur P
bagi tanaman karena TSP atau SP.36 merupakan pupuk berkadar P larut air
tinggi. Rumus pupuk TSP dan SP.36 ini adalah Ca (H2P04)2.Menurut
Hardjowigeno (1995) kandungan P20s DSP adalah 36 - 38 % ; berupa bubuk
kasar, berwarna putih kotor, abu-abk atau coklat muda ; larut dalam air,
bekerjanya perlahan-lahan sehingga dianjurkan untuk pemupukan sebelum
tanam. Adapun kandungan P2Os TSP adalah 46 - 48 % ; berupa butir-butir
keci! benvarna abu-abu dengan sifat-sifat lain sama dengan DSP. Menurut
18
Leiwakabessy dan Sutandi (1998), pupuk yang berkadar P larut air lebih
cocok untuk tanah-tanah netral dan untuk tanaman semusim.
Pupuk P larut air akan cepat larut dalam tanah dengan kelembaban
sedang. Air atau uap air yang bergerak ke butiran pupuk melarutkan dan
membentuk larutan jenuh dan ion-ion yang dibebaskan dari pupuk. Sifat
-
larutan dari pupuk-pupuk superphosphate seperti TSP menimbulkan reaksi
yang ekstrim masam di sekitar pupuk. Reaksi tanah yang ekstrim masam ini
dapat membebaskan (dari dekomposisi mineral tanah) dan meningkatkan
aktifitasion-ion seperti ~ l + ' ,~ e +dan
' ~ n + % e r t ajuga ion-ion basa ~ a +M~ ~
, + ~
dan K+. Ion monofosfat (H2P04-)akan segera bereaksi dengan logam-logam
tersebut membentuk senyawa yang antara lain seperti AlP04.2 H 2 0 (Variscite)
(Leiwakabessy dan Sutandi (1998).
Reaksi pupuk-pupuk yang mengandung monokalsium fosfat (Ca(H2P04)2
di dalam tanah masam akan menghasilkan bermacam-macam jenis senyawa
yang antara lain : koloidal (Fe, Al, X)P04.8 H20, dikalsium fosfat (CaHP04
dan
CaHP04.2H20),
CaF2(HP04).8H20, CaA1H(P04)2.6Hz0 dan
CaA16H4(P04)3.20HzO. Dalam tanah dengan kondisi yang kurang masam
akan
terbentuk
CaHP04.2H20,
K
(A1Fe)3H8(P04)6.6Hz0 dan
1 8H20. Pada tanah berkapur akan terbentuk pertama-tama
K3A15H6(P04)8.
dikals~umfosfat. Dalam keadaan dimana terdapat banyak Mg maka akan
terbentuk MgHP04.3H20 disamping CaHP04 (dihidrat dan anhidrat)
(Leiwakabessy dan Sutandi ( 1998).
Kelemahan penggunaan pupuk P larut air adalah bahwa efektivitas pupuk
tersebut cepat menurun terutama bila digunakan di tanah masam, ak~bat
terbentuknya senyawa yang kurang tersedia bagi tanaman dan ketersediaan P
selanjutnya dikontrol oleh pelarutan P dari tanah (Hammond, 1978).
Selanjutnya Kussow ( 1971) menyatakan bahwa pelarutan yang cepat tersebut
tidak dapat menghindari adanya retensi unsur P oleh kation-kation seperti Al,
Fe, Ca, dan Mn.
Sanchez (1977) mengemukakan bahwa pemupukan P tanah Oxisols perlu
dilakukan untuk menyediakan 0.2 ppm P di dalam larutan tanah dan untuk
tanah yang menjerap 200 ppm P diperlukan perkupukan 870 kg P20s/ha dalam
upaya mengatasi masalah tersebut. Selanjutnya Fox dan Kamprath (1970)
menyarankan bahwa adanya 0.0064 rnmol Pniter atau 0.2 mg Pniter di dalam
keseimbangan larutan tanah akan dapat menghasilkan produksi optimum pada
sebagian besar tanaman.
Aplikasi Isotop pada Penelitian Bidang Pertanian
Metode Isotop dan radiasi telah dibuktikan sangat berguna di dalam
penelitian bidang pertanian dan di dalam meningkatkan produksi pangan
dunia. Metode- metode ini telah digunakan dengan rutin di lapangan seperti
penelitian mengenai hara tanaman, kesuburan tanah, pemuliaan tanaman,
kesehatan dan produksi ternak, pengendalian hama serangga, pengawetan
pangan dan penelitian residu pestisida (Hardarson, 1990).
Hampir semua unsur penting dalam
penelitian hayati paling kurang
mempunyai dua isotop stabil yaitu isotop ringan dan isotop berat dengan
isotop berat berada dalam jumlah kecil. Isotop-isotop berat sering digunakan
sebagai penciri (tracers) i i dalam sistem biologi (Axmann dan Zapata, 1990).
20
Sisworo dan Rizal(1999), menyatakan pada dasarnya isotop dapat dibagi
dalam dua kelompok besar yaitu ; 1) radioisotop : isotop yang dapat
memancarkan radiasi, yang secara umum dsebut sebagai sinar a,P, y, seperti
6 0 ~ o3, 2 ~ ,6 5 ~ n2)
. istotop sabil : isotop yang tidak memancarkan radiasi
seperti
'
5
dan
~
13c.
Selanjutnya
berdasarkan fimgsinya maka isotop dapat
dibagi ke dalarn dua kelompok yaitu : 1) kelompok yang berfimgsi sebagai
sumber radiasi seperti 6 0 ~ dom 13'cs, 2) kelompok yang berfhgsi sebagai
perunut atau tracer seperti 3 2 ~ 3, 3 ~ 3,
5 dan
~
65~n.
Penggunaan awal dari analisa isotop stabil dilakukan pada bidang ilmu
geologi seperti geochemistry selanjutnya dengan pengembangan peralatan
penelitian inovatif menggunakan berbagai isotop stabil telah menghasilkan
penggunaan yang lebih luas di dalam kehidupan, pertanian dan penelitian
lingkungan (Axmann dan Zapata, 1990).
Sisworo dan Rizal (1999) menyatakan bahwa secara umum penggunaan
teknik nuklir atau radioisotop di bidang pertanian dan peternakan adalah
untuk membantu : 1) menentukan kondisi optimal b a g penggunaan pupuk,
air dan juga fiksasi N2 udara, 2) pemuliaan untuk memperoleh varietas baru
yang tahan hamalpenyakit, produksi tinggi dengan kualitas produk lebih baik,
3) meningkatkan kinerja reproduksi, tingkat nutrisi dan kesehatan hewan, 4)
mengurangi kehilangan panen pada saat pasca panen, 5) mengurangi bakteri
patogen pada bahan pangan, 6) mempelajaripengurangan polusi pestisida dan
senyawa agrokimia lainnya, 7) mengendalikan hama, 8) meningkatkan bobot
badan hewan dan produksi susu karena adanya makanan tambahan, 9)
~ne~nperbai
ki reproduksi sapi, 1 0) memberantas penyaki t yang di idap hewan.
21
Penggunaan teknik nuklir tersebut didasarkan pada kemampuan isotop
sebagai alat untuk menganalisis dan yang terpenting adalah bahwa suatu
isotop yang digunakan dapat dilacak kembali.
Atom-atom berat yang digunakan dalam penelitian hayati (biologi) dapat
bempa unsur radioaktif (radioisotop) atau atom non aktif. Radioisotop adalah
unsur yang mampu meluruh dengan sendirinya akibat kelebihan muatan
positip pada intinya. Contoh radioisotop yang sering digunakan dalam
penelitian antara hubungan tanah dengan tanaman menurut Zapata ( 1990)
adalah seperti pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Beberapa Radioisotop yang Digunakan dalam Penelitian
Hubungan Tanah dan Tanaman (Zapata, 1990)
Radioisotop
Tipe Penggunaan
Karbon
I3c
Oksigen
lsO
Nitrogen
"N
Penelitian bahan organik, fotosintesa dan
Translokasi C.
Penelitian fotosintesis, respirasi, ludrologi,
Ekologi, bahan organik tanah.
Penelitian efisiensi penggunaan pupuk N,
Fiksasi
biologi,
keseimbangan N,
transformasi N dalam tanah dan
sebagainya.
Penelitian efisiensi penggunaan pupuk P,
residu pupuk P, evaluasi fosfat alam dan
sebagainya.
Penelitian K dapat dipertukarkan
Unsur
Fosfor
3 ' ~
Kalium
'OK
Kalsium
"ca
,
Penelitian Ca tanah dan pergerakan Ca
dalam tanaman.
