Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antar Sifat Kimia Tanah, Ketersediaan Cu dan Produksi Bobot Kering Tomat

APLIKASI DOLOMIT, BAHAN ORGANIK DAN PUPUK NPK
PADA TANAH DICEMARI Cu:
KETERKAITAN ANTARA SIFAT KIMIA TANAH DAN
KETERSEDIAAN Cu DENGAN BOBOT KERING TOMAT

Oleh:

TRIESNI WIDYASTUTY
A24101046

PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

RINGKASAN

TRIESNI WIDYASTUTY. Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK
pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antara Sifat Kimia Tanah dan Ketersediaan
Cu dengan Bobot Kering Tomat (dibimbing oleh UNTUNG SUDADI dan
ISKANDAR)

Lahan pertanian perkotaan di sekitar kawasan industri rentan terhadap
pencemaran logam berat. Salah satu logam pencemar tersebut adalah tembaga
(Cu). Teknik inaktivasi in situ merupakan salah satu metode remediasi tanah
tercemar logam berat yang sesuai untuk lahan pertanian. Dalam teknik ini
digunakan amelioran dan pupuk untuk mengubah fraksi atau bentuk kimia logam
berat dalam tanah dari yang mudah diserap tanaman ke bentuk yang lebih stabil,
sehingga mengurangi transfer logam berat dari tanah ke tanaman dan rantai
makanan berikutnya.
Penelitian ini bertujuan mengevaluasi: (1) pengaruh perlakuan ameliorasi
dan pemupukan pada empat seri pengkayaan kadar Cu-tanah terhadap sifat-sifat
kimia tanah, kadar Cu-tersedia dan bobot kering tanaman uji dan (2) hubungan
antara sifat-sifat kimia tanah dan kadar Cu-tersedia dengan bobot kering tanaman
uji. Tanaman uji yang digunakan adalah tomat. Kadar Cu-tersedia diekstrak
dengan NH4OAc-EDTA pH 4.65.
Percobaan dilakukan di rumah kaca menggunakan tanah lapisan 0-20 cm
dari lahan produktif di kawasan industri Cileungsi dengan tiga taraf ameliorasi
dan pemupukan (0, 50 dan 100% dosis rekomendasi) pada empat seri pengkayaan
Cu-tanah [0, 250, 500 dan 1000 mg Cu/kg BKM tanah menggunakan
CuSO4.7H2O)] dengan tiga ulangan dalam RAL. Dosis rekomendasi untuk tomat
komersial dataran rendah yang digunakan adalah: 4 ton/ha kapur Dolomit, 30

ton/ha bahan organik kotoran sapi, 150 kg N/ha (½ Urea + ½ ZA), 150 kg P2O5/ha
(SP-36) dan 100 kg K2O/ha (KCl).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan taraf ameliorasi dan
pemupukan dari 0 hingga 100% dosis rekomendasi sangat nyata meningkatkan
secara linier pH-H2O, C-organik, N-total, P-Bray#1, Mg-dd, K-dd dan Na-dd pada
keempat seri pengkayaan Cu-tanah, tetapi hanya pada seri 250 dan 500 mg Cu/kg
untuk Ca-dd; nyata meningkatkan secara linier KTK pada seri 250 dan 1000 mg
Cu/kg; berpengaruh nyata terhadap NH4OAc-EDTA-Cu secara kuadratik pada
seri 0 mg Cu/kg dan sangat nyata menurunkan secara linier pada seri 500 mg
Cu/kg, tetapi tidak nyata pada seri 250 dan 1000 mg Cu/kg; nyata secara kuadratik
terhadap bobot kering akar (BK-A) pada seri 0 dan 250 mg Cu/kg dan sangat
nyata pada seri 1000 mg Cu/kg, serta sangat nyata terhadap bobot kering bagian
atas tanaman (BK-BAT) secara kuadratik pada keempat seri pengkayaan Cutanah. Perubahan kadar NH4OAc-EDTA-Cu dan sifat kimia tanah selain K-dd,
Ca-dd, pH-H2O, C-organik dan Na-dd bukan merupakan faktor penentu bobot
kering tanaman uji. Pengkayaan Cu-tanah hingga 1000 mg Cu/kg menurunkan
BK-A dan BK-BAT tomat masing-masing hanya sebesar 22 dan 8 %. Perlakuan
ameliorasi dan pemupukan sebagai penerapan teknik inaktivasi in situ yang
dicobakan dalam penelitian ini berpengaruh tidak konsisten terhadap kadar Cu-