Prinsip perhitungan menggunakan teknik radioisotop ini menurut
Sisworo dan Rizal (2000); Sisworo, Haryanto dan Rasjid (1997) pada garis
besarnya terdiri atas dua metode yaitu : 1) metode langsung, 2) metode tidak
langsung dengan menggunakan nilai-A dan metode pengenceran.
22
Efisiensi Penggunaan Pupu k
Efisiensi penggunaan pupuk adalah satu ukuran kuantitatif serapan hara
aktual yang berasal dari pupuk oleh tanarnan dalam hubungan dengan hara
yang ditambahkan dalarn tanah (Zapata, 1990). Hal tersebut dengan jelas
tergambar pada persamaan berikut :
Jurnlah hara tanarnan dari pupuk
x 100 %
% penggunaan pupuk =
jumlah hara yang ditambahkan
Efisiensi penggunaan pupuk dapat ditaksir dengan berbagai
TANAH TYPIC HAPLUDOX SITIUNG SUMATERA BARAT
MELALUI PEMBERIAN KALSIUM
KARBONAT DAN
KALSIUM SULFAT
Oleh :
MULYADI
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ABSTRAK
MULYADL Perubahan Ciri Kimia dan Efniensi Pemupukan P pada Tanah
Typic Hapludox Sitiung Sumatera Barat melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan
Kalsium Sulfat. (Dibawah bimbingan KOMARUDDIN IDRIS, ABDUL RACHIM dan
E L S E L. SISWORO).
Penelitian ini bertujuan untuk : (1) mempelajari perubahan ciri-ciri kimia dan
efisiensi pemupukan P tanah Oxisols akibat pengaruh pemberian kalsium karbonat dan
kalsium sulfat, (2) mempelajari respons tanaman jagung akibat pemberian kalsium
karbonat dan kalsium sulfat dan pemberian pupuk P (SP36 dan fosfat alam Ciarnis).
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak
Lengkap dengan dua faktor dan tiga ulangan. Penelitian ini terdiri atas 6 percobaan yaitu
4 percobaan dilakukan di laboratorium dan 2 percobaan di nunah kaca. Percobaan 1
terdiri atas faktor kalsium karbonat dengan pup& SP36. Percobaan 2 terdiri atas faktor
kalsiurn karbonat dengan pupuk fosfat alam ciamis. Percobaan 3 terdiri atas faktor
kalsium sulfat dengan pupuk SP36. Percobaan 4 terdiri atas faktor kalsium sulfat dengan
fosfat alam Ciamis. Percobaan 5 terdiri atas kombinasi persentase kalsium karbonat dan
kalsium sulfat setara 2 x Aldddengan fosfat alam Ciamis dan terakhir percobaan 6 terdiri
atas faktor kombinasi persentase kalsiurn karbonat dan kalsium sulfat setara 2 x Aldd
dengan pupuk SP36. Untuk percobaan laboratorium masing-masing faktor terdiri atas 3
level dosis yang berbeda. Untuk kalsium terdiri dari 0 x Aldd ; 1 x Aldd dan 2 x Aldd,
Untuk pupuk SP36 d m fosfat alam Ciamis terdiri dari 0.0 ppm P ;0.2 ppm P dan 0.4 ppm
P. Pada percobaan rumah kaca, persentase kombinasi kalsium karbonat dan kalsium sulfat
setara 2 x Ala terdiri dari 6 level dosis yaitu : 0 % CaS04 + 0 % CaCO3 ; 100 % CaS04 +
0 % CaC03 ;75 % CaS04+ 25 % CaC03 ;50 % CaS04 + 50 % CaC03 ; 25 % CaS04 -t
75 % CaC03 dan terakhir 0 % CaS04 + 100 % CaC03. Pupuk SP36 d m fosfat alam
Ciamis masing-masing terdiri dari 2 level dosis yaitu 0.0 ppm P dan 0.2 ppm P.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kalsium karbonat dan kalsium sulfat
yang dikombinasikan dengan pupuk SP36 dan fosfat alam Ciamis nyata memperbaik~
sifat kimia tanah yaitu dengan naiknya PHHZO,bertambahnya muatan negatif, Aldd
menjadi tidak terukur, KTK efektif dan kejenuhan basa yang meningkat, kenaikan P
tersedia (PBrayI),menurunnya Fedd dan memberikan pengaruh penurunan yang nyata pada
erapan maksimum P.
Pada percobaan rumah kaca, kecenderungan pemberian kalsium sulfat sampai
mencapai 100 O h setara 2 x Aldddengan fosfat alam Clamis memberikan hasil yang lebih
balk jika d~bandingkandengan pupuk SP36 terhadap penambahan bobot kerlng tanaman.
serapan P total tanaman dan efisiensi pemupukan P.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa Tesis berjudul :
PERUBAHAN CIRI KIMIA DAN EFISIENSI PEMUPUKAN P PADA
TANAH TYPIC HAPLUDOX SITIUNG SUMATERA BARAT
MELALUI PEMBERIAN KALSIUM KARBONAT DAN
KALSlUM SULFAT
Adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan.
Semua sumber data dan infonnasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat
diperiksa kebenarannya.
Bogor, Oktober 2002
MULYADI
NRP.99047
PERUBAHAN CIRI KIMIA DAN EFISIENSI PEMUPUKAN P
PADA TANAH TYPIC HAPLUDOX SITlUNG SUMATERA
BARAT MELALUI PEMBERIAN KALSIUM
KARBONAT DAN KALSIUM SULFAT
MULYADI
Tesis
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Magister Sains pada Program Studi
Ilmu Tanah
PROGMM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
: Perubahan Ciri Kimia dan Efisiensi Pemupukan P
Judul Tesis
pada Tanah Typic Hapludox Sitiung Sumatera Barat
Melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan
Kalsium Sulfat
Nama Mahasiswa
: Mulyadi
Nomor Pokok
: 99047
Program Studi
: Ilmu Tanah
Menyetujui,
1. Komisi Pelpbimbing
Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS
Ketua
(Alm.)
Dr. Ir. El. Abdul Rachim, MS
Anggota
2. Ketua Program Studi
Prof. Dr. Ir. H. Sudarsono, MSc
Tanggal Lululs : 29 Agustus 2002
Ir. Elsie L. Sisworo,MS, APU
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahlr di Tebas Kabupaten Sambas Propinsi Kalimantan Barat pada tanggal 25
Oktober 1966. Merupakan anak ketujuh dari pasangan suarni-istri Hamdi H. Muhammad
dan Hj. Nurhana Idris.
Menempuh pendidikan dasar di SDN No.1 Tebas dan Tamat tahun 1979. Tahun
1982, tarnat dari SMP Negeri Tebas. Pada tahun 1985, penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Lanjutan Tingkat Atas; SMA Negeri I Singkawang. Ditahun yang sama penulis
memulai penQdikan S-1 di Universitas Tanjungpura Fakultas Pertanian Program Studi
Agronomi. Penulis meraih gelar Sarjana Pertanian pada tahun 1990.
Tahun 1992, penulis mulai mengabdikan diri sebagai penyuluh pertanian spesialis
(PPS) dengan status honorer pada Kantor Wilayah Pertanian Propinsi Kalimantan Barat
dan dipekerjakan di Dinas Pertanian tanaman Pangan Propinsi Kalimantan Barat. Tahun
1994, penulis diangkat sebagai pegawai negeri sipil (PNS) sebagai penyuluh pertanian.
Pada tahun 1999, penulis mendapatkan tugas belajar dari
PEMDA Propinsi
Kalimantan Barat untuk melanjutkan pendidikan ke tingkat pascasarjana 1 Fakultas
Pertanian Institut Pertanian Bogor dengan memilih Program Studi Ilmu Tanah dan lulus
pada tanggal 29 Agustus 2002.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan yang Maha
-
Pemberi kasih sayang dan kebijakan yang tak pilih kasih, karena atas rahmat dan
ridhoNyalah penulis dapat menyelesaikan proses penelitian dan penulisan tesis ini
yang berjudul, "Perubahan Ciri Kimia dan Efisiensi Pemupukan P pada Tanah Typic
Hapludox Sitiung Sumatera Barat melalui Pemberian Kalsium Karbonat dan Kalsium
Sulfat ". Salam dan Salawat juga penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW,
keluarganya, sahabatnya dan para muslimin-muslimat. Semoga umat manusia selalu
sejahtera dalarn kelimpahan iman dan damai dalam menjalani kehdupan ini.
Penulisan tesis ini adalah merupakan satu syarat yang hams dipenuhi untuk dapat
meraih gelar Magister Sains pada Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Penulisan ini &susun berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan hampir 10
bulan, yakni sejak April 2001 sarnpai Januari 2002 di Laboratoriurn Kimia dan
Kesuburan Tanah IPB Baranangsiang , Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah
IPB Darmaga, Rumah Kaca Jurusan Ilmu Tanah di Baranangsiang dan Laboratorium
LP3TIR BATAN Jakarta.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak
Komaruddin Idris, Bapak H. Abdul Rachim (Alm.), dan Ibu Esje L.