tersedia, tetapi memperbaiki sifat-sifat kimia tanah sehingga meningkatkan bobot

kering tanaman.

SUMMARY

TRIESNI WIDYASTUTY. Application of Dolomite, Organic Matter, and NPK
Fertilizers on Cu-Polluted Soil: Relationships between Soil Chemical Properties
and Bioavailable-Cu with Dry Matter Yield of Tomato (under supervision of
UNTUNG SUDADI and ISKANDAR)
Urban arable land located near industrial area are vulnerable to heavy
metal pollution. One of these heavy metals of concerned is cooper (Cu). In situ
inactivation is a prospective remediation methods to be applied on heavy metal
polluted-soil of arable land. This technique refers to the use of ameliorants and
fertilizers to alter the chemical forms of heavy metal pollutants in the
environment, thereby decreasing their chemical and biological ability to cause
harm.
This research was aimed at to evaluate: (1) the effects of amelioration and
fertilization at 4 (four) soil Cu-enrichment series on soil chemical properties, the
concentration of Cu-bioavailable fraction and dry matter yield of the test plant,
and (2) the relationships between soil chemical properties, concentration of soil
Cu-bioavailable fraction and dry matter yield of the test plant. The test plant used

in this research was low altitude-dryland tomato. The concentration of soil Cubioavailable fraction was extracted with NH4OAc-EDTA pH 4.65.
A greenhouse experiment using bulk soil samples of the upper 0-20 cm
layer taken from productive arable land in Cileungsi industrial area was conducted
in a completely randomized design with 3 (three) rates of amelioration and
fertilization treatment (0, 50 and 100 % of the recommended dosage for low
altitude-dryland tomato) at 4 (four) series of soil Cu-enrichment (0, 250, 500 and
1000 mg Cu/kg dry matter soil using CuSO4.7H2O) with 3 (three) replications.
The recommended dosage for commercial tomato cultivation in low altitude
dryland are: 4 ton/ha Dolomite, 30 ton/ha cow dung, 150 kg/ha N (½ Urea + ½
ZA), 150 kg/ha P2O5 (SP-36) and 100 kg/ha K2O (KCl).
The results of this research showed that the increasing rates of the
amelioration and fertilization treatment from 0 to 100 % of the recommended
dosage increased significantly and linearly soil pH-H2O, organic-C, total-N, PBray#1, and exchangeable-Mg, -K, and -Na at all series of soil Cu-enrichment,
but only at 250 and 500 mg Cu/kg series for exchangeable-Ca, and only at 250
and 1000 mg Cu/kg series for soil cation exchange capacity; significantly
affected NH4OAc-EDTA-Cu at 0 mg Cu/kg series with quadratic response, and
very significantly and linearly increased NH4OAc-EDTA-Cu at 500 mg Cu/kg
series, but these effects were not clear at 250 and 1000 mg Cu/kg series;
significantly affected roots dry matter yield with quadratic responses at 0, 250,
and 1000 mg Cu/kg series and also affected very significantly shoots dry matter

yield with quadratic responses at all series of soil Cu-enrichment. The changes in
soil NH4OAc-EDTA-Cu concentration and other soil chemical properties except
exchangeable-K and -Ca, pH-H2O, organic-C and exchangeable-Na were not the
main factors affecting plant dry matter yield. Soil Cu-enrichment until 1000 mg
Cu/kg only decreased tomato’s roots and shoots dry matter yields by 22 and 8 %,

respectively, as compared to those of the un-enriched ones. Amelioration and
fertilization treatment as the implementation of the in situ inactivation technique
studied in this research affected not consistently the concentration of the soil Cubioavailable fraction, but improved other soil chemical properties, thereby
increased dry matter yield of the test plant.