Sisworo, selaku Ketua dan Anggota Komisi Pembimbing, yang telah banyak
memberikan
bantuan, arahan, saran dan petunjuk sejak menyusun rencana
penelitian sarnpai penyusunan penulisan ini. Semoga Allah SWT selalu
melimpahi rahmat, kebijaksanaan dan pahala yang tak berhingga.
Bapak H. Sudarsono, ketua Program Studi Ilmu Tanah yang telah memberikan
motivasi untuk secepatnya bisa menyelesaikan pendidikan ini. Semoga Allah
SWT melimpahinya dengan pahala yang tak berhingga.
Gubernur Kepala Daerah Kalimantan Barat, yang telah memberikan kesempatan
untuk melaksanakan tugas belajar dengan memberikan bantuan beasiswa b a g
penulis untuk mengikuti program pendidikan pascasarjana ini.
Ir. Andi Patiroi (Alm.) mantan Kakanwil Pertanian Propinsi Kalimantan Barat;
mantan Sekretaris Bimas Kalimantan Barat, Ir. Siwi Purwanto dan Kepala Dinas
Pertanian Propinsi Kalimantan Barat, Ir. Fathan
AR,Mag.,
yang telah
memberikan kesempatan dan izin serta dukungan
kepada penulis untuk
mengkuti program pendidikan ini.
Badan Kepegawaian Daerah Propinsi Kalimantan Barat beserta staf yang dengan
ikhlas telah membantu kelancaran penulis mengikuti pendidikan tugas belajar
pada program pascasarjana.
Tenaga Laboran pada Laboratoriurn Kimia dan Kesuburan Tanah IPB, terutama
Bapak Simon, Bapak Dady, Bapak Sukoyo, Bapak Soleh, Bapak Ade dan Bapak
Hermansyah yang telah membantu kelancaran dalam proses penelitian
laboratorium.
Tenaga Laboran pada Laboratorium P3TIR BATAN Jakarta yang telah membantu
penulis dalam proses penelitian ini.
Rekan sesama mahasiswa Pascasarjana IPB jurusan Ilmu Tanah yang senantiasa
memberikan dukungan dan kerjasama yang sangat baik.
...
111
9. Istri (Erliyanti) dan Anakku tercinta Almira Nur Islami yang telah memberikan
pengorbanan, kesabaran, pengertian dan doa serta dorongan semangat sehingga
penulis marnpu menyelesaikan tugas ini dengan ketetapan hati.
10. Kepada Ibunda tercinta, Hj.Nurhana, Abangnda Dr. Muchlis Hamdi, Kakaknda
Sabehah, Rasidah (Alm), Mahdiah, Mahfuzah dan Nurhayati yang telah
memberikan segala bantuan dan doa tulus ikhlas sehingga penulis mampu
menyelesaikan proses pendidikan ini dengan Ridho Allah yang Maha Kaya lagi
Maha Memperhatikan.
11. Kedua Mertua beserta seluruh keluarga yang telah mendukung dan merestui
usaha penulis untuk mengikuti pendidikan ini.
12. Khusus kepada Ayahnda Harndi H. Muhammad (Alm.) yang semasa hidupnya
selalu memberikan semangat dan dorongan untuk tiada henti dalam menimba
ilmu yang bermanfaat kepada anak-anaknya. Semoga Allah Mengasihi dan
Menyayanginya, di sisiNya yang penuh rahmat.
13. Rekan-rekan sesama mahasiswa penghuni Asrama Rahadi Osman Kalimantan
Barat, Jln. Batu Hulung No.5 Bogor , dan sahabatku Istikanah Aprilianingrum
yang dengan semangat kekeluargaan dan kebersamaan sangat tinggi telah mampu
mendorong penulis untuk segera menyelesaikan penulisan ini.
iv
Sadar akan segala kekurangan clan kelemahan yang dimiliki dan tiada gading
yang tak retak, penulis mengharapkan semoga saja karya ini dapat bermanfaat serta
memberikan setitik sumbangan bagi perkembangan ilmu di bidang pertanian.
Bogor, Oktober 2002
Penulis
DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR TAE3EL
..................................................................
DAFTAR GAMBAR ..................................................................
ix
.........................................................
xi
..................................................................
1
.........................................................
1
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
vii
Latar Belakang
Tujuan ...........................................................................
4
..................................................................
4
.........................................................
5
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Bentuk P di dalam Tanah
................................................
5
.....................
6
Ketersediaan Fosfor (P) Tanah dan Jerapan P
Kalsium Karbonat, Kalsium Sulfat dan Reaksinya di dalam Tanah ...
Pemupukan Fosfat
.........................................................
10
14
.....................
19
Efisiensi Penggunaan Pupuk ................................................
22
Tinjauan Umum Tanaman Jagung
.......................................
23
.........................................................
26
Waktu dan Tempat
.........................................................
26
Bahan dan Alat
.........................................................
26
Prosedur Penelitian
.........................................................
27
Aplikasi Isotop pada Penelitian Bidang Pertanian
BAHAN DAN METODE
Pelaksanaan dan Rancangan Penelitian
NASIL DAN PEMBAHASAN
..............................
................................................
Kernasaman Tanah dan A1 Dapat Dipertukarkan (Aldd)
............
27
37
37
ApH (pHHZO
.
pHKC1).........................................................
45
Kapasitas Tukar Kation Efektif dan Kejenuhan Basa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
Ketersediaan Fosfor dan Besi Dapat Dipertukarkan
58
.....................
Erapan Maksimum P .........................................................
70
Bobot Kering dan Serapan P total Tanaman ..............................
75
Efisiensi Pemupukan P.........................................................
82
................................................
86
..................................................................
86
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran ............................................................................
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................
87
88
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Beberapa Radioisotop yang Digunakan dalam Penelitian Hubungan
Tanah dan Tanaman, (Zapata, 1990)
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
21
2. Dosis Pupuk SP36 dan Fosfat Alam Ciamis untuk 500 g dan 2500 g
Tanah Bobot Kering mutlak (BKM)
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ....
30
....
31
4. Dosis CaCO dan CaS04 setara 2 x Aldduntuk 2500 g Tanah BKM
pada Percobaan Rumah Kaca
... ... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ... ... ..
31
5. Pengaruh CaC03 dengan SP36 terhadap pHw0 dan A1 Dapat Dipertukarkan
38
6. Pengaruh CaC03 dengan Fosfat Alam Ciamis (FA) terhadap pHHZO
dan
Al Dapat Dipertukarkan ... ... ... ... ... ... .. . ... .... ... ... ... ... . .. . . . ... ... ... ... ....
40
7. Pengaruh CaS04 dengan SP36 terhadap pHHZO
dan A1 Dapat Dipertukarkan
41
8. Pengaruh CaS04 dengan Fosfat Alarn Ciamis (FA) terhadap PHHZO
dan
A1 Dapat Dipertukarkan.. .. ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... .. . ... . .. ... ... .. . ... ... ... .
42
3. Dosis CaC03 dan CaS04 untuk 500 g dan 2500 g Tanah BKM
9. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldddengan Pupuk Fosfat
Alam Ciamis (FA) terhadap pHHzodan A1 Dapat Dipertukarkan ... . .. ... . . . . .. 44
10. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 44
terhadap pHHzodan A1 Dapat Dipertukarkan
1 1. Pengaruh CaC03dengan SP36 terhadap KTK efektif dan Kejenuhan Basa.. . .. 50
12. Pengaruh CaCO3 dengan Fosfat Alam Ciamis (FA) terhadap KTK efektif dan
Kejenuhan Basa ... .. . .. . . . . . . . . .. ... ... . . . . . . . .. ... . .. ... . .. . . . . . . . .. ... . . . . . . . .. . .. . 50
13. Pengaruh CaS04 dengan SP36 terhadap KTK efektif dan Kejenuhan Basa.. .. . 5 1
14. Pengaruh CaS04 dengan FA terhadap KTK efektif dan Kejenuhan Basa.. . .. . . 52
15. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aidd dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap KTK efektif ..................................
54
16. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03)setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
......................... 56
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Kejenuhan Basa
17. Pengaruh CaC03 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
...............................................................................
PB~YI
18. Pengaruh CaS04 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
................................................................................
PB~YI
19. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x &d dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciarnis terhadap PBmyl
...................................
20. Pengaruh CaC03 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Fe Dapat Dipertukarkan ...........................................................
2 1. Pengaruh CaS04 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Fe Dapat Dipertukarkan ..............................................................