APLIKASI DOLOMIT, BAHAN ORGANIK DAN PUPUK NPK
PADA TANAH DICEMARI Cu:
KETERKAITAN ANTARA SIFAT KIMIA TANAH DAN
KETERSEDIAAN Cu DENGAN BOBOT KERING TOMAT

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Pertanian

pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Oleh:

TRIESNI WIDYASTUTY
A24101046

PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

Judul Skripsi

: Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK
pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antar Sifat
Kimia Tanah, Ketersediaan Cu dan Produksi Bobot
Kering Tomat

Nama Mahasiswa

: Triesni Widyastuty

Nomor Pokok

: A24101046

Menyetujui :

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Untung Sudadi, M.Sc.

Dr. Ir. Iskandar

NIP. 131 846 874

NIP. 131 664 406

Mengetahui,

Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr.
NIP. 130 422 698

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 4 Juni 1983 di Jakarta, sebagai putri ketiga
dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Iwan Aksa dan Ibu Zaleha.
Riwayat pendidikan formal dimulai saat penulis masuk TK Aisyah
Bengkulu tahun 1988.

Kemudian pada tahun 1995 penulis menyelesaikan

pendidikan sekolah dasar di SD Sint. Carolus Bengkulu selama 6 tahun. Penulis
kemudian melanjutkan pendidikan di SLTPN 1 Bengkulu dan menyelesaikannya
pada tahun 1998 kemudian pada tahun 1998 melanjutkan pendidikan di SMUN 5

selama 3 tahun. Kemudian pada tahun 2001, penulis diterima di Program Studi
Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
Selama mengikuti kegiatan perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten
mata kuliah Dasar-dasar Ilmu Tanah. Penulis juga aktif di berbagai lembaga
kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (periode 2002/2003),
Dewan Perwakilan Mahasiswa (periode 2002/2003 dan 2003/2004) dan
Himpunan Mahasiwa Islam (2002-2006).

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................. 1
Tujuan Penelitian ............................................................................. 2
TINJAUAN PUSTAKA
Kontaminasi dan Pencemaran Logam Berat dalam Tanah ............. 3
Sumber Logam Berat ...................................................................... 4

Perilaku Logam Berat dalam Tanah ................................................ 5
Serapan Logam Berat dalam Tanaman ........................................... 6
Perilaku Tembaga dalam Tanah ...................................................... 7
Keberadaan Tembaga dalam Tanaman ........................................... 8
Pengaruh Pengapuran, Aplikasi Bahan Organik dan Pemupukan
NPK terhadap Kapasitas Retensi Logam Berat .............................. 8
Pengapuran ............................................................................ 9
Bahan organik ....................................................................... 9
Tomat .............................................................................................. 10
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu .......................................................................... 11
Bahan .............................................................................................. 11
Pelaksanaan Penelitian .................................................................... 12
Percobaan Rumah Kaca ........................................................ 12
Pengambilan Contoh Tanah dan Tanaman Uji ..................... 13
Analisis Tanah ....................................................................... 13
Analisis dan Evaluasi Data .................................................... 13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Perlakuan terhadap Sifat Kimia Tanah dan
NH4OAc-EDTA-Cu ........................................................................ 15

Pengaruh Perlakuan terhadap Bobot Kering Tanaman ................... 23

iii

Hubungan Sifat Kimia Tanah dengan Bobot Kering Tanaman ...... 27
Indeks Toleransi .............................................................................. 28

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..................................................................................... 31
Saran ................................................................................................ 32
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 33
LAMPIRAN ................................................................................................... 36

APLIKASI DOLOMIT, BAHAN ORGANIK DAN PUPUK NPK
PADA TANAH DICEMARI Cu:
KETERKAITAN ANTARA SIFAT KIMIA TANAH DAN
KETERSEDIAAN Cu DENGAN BOBOT KERING TOMAT

Oleh:

TRIESNI WIDYASTUTY
A24101046

PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

RINGKASAN

TRIESNI WIDYASTUTY. Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK
pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antara Sifat Kimia Tanah dan Ketersediaan
Cu dengan Bobot Kering Tomat (dibimbing oleh UNTUNG SUDADI dan
ISKANDAR)
Lahan pertanian perkotaan di sekitar kawasan industri rentan terhadap
pencemaran logam berat. Salah satu logam pencemar tersebut adalah tembaga
(Cu). Teknik inaktivasi in situ merupakan salah satu metode remediasi tanah
tercemar logam berat yang sesuai untuk lahan pertanian. Dalam teknik ini
digunakan amelioran dan pupuk untuk mengubah fraksi atau bentuk kimia logam
berat dalam tanah dari yang mudah diserap tanaman ke bentuk yang lebih stabil,
sehingga mengurangi transfer logam berat dari tanah ke tanaman dan rantai
makanan berikutnya.
Penelitian ini bertujuan mengevaluasi: (1) pengaruh perlakuan ameliorasi
dan pemupukan pada empat seri pengkayaan kadar Cu-tanah terhadap sifat-sifat
kimia tanah, kadar Cu-tersedia dan bobot kering tanaman uji dan (2) hubungan
antara sifat-sifat kimia tanah dan kadar Cu-tersedia dengan bobot kering tanaman
uji. Tanaman uji yang digunakan adalah tomat. Kadar Cu-tersedia diekstrak
dengan NH4OAc-EDTA pH 4.65.
Percobaan dilakukan di rumah kaca menggunakan tanah lapisan 0-20 cm
dari lahan produktif di kawasan industri Cileungsi dengan tiga taraf ameliorasi
dan pemupukan (0, 50 dan 100% dosis rekomendasi) pada empat seri pengkayaan
Cu-tanah [0, 250, 500 dan 1000 mg Cu/kg BKM tanah menggunakan
CuSO4.7H2O)] dengan tiga ulangan dalam RAL. Dosis rekomendasi untuk tomat
komersial dataran rendah yang digunakan adalah: 4 ton/ha kapur Dolomit, 30
ton/ha bahan organik kotoran sapi, 150 kg N/ha (½ Urea + ½ ZA), 150 kg P2O5/ha
(SP-36) dan 100 kg K2O/ha (KCl).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan taraf ameliorasi dan
pemupukan dari 0 hingga 100% dosis rekomendasi sangat nyata meningkatkan
secara linier pH-H2O, C-organik, N-total, P-Bray#1, Mg-dd, K-dd dan Na-dd pada
keempat seri pengkayaan Cu-tanah, tetapi hanya pada seri 250 dan 500 mg Cu/kg
untuk Ca-dd; nyata meningkatkan secara linier KTK pada seri 250 dan 1000 mg
Cu/kg; berpengaruh nyata terhadap NH4OAc-EDTA-Cu secara kuadratik pada
seri 0 mg Cu/kg dan sangat nyata menurunkan secara linier pada seri 500 mg
Cu/kg, tetapi tidak nyata pada seri 250 dan 1000 mg Cu/kg; nyata secara kuadratik
terhadap bobot kering akar (BK-A) pada seri 0 dan 250 mg Cu/kg dan sangat
nyata pada seri 1000 mg Cu/kg, serta sangat nyata terhadap bobot kering bagian
atas tanaman (BK-BAT) secara kuadratik pada keempat seri pengkayaan Cutanah. Perubahan kadar NH4OAc-EDTA-Cu dan sifat kimia tanah selain K-dd,
Ca-dd, pH-H2O, C-organik dan Na-dd bukan merupakan faktor penentu bobot
kering tanaman uji. Pengkayaan Cu-tanah hingga 1000 mg Cu/kg menurunkan
BK-A dan BK-BAT tomat masing-masing hanya sebesar 22 dan 8 %. Perlakuan
ameliorasi dan pemupukan sebagai penerapan teknik inaktivasi in situ yang
dicobakan dalam penelitian ini berpengaruh tidak konsisten terhadap kadar Cu-

tersedia, tetapi memperbaiki sifat-sifat kimia tanah sehingga meningkatkan bobot
kering tanaman.