22. Pengaruh Perlakuan (CaSO4 + CaC03)setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
.................
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Fe Dapat Dipertukarkan
23. Pengaruh CaC03 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Erapan Maksimurn P
..............................................................
24. Pengaruh CaS04 dengan Pupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis terhadap
Erapan Maksimum P
..............................................................
25. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldddengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Bobot Kering Tanaman.. .....................
26. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Serapan P- Total Tanaman...................
27. Pengaruh Perlakuan (CaS04 + CaC03)setara 2 x Aldd dengan Pupuk SP36
atau Fosfat Alam Ciamis terhadap Efisiensi Pemupukan P
.................
83
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Hubungan Fosfat Alam yang Ditambahkan dengan P dalam Larutan Tanah
pada Tiga Waktu Inkubasi
....., ... ... ... ......... ... ... ... ... ... ... ... ...
29
2. Hubungan ApH dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah yang
Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... ... ... ... ... ... . . . ... ... ... ... ... ...
47
3. Hubungan ApH dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... ... ... ... ... ... .
48
4. Hubungan KTK efektif dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah
yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis.. .. ..... ... ... ... ... ... ... ... ... .
54
5. Hubungan Kejenuhan Basa dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah
yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 53
6. Hubungan KTK efektif dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03)setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis
... ... ... ... .. 55
7. Hubungan Kejenuhan Basa dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis.. . .. . ... .. ... . . . ... .. 57
8. Hubungan PBray1dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04 pada Tanah yang
Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... .... . ... . .. . .. ... ... .. . ... . . . ... ... ... ..
62
9. Hubungan P B ~dengan
~ I Perlakuan (CaS04 + CaC03) setara 2 x Aldd
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ... . .. ... . . . . . . ... .. .
63
10. Hubungan Fe Dapat Dipertukarkan dengan Perlakuan CaC03 atau CaS04
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis . . .. .. . . .. . .. . . . . . . . ..
67
1 I . Hubungan Fe Dapat Dipertukarkan dengan Perlakuan (CaS04+ CaC03)
setara 2 x Alddpada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis .. . . 69
12. Hubungan Erapan Maksimum P dengan Perlakuan CaC03atau CaS04
pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis . . .. . . . . .. .. . ... . .. . . .
74
13. Hubungan Erapan Maksimum P dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03)
setara 2 x Aldd pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciarnis...
74
14. Hubungan Bobot Kering Tanaman dengan Perlakuan (CaS04 + CaC03)
setara 2 x Aldd pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis ...
77
15. Hubungan Serapan P-Total Tanaman dengan Perlakuan (CaS04 + CaCOs)
setara 2 x & pada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam Ciamis .... 8 1
16. Hubungan Efisiensi Pemupukan P Tanaman dengan Perlakuan (CaS04 +
CaC03) setara 2 x Alddpada Tanah yang Dipupuk SP36 atau Fosfat Alam
Ciamis ...................................................................................
84
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
Teks
1. Metode Analisis Beberapa Ciri Kimia Tanah. Efisiensi Pupuk dan Erapan P
94
2. Metode dan Prosedur Analisis Tanah & Laboratorium
......................
95
3. Desknpsi Profil di Lokasi Pengambilan Contoh Tanah
......................
99
4 . Hasil Analisis Sifat Fisik dan Kimia Tanah Typic Hapludox (RM-02)
Komposit dengan Kedalaman 0 .
30 cm Sitiung I11 Sumatera Barat
....
101
5. Kadar Hara dalam Pupuk SP36. Fosfat Alam Ciamis. Kalsium Karbonat dan
.............................................................
Kalsium Sulfat
102
6 . Sidik Ragam pHIlZO
103
..........................................................
pHKcl)
7. Sidik Ragam ApH (pHluo .
........................................
8. Sidik Ragam Aluminium Dapat Dipertukarkan (Aldd)
......................
104
105
9. Sidik Ragam KTK efektif ..........................................................
106
1 0 . Sidik Ragam Kejenuhan Basa
.................................................
107
1 1. Sidik Ragam PBravl
................................................
108
12. Sidik Ragam Besi Dapat Dipertukarkan (Fedd)
................................
109
13. Sidik Ragam Erapan Maksimum P
.........................................
110
14. Sidik Ragam Bobot Kering Tanaman
.........................................
111
15. Sidik Ragam Serapan P Total Tanaman
........................................
111
16. Sidik Ragam Efisiensi Pemupukan P
.........................................
112
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dewasa ini lahan pertanian yang subur di Indonesia untuk intensifikasi
pertanian khususnya tanaman pangan semakin sempit dan terbatas karena
lahan-lahan tersebut telah berubah fungsi. Lahan-lahan yang masih tersisa .
umumnya mempunyai tingkat kesuburan yang rendah dengan sifat fisika,
kimia dan biologi yang h a n g baik seperti tanah Oxisols.
Oxisols adalah tanah mineral yang kaya seskuioksida dan telah
mengalami pelapukan sangat lanjut. Tanah tersebut miskin akan mineralmineral yang mudah lapuk, kandungan mineral resisten sangat tinggi dan
KTK tanah sangat rendah (Soil Survey Staff., 1998).
Tanah ini dicirikan oleh adanya horison oksik pada kedalaman kurang
dari 1,5 m atau mempunyai horison kandik yang jumlah mineral mudah lapuk
memenuhi syarat horison oksik. Tanah ini mempunyai sifat-sifat khusus
seperti cadangan unsur hara sangat rendah, kesuburan alami sangat rendah,
kandungan A1 dapat dipertukarkan tinggi, perrneabilitas baik, tahan terhadap
erosi. Walaupun demikian beberapa jenis Oxisols misalnya great group
Eutrotrorrox, atau Eutrustorrox mempunyai kejenuhan basa tinggi di seluruh
profil (Hardjowigeno, 1993).
Penyebaran Oxisols di Indonesia diperkirakan 8.085 j uta ha yang
terdapat di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Irian Jaya dan Jawa, miisingmasing seluas 4.016 ; 2.449; 0.789; 0.296 dan 0.135 juta ha (Puslittanak,
1997). Karena Oxisols merupakan tanah mineral yang kaya seskuioksida maka
tanah ini mempunyai muatan positif dan didominasi oleh liat aktivitas rendah.
2
Masalah utama yang terdapat pada jenis tanah ini adalah tingginya
jerapan P (Smyth dan
Sanchez, 1980) dan rendahnya ketersediaan serta
efisiensi pemupukan P sehingga kondisi ini merupakan kendala yang hams
diatasi dalam pengelolaan Oxisols untuk pengembangan tanaman pertanian.
Menurut Hidayat (1996) jerapan P pada Oxisols di Pleihari Kalimantan
Selatan
mencapai 1519
-
2546 ug P/g tanah, clan Wigena (2000)
mengemukakan bahwa fiksasi P pada Oxic Dystrudept Jambi sebesar 1428
pprn P.
Sanchez (1977) mengemukakan bahwa fiksasi pada tanah Oxisols
Cerrado Brazil yang mengandung lebih dari 60 % liat sebesar 442 pprn P.
Untuk mengatasi kendala-kendala tersebut di atas beberapa upaya yang
dapat dilakukan diantaranya adalah dengan mengurangi kapasitas jerapan P
meldui pemberian kapur (Smyth dan Sanchez, 1980 ; Wigena, 2000) dan
pemupukan P (Pustittanak, 1993 dan Idris et a/., 1997). Menurut Smyth dan
Sanchez (1980), pemberian 380 pprn P tanpa CaC03 dapat menurunkan P
terjerap sampai 44 % dan pemberian 540 pprn P dengan CaC03 setara 2.0
Aldddapat menumnkan P terjerap sampai 85 % pada tanah Typic Haplustox,
Cerrado Brazil. Menumt Manfarizah (1999) pemberian kapur setara 1.5 Aldd
pada
Ultisol Lebak nyata meningkatkan pH dari 4.2 menjadi 6.9;
menurunkan Ahd dari 17.98 me11 00 g menjadi 0.00 me11 00 g; menurunkan P
tersedia dari 56.73 pprn menjadi 47.38 ppm; nyata menurunkan kadar AI-P
dari 77.5 pprn menjadi 62.3 pprn da11 Fe-P dari 28; .4 pprn menjadi 278.4
-
Kalsium karbonat yang diberikan ke tanah akan mengalami hidrolisis
sebagai berikut : CaC03 + Hz0
c a U + 014- + H C O ~
3
Selanjutnya OH' akan menetralkan H+ dalam larutan membentuk H20 atau
dengan A]'+ membentuk AI(0I-I)'. Dengan demikian penetralan terjadi dan
selanjutnya kelebihan OH- akan menyebabkan pH menjadi naik.
Disamping CaC03, Ald di dalam tanah masarn dapat diturunkan melalui
pemberian CaS04. Menurut Iyamuremye, Dick dan Baham (1996), pemberian
CaC03 setara 3.0 x Aid menurunkan Ald dari 0.43 cmol(+)kg-' menjadi tidak
terukur (0.0 cmol(+)kg-I), sedangkan pemberian CaS04 dengan dosis yang
sama menwunkan Aldd dari 0.43 cmol(+)kg-I menjadi 0.07 cmol(+)kg-' pada
tanah Xeric Haplohumult, Jory, Oregon. Walaupun Aldd menurun dengan
pemberian CaS04, pH tidak nyata naik.
Pada tanah Xeric Haplohumult, Jory, Oregon ini, jerapan maksimum P
dari pemberian CaC03 setara 1.5 x Aldd dan 3.0 x Aldd menurun dari 3.44
cmol(+)kg" menjadi 3.30 cmol(+)kg-I . Sedangkan pemberian CaSO, dengan
dosis yang sama, jerapan maksimum P menurun dari 3.49 cmol(+)kg-'
menjadi 3.40 cmol(+)kg- .
Alva, Sumner, and Miller (1 990) mengemukakan bahwa pemberian
CaSOJ pada tanah Typic Hapludult Cecil dan Wedowee dapat meningkatkan
muatan negatif permukaan tanah yang disebabkan oleh jerapan spesifik
SO^^-.
Kekahatan P yang sering terjadi pada Oxisols dapat dikurangi dengan
pemberian pupuk P, yaitu diantaranya SP.36 dan fosfat alam. Akan tetapi
karena tingginya oksida-oksida Fe dan A1 pada tanah menyebabkan efisiens~
pupuk menjadi rendah terutama jika SP.36 diberikan tanpa didahului
pengapuran. Sebaliknya pemberian fosfat alam pada tanah yang telah
menenma CaCOq kemungkinan dapat ri~(:nurunkan kelarutan pupuk Oleh
4
karena itu pemberian CaS04 akan menjadi salah satu alternatif lain yang perlu
diteliti, terutama terhadap efisiensi pemberian fosfat alam.
Tujuan
1. Mempelajari perubahan ciri-ciri kimia tanah Oxisols dan efisiensi
pemupukan P akibat pengaruh pernberian kalsium karbonat dan kalsium
sulfat.
2. Mempelajari respons tanaman jagung akibat
pemberian
kalsium
karbonat dan kalsium sulfat clan pemberian pupuk P (SP36 dan fosfat
alam).
Hipotesis
1. Pada perlakuan kalsium karbonat, efisiensi pemupukan P dari SP36 lebih
tinggi jika dibandingkan dengan pemberian
fosfat alam dan pada
perlakuan kalsium sulfat, efisiensi pemupukan P dari fosfat alam lebih
tinggi jika dibandingkan dengan pemberian SP36 dengan perubahan ciriciri kimia tanah Oxisols yang lebih baik.
2. Semakin tinggi persentase takaran CaC03, maka respon tanaman terhadap
pelnberian SP36 lebih tinggi jika dibandingkan dengan CaS04 dan
semakin tinggi persentase takaran CaS04 maka respon tanaman terhadap
pemberian fosfat alam akan lebih tinggi dibandingkan dengan CaC03.
TINJAUAN PUSTAKA
Bentuk P di dalam Tanah
Secara garis besar fosfor tanah dibedakan atas fosfor anorganik dan
organik. Dalam bentuk anorganik, satu hingga tiga atom hidrogen dan asam
fosfat digantikan oleh kation logam. Sebagai bentuk organik, satu mungkin
lebih atom hidrogen dari asam fosfat hilang karena ikatan ester. Sisa dari
atom hidrogen, seluruhnya atau sebagian dgantikan kation logam. Kedua
bentuk fosfor ini merupakan sumber P yang pnting untuk tanaman (Hakim et
a/., 1986). Kandungannya sangat bervariasi bergantung pada jenis tanah,
tetapi pada umumnya rendah. Fosfor tanah ini akan dijumpai lebih tinggi
pada tanah-tanah muda, perawan, dan lapisan yang lebih dalam.
Chang dan Jackson (1957) membedakan fosfat anorganik menjadi empat
kelompok utama yaitu kalsium fosfat (Ca-P), aluminium fosfat (Al-P), besi
fosfat (Fe-P) dan reductant soluble P (RS-P) atau P larut dalam keadaan
tereduksi. Sedangkan P-organik menurut Rachim (2000) terdiri dari 4 grup
yaitu : 1) Inositol fosfat, yaitu ester fosfat yang terbentuk dari inositol
karbohidrat dan P, 2) asam nukleat (RNA dan DNA), 3) fosfolipid, yaitu
derivat glicerol dalam inti sel dan larutan dalam larutan lemak, 4) ester
lainnya, bagian yang tidak termasuk ketiga kelompok tersebut.
Hakim
el uf., (1986)
menyatakan sebagian besar fosfat anorganik tanah
ini berada pada persenyawaan kalsium, aluminium clan besi fosfat, yang
kesemuanya sukar larut dalam air.
Penyebaran fosfat anorganik tanah dapat digunakan untuk mengukur
tingkat pelapukan kimia. Urutan penyebarannya sesuai dergan tingkat
6
hancuran iklim dari tanah yang berumur muda hingga lanjut adalah Ca-P >
AI-P > Fe-P > P-terselubung (Djokosudardjo, 1974). Selanjutnya disebutkan
juga bahwa pada tanah-tanah yang telah mengalami hancuran iklim agak
lanjut, sebagian besar P berada dalam bentuk Al-P, kemudian Fe-P,
sedangkan Ca-P relatif sedikit. Pratt dan Garber (1964) berpendapat bahwa
bentuk Al-P merupakan bentuk P yang paling penting disarnping bentuk P
larut dalarn air bagi tanaman pada tanah masam. Lebih lanjut Kudeyarova
(198 1) menjelaskan bahwa bentuk A1-P yang mempunyai ketersediaan P yang
cukup tinggi tersebut merupakan bentuk Al-P yang baru diendapkan dan
mempunyai derajat knstalisasi yang masih rendah.
Ketersediaan Fosfor (P) Tanah dan Jerapan P
Fosfor tanah pada umumnya berada dalam bentuk yang tidak tersedia
bagi tanaman.Tanaman akan menyerap fosfor dalarn bentuk orthofosfat
(H2P0L,
~
~
0
dan
4
~~ 0- 4 ~ 3Jumlah
.
masing-masing bentuk tergantung
kepada pH tanah, tetapi umumnya bentuk H2P0i terbanyak dijumpai pada
pH tanah berkisar antara 5.0 - 7.2 (Hakim el a/.,1986). Ketersediaan fosfat
anorganik tanah sangat ditentukan oleh faktor-faktor, yaitu : 1) pH tanah, 2)
ion Fe, Al, dan Mn larut , 3) adanya mineral yang mengandung Fe, Al, dan
Mn, 4) tersedianya Ca, 5) jumlah dan tingkat dekomposisi bahan organik dan
6) kegiatan jasad renik.
Fosfor merupakan salah satu unsur hara esensial bagi pertumbuhan
tanaman, tetapi ketersediaan fosfor di dalam tanah sexing merupakan faktor
pembatas pertumbuhan tanaman (Stoop, 1983). Menurut Janick
el
ul. ( 1 967)
kation Ca, Al, dan Fe yang dapat terekstrak oleh larutan asam lemah dan
bagian ini relatif tersedia bagi tanaman. Sedangkan fiksasi fosfat
menunjukkan bagian fosfat yang merupakan cadangan fosfat yang tidak
terekstrak oleh asam lemah dan bagian ini tidak segera tersedia bagi tanaman
Beberapa reaksi pengikatan P di dalam tanah adalah sebagai berikut
(Hardjowigeno, 1995) :
a. Pengikatan oleh ion-ion Al+3dan ~ e yang
+ ~larut dalam air
ion
terlarut
mudah
larut
Varisit (sukar iarut)
b. Pengikatan oleh hidroksida-hidroksida Al dan Fe
OH +H2PO4- +
-A1
OH mudah larut
H2PO4-(sukar larut)
c. Pengikatan oleh mineral liat
Dalam kristal
mineral liat
mudah
larut
sukar larut
Kamprath (1972) mengemukakan bahwa perubahan bentuk fosfat ke
bentuk lainnya sangat dipengaruhi oleh pH. Bila tanah semakin masam maka
keaktifan Fe dan A1 meningkat sehingga P banyak ditemukan dalam bentuk
AI-P dan Fe-P yang sukar larut. Bolt dan Brugge~~wert
(1986) menyimpulkan
bahwa aktivitas P dalam larutan tanah berhubungan erat dengan aktifitas A r 3 ,
~ e "dan sistim pH tanah. Selanjutnya Leiwakabessy (1988) menyatakan
9
bahwa pada pH rendah maka jerapan H2P04- oleh komponen tanah akan
meningkat.