SUMMARY

TRIESNI WIDYASTUTY. Application of Dolomite, Organic Matter, and NPK
Fertilizers on Cu-Polluted Soil: Relationships between Soil Chemical Properties
and Bioavailable-Cu with Dry Matter Yield of Tomato (under supervision of
UNTUNG SUDADI and ISKANDAR)
Urban arable land located near industrial area are vulnerable to heavy
metal pollution. One of these heavy metals of concerned is cooper (Cu). In situ
inactivation is a prospective remediation methods to be applied on heavy metal
polluted-soil of arable land. This technique refers to the use of ameliorants and
fertilizers to alter the chemical forms of heavy metal pollutants in the
environment, thereby decreasing their chemical and biological ability to cause
harm.
This research was aimed at to evaluate: (1) the effects of amelioration and
fertilization at 4 (four) soil Cu-enrichment series on soil chemical properties, the
concentration of Cu-bioavailable fraction and dry matter yield of the test plant,
and (2) the relationships between soil chemical properties, concentration of soil
Cu-bioavailable fraction and dry matter yield of the test plant. The test plant used
in this research was low altitude-dryland tomato. The concentration of soil Cubioavailable fraction was extracted with NH4OAc-EDTA pH 4.65.
A greenhouse experiment using bulk soil samples of the upper 0-20 cm
layer taken from productive arable land in Cileungsi industrial area was conducted
in a completely randomized design with 3 (three) rates of amelioration and
fertilization treatment (0, 50 and 100 % of the recommended dosage for low
altitude-dryland tomato) at 4 (four) series of soil Cu-enrichment (0, 250, 500 and
1000 mg Cu/kg dry matter soil using CuSO4.7H2O) with 3 (three) replications.
The recommended dosage for commercial tomato cultivation in low altitude
dryland are: 4 ton/ha Dolomite, 30 ton/ha cow dung, 150 kg/ha N (½ Urea + ½
ZA), 150 kg/ha P2O5 (SP-36) and 100 kg/ha K2O (KCl).
The results of this research showed that the increasing rates of the
amelioration and fertilization treatment from 0 to 100 % of the recommended
dosage increased significantly and linearly soil pH-H2O, organic-C, total-N, PBray#1, and exchangeable-Mg, -K, and -Na at all series of soil Cu-enrichment,
but only at 250 and 500 mg Cu/kg series for exchangeable-Ca, and only at 250
and 1000 mg Cu/kg series for soil cation exchange capacity; significantly
affected NH4OAc-EDTA-Cu at 0 mg Cu/kg series with quadratic response, and
very significantly and linearly increased NH4OAc-EDTA-Cu at 500 mg Cu/kg
series, but these effects were not clear at 250 and 1000 mg Cu/kg series;
significantly affected roots dry matter yield with quadratic responses at 0, 250,
and 1000 mg Cu/kg series and also affected very significantly shoots dry matter
yield with quadratic responses at all series of soil Cu-enrichment. The changes in
soil NH4OAc-EDTA-Cu concentration and other soil chemical properties except
exchangeable-K and -Ca, pH-H2O, organic-C and exchangeable-Na were not the
main factors affecting plant dry matter yield. Soil Cu-enrichment until 1000 mg
Cu/kg only decreased tomato’s roots and shoots dry matter yields by 22 and 8 %,

respectively, as compared to those of the un-enriched ones. Amelioration and
fertilization treatment as the implementation of the in situ inactivation technique
studied in this research affected not consistently the concentration of the soil Cubioavailable fraction, but improved other soil chemical properties, thereby
increased dry matter yield of the test plant.