Nyakpa et al., (1985) menyatakan bahwa P tanah akan dijerap oleh liat
sehingga tidak tersedia bagi tanaman, dimana penjerapan ini akan lebih kuat
pada liat tipe 1 : 1 daripada liat tipe 2:: 1. Menurut Bajwa (1981) tanah-tanah
yang didominasi oleh mineral liat kaolinit dan haloisit (tipe 1 : 1) mempunyai
kapasitas jerapan P yang lebih besar yaitu sebesar 80 % dari P yang
ditambahkan, dan cfiikuti oleh mineral liat arnorf, beidelit, monrnorilonit dan
vermikulit.
Jerapan P meningkat sejalan dengan semakin tingginya kadar liat tanah.
Fox dan Kamprath (1970, dalam Sanchez dan Uehara, 1980) melaporkan
bahwa jerapan P sebesar 390 ppm terjadi pada Oxisols Columbia dengan
kadar liat 38 %. Oxisols Brazil dengan kandungan liat 45 % dapat menjerap P
sebesar 750 ppm, sedangkan Oxisols Hawai dengan kadar liat 70 % dapat
menjerap P sebesar 900 ppm. Disamping kadar liat yang tinggi Oxisols dari
Hawai j uga didominasi oleh mineral kaolinit. Adapun
Sanchez (1977)
mengemukakan bahwa fiksasi pada tanah Oxisols Cerrado Brazil yang
mengandung lebih dari 60 % liat sebesar 442 ppm P.
Anda (1999) lnengemukakan bahwa retensi P pada tanah Typic
Kandiudox Sitiung Sumatera Barat pada kedalaman 0 - 12 cm dan 12 - 32 cm
dengan kandungan liat yang didominasi oleh kaolinit masing-masing 97 %
adalah berturut-turut sebesar 56.7 % dan 54.9 % dengan pH dalam 0.002 M
CaClz (1 : 10) berturut-turut 4.07 dan 4.17 serta mengandung Fe2O3masing~nasingsebesar 6.4 % dan 6.1 %. Mcnurut I-Iidayat ( 1 996) jerapan P pada
10
Oxisols di Pleihari Kalimantan Selatan mencapai 1519 - 2546 ug Plg tanah,
dan Wigena (2000) mengemukakan bahwa fiksasi P pada Oxic Dystrudept
Jambi sebesar 1428 ppm P.
Foth (1978) dan Ahmad (1989) mengemukakan bahwa tanah-tanah di
daerah tropik basah yang telah mengalami pelapukan lanjut seperti Oxisols
yang umumnya bereaksi masam dan banyak ditemui oksida Fe, Al, dan Mn
yang dapat bereaksi dengan ion P membentuk senyawa P yang sukar larut.
Hal ini dikemukakan juga oleh Sanchez dan ~ e h a r (1980)
a
bahwa jerapan P
pada Oxisols disebabkan oleh tingginya kandungan liat dan seskuioksida serta
adanya dominasi mineral kaolinit.
Untuk mengatasi kendala-kendala tersebut di atas beberapa upaya yang
dapat dilakukan diantaranya adalah dengan mengurangi kapasitas jerapan P
melalui pemberian kapur (Smyth dan Sanchez, 1980 ; Wigena, 2000) dan
pemupukan P (Puslittanak, 1993 dan Idris et al., 1997).
Kalsium Karbonat, Kalsium Sulfat dan Reaksinya di Dalam Tanah
Kalsium karbonat (CaC03) adalah merupakan salah satu bentuk dari
karbonat anorganik yang terdapat di dalam tanah (Doner & Lynn, 1977 ;
Nelson, 1982, dulun~Loeppert dan Suarez, 1996). Mineral-mineral karbonat
ini bersifat basa, bereaksi sebagai penyangga pH sehingga mempunyai
peranan penting dalam proses kimia di dalam tanah (Loeppert dan Suarez,
1996). Menurut Allison & Moodie (1965); Nelson (1982, dulam Loeppert dan
Suarez, 1996) reaksinya adalah sebagai berikut: CaC03 + 2 H+ -+caf2 + COz
+ I-123.
11
Kalsium karbonat merupakan salah satu bahan pengapuran. Menurut
Hardjowigeno (1995) gunanya pengapuran adalah sebagai berikut: 1)
menaikkan pH tanah, 2) menambah unsur-unsur Ca dan Mg, 3) menambah
ketersediaan unsur-unsur P clan Mo, 4) mengurangi keracunan Fe, Mn,Al, dan
5) memperbaiki kehidupan mikroorganisme dan memperbaiki pembentukan
bintil-bintil akar.
Soepardi (1983) mengemukakan bahwa pengaruh utama pengapuran
pada tanah masam adalah menetralkan aluminium dan mangan dapat ditukar.
Pengaruh lainnya adalah kadar ion hidrogen menurun dan ion hidroksil (OH)
meningkat, Ca dan Mg dapat ditukar meningkat, nisbah kation-kation yang
dijerap dan yang berada dalam larutan tanah berubah, persentase kejenuhan
basa meningkat serta ketersediaan Mo diperbaiki.
Kamprath (1972) mengatakan bahwa pemberian kapur merupakan salah
satu cara mengatasi kemasaman tanah yang secara kimiawi akan menetralkan
Alddyang merupakan racun bagi tanarnan.
Untuk menetralisir kemasaman tanah dengan kapur, dalam bentuk
CaC03 melibatkan berbagai reaksi yang bervariasi mengikuti sumber
kemasaman tanah. Mekanisme peningkatan pH tanah sebagai akibat
pengapuran meliputi reaksi penetralan H dalam larutan tanah, dan penukaran
kation A1 serta H pada kompleks jerapan.
Pengaruh langsung dari kalsium karbonat terhadap tanah dapat
dilukiskan sebagai berikut (Hakim el ul., 1986) :
El
Misel
Menurut Kussow (1971), reaksi penetralan
Hf
dalam larutan tanah
dengan CaC03 adalah sebagai berikut :
~ a ++ HCO?
~
+ OH-
CaC03 + H20
+ OH- #
Ht
H20
+ ~ komplek jerapan dengan CaC03 melalui
Reaksi penetralan ~ 1 dalam
anion OH-. Selanjutnya kation ~ a masuk
+ ~menggantikan ~ l +dalam
'
komplek
jerapan. Melalui reaksi antara komplek jerapan dengan OH- maka akan
terbentuk endapan Al(OH)3 yang dapat menjadi gibsit. Reaksi tersebut
menurut Kussow (1971) adalah sebagai berikut :
-+
3 CaC03
3
~
0
3
+- ~6 H20
# 3 H2CO3 + 6 OH3 H20 + 3 C02
3 H2CO3
2 AIX3 + 6 OH3~
a ++ ~6 X-
3 ~ a ' +~ 3 CO~-'
+-----" 2 Al(OH)3 + 6 X4
2
-.
3 CaX2
13
Reaksi penetralan H' dalam komplek jerapan dengan pengapuran CaC03
berlangsung sebagai berikut (Kussow, 197 1) :
CaC03
~ a ++ C ~O ~ - ~
C O ~ -+~2 HX - 4
2 x- + H2c03
H2C03
H20 + C 0 2
~ a ' +~2 X'
e
CaX2
CaC03 + 2 HX
#
CaX2 + H20 + COz
Dari reaksi tersebut di atas, anion CO~"menetralkan H? pada komplek
jerapan dan kation cat2 masuk menggantikan H+ dalam komplek jerapan.
Pengapuran dapat pula membebaskan P yang terfiksasi dalarn seskuioksida
aluminium dan besi. Senyawa ini banyak terdapat pada tanah di daerah tropika
dengan tingkat pelapukan yang lanjut, seperti Oxisols. Reaksi pembebasan P
dengan CaC03 berlangsung sebagai berikut (Hakim et a!., 1986) :
A1 (OH)2H2P04 + OH'
2
4
A1 (OH)3 + H2P04-
Jerapan fosfat oleh ion A1 dan Fe yang umum terdapat di dalam tanah
adalah merupakan proses pertukaran anion secara fisikokimia, dimana ion
fosfat menggantikan kedudukan ion OH dari koloid tanah atau mineral dan
melalui pembenan CaC03 pada tanah maka satu anion (OH-) ditukar dengan
ion lain (H2P04-)sehingga P menjadi lebih tersedia bagi tanaman.
Berdasarkan penelitian diperoleh bahwa untuk meniadakan keracunan A1
diperlukan pengapuran yang dapat meningkatkan pH tanah sampai 5.5
sedangkan untuk meniadakan keracunan Mn sampai pH 6.0 (Sanchez, 1992).
Disamping CaC03, Aldddi dalam tanah masam dapat diturunkan melalui
pemberian CaS04. Menurut Hammel ef a!., ( 1 985), Pavan el a/.,( 1982, 1 984)
14
dan Sumner
el
a/.; (1986), penggunaan kalsium sulfat atau gpsum sampai
permukaan tanah dapat meningkatkan Ca dapat dipertukarkan dan
menurunkan ALM di dalam subsoil tanah. Menurut Iyamuremye, Dick dan
Baham (1996), pemberian CaS04 setara 3.0 x A h menurunkan Aldd dari 0.43
cmol(+)kg-' menjadi 0.07 cmol(+)kg-' pada tanah Xeric Haplohumult, Jory,
Oregon. Walaupun A h menurun dengan pemberian CaS04, pH tidak nyata
naik. Selanjutnya pemberian CaS04 dengan dosis setara 1.5 x Aldd dan 3.0 x
Ahd menurunkan jerapan maksimum P dari 3.49 cmol(+)kg-' menjadl 3.40
Alva, Surnner dan Miller, (1990) mengemukakan bahwa pemberian
CaS04 pa& tanah Typic Hapludult Cecil dan Wedowee dapat meningkatkan
muatan negatif permukaan tanah yang disebabkan oleh jerapan spesifik ~ 0 4 ' '
seperti ditunjukkan oleh reaksi berikut :
"
M- OH
OH
I
M- So4 +~
0 4 ~ -
M-OH
]
+ OH-
Dimana M adalah Fe atau Al. Dalam reaksi ini terjadi pertukaran anion
antara OH- dengan
SO^^-. Dengan
meningkatnya muatan negatif permukaan
tanah tersebut maka hasilnya dapat meningkatkan retensi kation.
Pernupukan Fosfat
Mineral-mineral berfosfat ditemukan dalam seluruh susunan geologi baik
berupa deposit sedimen, deposit metamorfik inaupun deposit batuan beku
(Khasawneh dan Doll, 1978). Bahan baku utama dari pupuk P ini adalah
batuan fosfat (rock phosphate) yaitu berbagai rnacam apatit (Ca-fosfat) seperti
15
fluorapatit (Ca3(P04)2)3.CaF2;chloroapatit (Ca3(P04)2)3.CaC12
;hidroksiapatit
Ca3(P04)2)3.Ca(OH)2 ; karbonanat apatit (Ca3(P04)2)3.CaC03, senyawa P
lainnya dalarn tanah dan deposit yang menjadi bahan baku (walaupun kecil)
terutama adalah Fe-fosfat (FeP04.2 H20) dan Al-fosfat (A1P04.2 H20)
(Leiwakabessy dan Sutandi ,1998).
Pupuk P berdasarkan sifat kelarutannya menurut Leiwakabessy dan
Sutandi (1998) dibedakan menjadi pupuk-pupuk P larut air seperti ordinary
superphosphate (OSP), triple superphosphate (TSP) dan pupuk-pupuk P tidak
larut air seperti rhenania fosfat dan rock phosphate atau foafat alam.
Selanjutnya berdasarkan kecepatan ketersedlaannya, Hakim er al., (1986)
membedakan fosfat menjadi : 1) fosfat yang sangat lambat tersedia seperti
apatit, Fe-, Mn-, dan fosfat organik yang stabil, 2) fosfat yang lambat tersedia
seperti Ca(P03)2, Fe-, Mn-, dan Al-fosfat yang baru dibentuk (knstal kecil)
dan fosfat organik baru dimineralisasikan, 3) fosfat segera tersedia seperti
yang larut dalam air : NH4-fosfat, Ca(HzP04) dan yang tidak larut : CaHP04
dan Ca(P03)2.Adapun menurut Hardjowigeno (1995), pupuk P dibedakan
menjadi tiga golongan berdasarkan kelarutannya yaitu : 1 ) larut dalam asam
keras, 2) larut dalam asam sitrat, 3) larut dalam air. Pupuk P yang larut dalam
asam keras lambat tersedia bag tanaman, sedangkan yang larut dala~nasam
sitrat atau air mengandung P yang mudah tersedia bagi tanaman.
Sumber pupuk fosfat merupakan salah satu fakcor yang mempengaruhi
efisiensi pemupukan. Pupuk yang melepaskan unsur P secara lambat
diharapkan dapat meningkatkan efisiensi penggunaan fosfat karena fiksasi
oleh tanah dapat dikurang~.Salah satu dari jenis pupuk ini adalah fosfat ala:n
16
Keuntungan dari penggunaan pupuk jenis ini menurut Tisdale dan Nelson
(1975) adalah dengan sifat kelarutan yang lambat dapat meningkatkan
efisiensi melalui pengurangan P yang terjerap. Untuk tanah-tanah tua lahan
kering dapat meningkatkan ketersediaan dan mobilitas P serta memperbaiki
ciri kimia tanah lainnya (Idris, 1995). Menurut Leiwakabessy dan Sutandi
(1998), batuan fosfat yang rata-rata berkadar 13 % P atau 30 % P2O5dan yang
masih mengandung CaC03 dan MgC03 dapat langsung digiling dan
dikeringkan untuk dipakai sebagai pupuk fosfat alarn, cocok untuk tanah-tanah
dengan daya fiksasi tinggi, terutama pada tanah masam, dapat digunakan
sebagai bahan pengapur dan tidak cocok untuk tanah-tanah alkalin atau
berkapur.
Efisiensi dari pupuk ini menurut Leiwakabessy dan Sutandi (1998),
ditentukan oleh sifat kelarutannya, pH tanah (semakin masam semakin baik),
kelembaban dan suhu yang kesemuanya akan mempengaruhi aktifitas biotik
yang juga berperan dalam reaksi konservasi P dalarn tanah. Menurut
Hammond, Chien dan Mokwunye (1986) ; Baon dan van Diest (1989) bahwa
faktor utama yang berpengaruh pada ketersediaan P dari fosfat alam dapat
dikelompokkan menjadi : fosfat alam sebagai sumber pupuk, faktor tanah,
faktor iklim dan faktor tanaman. Sebagai sumber pupuk, efektifitas agronomik
fosfat alam dipengaruhi sifat mineralogi dan kimia, antara lain reaktifitas
kimia dan sifat fisiK seperti kehalusan ukuran butir fosfat alam (Hammond el
ul., 1986).
17
Daya dorong (driving force) tejadinya pelarutan fosfat alam dalam tanah
adalah pH tanah, Cadd, dan aktifitas HzPOi atau HPOY~/kapasitas retensi
tanah (Khasawneh dan Doll, 1978 ;Hamrnond et al., 1986).
Pengaruh faktor pH tanah, Cadd dan ahfitas H2P01' atau HP0i2/
-
kapasitas retensi tanah tersebut, &pat dilihat pada reaksi berikut (Hammond
et al., 1986) :
Ca10(P04)6.F2+ 12
10 ~ a + +6 H2P04~
+ 2 F-
Reaksi ini menunjukkan bahwa pelarutin fosfat alam membutuhkan
lingkungan yang masam (Khasawneh dan Doll, 1978). Penggunaan fosfat
alam yang digiling halus umumnya direkomendasikan hanya di tanah dengan
pH kurang dari 5.5 (Hammond dan Diamond, 1987). Beberapa tanah tropika
masam mempunyai Ca dapat ditukar dan konsentrasi P relatif rendah sehingga
memberikan kondisi yang sesuai untuk pemakaian fosfat alam. Pengapuran
pada tanah masam menyebabkan penurunan kelarutan fosfat alam, akibat
peningkatan pH dan Ca dapat ditukar (Hammond el al., 1986).
Untuk jangka pendek, penggunaan pupuk TSP (triple superphosphate)
atau SP.36 (Double superphosphate) relatif lebih mudah menyediakan unsur P
bagi tanaman karena TSP atau SP.36 merupakan pupuk berkadar P larut air
tinggi. Rumus pupuk TSP dan SP.36 ini adalah Ca (H2P04)2.Menurut
Hardjowigeno (1995) kandungan P20s DSP adalah 36 - 38 % ; berupa bubuk
kasar, berwarna putih kotor, abu-abk atau coklat muda ; larut dalam air,
bekerjanya perlahan-lahan sehingga dianjurkan untuk pemupukan sebelum
tanam. Adapun kandungan P2Os TSP adalah 46 - 48 % ; berupa butir-butir
keci! benvarna abu-abu dengan sifat-sifat lain sama dengan DSP. Menurut
18
Leiwakabessy dan Sutandi (1998), pupuk yang berkadar P larut air lebih
cocok untuk tanah-tanah netral dan untuk tanaman semusim.
Pupuk P larut air akan cepat larut dalam tanah dengan kelembaban
sedang. Air atau uap air yang bergerak ke butiran pupuk melarutkan dan
membentuk larutan jenuh dan ion-ion yang dibebaskan dari pupuk. Sifat
-
larutan dari pupuk-pupuk superphosphate seperti TSP menimbulkan reaksi
yang ekstrim masam di sekitar pupuk. Reaksi tanah yang ekstrim masam ini
dapat membebaskan (dari dekomposisi mineral tanah) dan meningkatkan
aktifitasion-ion seperti ~ l + ' ,~ e +dan
' ~ n + % e r t ajuga ion-ion basa ~ a +M~ ~
, + ~
dan K+. Ion monofosfat (H2P04-)akan segera bereaksi dengan logam-logam
tersebut membentuk senyawa yang antara lain seperti AlP04.2 H 2 0 (Variscite)
(Leiwakabessy dan Sutandi (1998).
Reaksi pupuk-pupuk yang mengandung monokalsium fosfat (Ca(H2P04)2
di dalam tanah masam akan menghasilkan bermacam-macam jenis senyawa
yang antara lain : koloidal (Fe, Al, X)P04.8 H20, dikalsium fosfat (CaHP04
dan
CaHP04.2H20),
CaF2(HP04).8H20, CaA1H(P04)2.6Hz0 dan
CaA16H4(P04)3.20HzO. Dalam tanah dengan kondisi yang kurang masam
akan
terbentuk
CaHP04.2H20,
K
(A1Fe)3H8(P04)6.6Hz0 dan
1 8H20. Pada tanah berkapur akan terbentuk pertama-tama
K3A15H6(P04)8.
dikals~umfosfat. Dalam keadaan dimana terdapat banyak Mg maka akan
terbentuk MgHP04.3H20 disamping CaHP04 (dihidrat dan anhidrat)
(Leiwakabessy dan Sutandi ( 1998).
Kelemahan penggunaan pupuk P larut air adalah bahwa efektivitas pupuk
tersebut cepat menurun terutama bila digunakan di tanah masam, ak~bat
terbentuknya senyawa yang kurang tersedia bagi tanaman dan ketersediaan P
selanjutnya dikontrol oleh pelarutan P dari tanah (Hammond, 1978).
Selanjutnya Kussow ( 1971) menyatakan bahwa pelarutan yang cepat tersebut
tidak dapat menghindari adanya retensi unsur P oleh kation-kation seperti Al,
Fe, Ca, dan Mn.
Sanchez (1977) mengemukakan bahwa pemupukan P tanah Oxisols perlu
dilakukan untuk menyediakan 0.2 ppm P di dalam larutan tanah dan untuk
tanah yang menjerap 200 ppm P diperlukan perkupukan 870 kg P20s/ha dalam
upaya mengatasi masalah tersebut. Selanjutnya Fox dan Kamprath (1970)
menyarankan bahwa adanya 0.0064 rnmol Pniter atau 0.2 mg Pniter di dalam
keseimbangan larutan tanah akan dapat menghasilkan produksi optimum pada
sebagian besar tanaman.
Aplikasi Isotop pada Penelitian Bidang Pertanian
Metode Isotop dan radiasi telah dibuktikan sangat berguna di dalam
penelitian bidang pertanian dan di dalam meningkatkan produksi pangan
dunia. Metode- metode ini telah digunakan dengan rutin di lapangan seperti
penelitian mengenai hara tanaman, kesuburan tanah, pemuliaan tanaman,
kesehatan dan produksi ternak, pengendalian hama serangga, pengawetan
pangan dan penelitian residu pestisida (Hardarson, 1990).
Hampir semua unsur penting dalam
penelitian hayati paling kurang
mempunyai dua isotop stabil yaitu isotop ringan dan isotop berat dengan
isotop berat berada dalam jumlah kecil. Isotop-isotop berat sering digunakan
sebagai penciri (tracers) i i dalam sistem biologi (Axmann dan Zapata, 1990).
20
Sisworo dan Rizal(1999), menyatakan pada dasarnya isotop dapat dibagi
dalam dua kelompok besar yaitu ; 1) radioisotop : isotop yang dapat
memancarkan radiasi, yang secara umum dsebut sebagai sinar a,P, y, seperti
6 0 ~ o3, 2 ~ ,6 5 ~ n2)
. istotop sabil : isotop yang tidak memancarkan radiasi
seperti
'
5
dan
~
13c.
Selanjutnya
berdasarkan fimgsinya maka isotop dapat
dibagi ke dalarn dua kelompok yaitu : 1) kelompok yang berfimgsi sebagai
sumber radiasi seperti 6 0 ~ dom 13'cs, 2) kelompok yang berfhgsi sebagai
perunut atau tracer seperti 3 2 ~ 3, 3 ~ 3,
5 dan
~
65~n.
Penggunaan awal dari analisa isotop stabil dilakukan pada bidang ilmu
geologi seperti geochemistry selanjutnya dengan pengembangan peralatan
penelitian inovatif menggunakan berbagai isotop stabil telah menghasilkan
penggunaan yang lebih luas di dalam kehidupan, pertanian dan penelitian
lingkungan (Axmann dan Zapata, 1990).
Sisworo dan Rizal (1999) menyatakan bahwa secara umum penggunaan
teknik nuklir atau radioisotop di bidang pertanian dan peternakan adalah
untuk membantu : 1) menentukan kondisi optimal b a g penggunaan pupuk,
air dan juga fiksasi N2 udara, 2) pemuliaan untuk memperoleh varietas baru
yang tahan hamalpenyakit, produksi tinggi dengan kualitas produk lebih baik,
3) meningkatkan kinerja reproduksi, tingkat nutrisi dan kesehatan hewan, 4)
mengurangi kehilangan panen pada saat pasca panen, 5) mengurangi bakteri
patogen pada bahan pangan, 6) mempelajaripengurangan polusi pestisida dan
senyawa agrokimia lainnya, 7) mengendalikan hama, 8) meningkatkan bobot
badan hewan dan produksi susu karena adanya makanan tambahan, 9)
~ne~nperbai
ki reproduksi sapi, 1 0) memberantas penyaki t yang di idap hewan.
21
Penggunaan teknik nuklir tersebut didasarkan pada kemampuan isotop
sebagai alat untuk menganalisis dan yang terpenting adalah bahwa suatu
isotop yang digunakan dapat dilacak kembali.
Atom-atom berat yang digunakan dalam penelitian hayati (biologi) dapat
bempa unsur radioaktif (radioisotop) atau atom non aktif. Radioisotop adalah
unsur yang mampu meluruh dengan sendirinya akibat kelebihan muatan
positip pada intinya. Contoh radioisotop yang sering digunakan dalam
penelitian antara hubungan tanah dengan tanaman menurut Zapata ( 1990)
adalah seperti pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Beberapa Radioisotop yang Digunakan dalam Penelitian
Hubungan Tanah dan Tanaman (Zapata, 1990)
Radioisotop
Tipe Penggunaan
Karbon
I3c
Oksigen
lsO
Nitrogen
"N
Penelitian bahan organik, fotosintesa dan
Translokasi C.
Penelitian fotosintesis, respirasi, ludrologi,
Ekologi, bahan organik tanah.
Penelitian efisiensi penggunaan pupuk N,
Fiksasi
biologi,
keseimbangan N,
transformasi N dalam tanah dan
sebagainya.
Penelitian efisiensi penggunaan pupuk P,
residu pupuk P, evaluasi fosfat alam dan
sebagainya.
Penelitian K dapat dipertukarkan
Unsur
Fosfor
3 ' ~
Kalium
'OK
Kalsium
"ca
,
Penelitian Ca tanah dan pergerakan Ca
dalam tanaman.
Prinsip perhitungan menggunakan teknik radioisotop ini menurut
Sisworo dan Rizal (2000); Sisworo, Haryanto dan Rasjid (1997) pada garis
besarnya terdiri atas dua metode yaitu : 1) metode langsung, 2) metode tidak
langsung dengan menggunakan nilai-A dan metode pengenceran.
22
Efisiensi Penggunaan Pupu k
Efisiensi penggunaan pupuk adalah satu ukuran kuantitatif serapan hara
aktual yang berasal dari pupuk oleh tanarnan dalam hubungan dengan hara
yang ditambahkan dalarn tanah (Zapata, 1990). Hal tersebut dengan jelas
tergambar pada persamaan berikut :
Jurnlah hara tanarnan dari pupuk
x 100 %
% penggunaan pupuk =
jumlah hara yang ditambahkan
Efisiensi penggunaan pupuk dapat ditaksir dengan berbagai