APLIKASI DOLOMIT, BAHAN ORGANIK DAN PUPUK NPK
PADA TANAH DICEMARI Cu:
KETERKAITAN ANTARA SIFAT KIMIA TANAH DAN
KETERSEDIAAN Cu DENGAN BOBOT KERING TOMAT

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Oleh:

TRIESNI WIDYASTUTY
A24101046

PROGRAM STUDI ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

Judul Skripsi

: Aplikasi Dolomit, Bahan Organik, dan Pupuk NPK
pada Tanah Dicemari Cu: Keterkaitan antar Sifat
Kimia Tanah, Ketersediaan Cu dan Produksi Bobot
Kering Tomat

Nama Mahasiswa

: Triesni Widyastuty

Nomor Pokok

: A24101046

Menyetujui :

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Untung Sudadi, M.Sc.

Dr. Ir. Iskandar

NIP. 131 846 874

NIP. 131 664 406

Mengetahui,

Dekan Fakultas Pertanian

Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr.
NIP. 130 422 698

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 4 Juni 1983 di Jakarta, sebagai putri ketiga
dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Iwan Aksa dan Ibu Zaleha.
Riwayat pendidikan formal dimulai saat penulis masuk TK Aisyah
Bengkulu tahun 1988.

Kemudian pada tahun 1995 penulis menyelesaikan

pendidikan sekolah dasar di SD Sint. Carolus Bengkulu selama 6 tahun. Penulis
kemudian melanjutkan pendidikan di SLTPN 1 Bengkulu dan menyelesaikannya
pada tahun 1998 kemudian pada tahun 1998 melanjutkan pendidikan di SMUN 5
selama 3 tahun. Kemudian pada tahun 2001, penulis diterima di Program Studi
Ilmu Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas
Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI.
Selama mengikuti kegiatan perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten
mata kuliah Dasar-dasar Ilmu Tanah. Penulis juga aktif di berbagai lembaga
kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (periode 2002/2003),
Dewan Perwakilan Mahasiswa (periode 2002/2003 dan 2003/2004) dan
Himpunan Mahasiwa Islam (2002-2006).

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL ......................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v
PENDAHULUAN
Latar Belakang ................................................................................. 1
Tujuan Penelitian ............................................................................. 2
TINJAUAN PUSTAKA
Kontaminasi dan Pencemaran Logam Berat dalam Tanah ............. 3
Sumber Logam Berat ...................................................................... 4
Perilaku Logam Berat dalam Tanah ................................................ 5
Serapan Logam Berat dalam Tanaman ........................................... 6
Perilaku Tembaga dalam Tanah ...................................................... 7
Keberadaan Tembaga dalam Tanaman ........................................... 8
Pengaruh Pengapuran, Aplikasi Bahan Organik dan Pemupukan
NPK terhadap Kapasitas Retensi Logam Berat .............................. 8
Pengapuran ............................................................................ 9
Bahan organik ....................................................................... 9
Tomat .............................................................................................. 10
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu .......................................................................... 11
Bahan .............................................................................................. 11
Pelaksanaan Penelitian .................................................................... 12
Percobaan Rumah Kaca ........................................................ 12
Pengambilan Contoh Tanah dan Tanaman Uji ..................... 13
Analisis Tanah ....................................................................... 13
Analisis dan Evaluasi Data .................................................... 13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Perlakuan terhadap Sifat Kimia Tanah dan
NH4OAc-EDTA-Cu ........................................................................ 15
Pengaruh Perlakuan terhadap Bobot Kering Tanaman ................... 23

iii

Hubungan Sifat Kimia Tanah dengan Bobot Kering Tanaman ...... 27
Indeks Toleransi .............................................................................. 28

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..................................................................................... 31
Saran ................................................................................................ 32
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 33
LAMPIRAN ................................................................................................... 36

iv

DAFTAR TABEL

No

1

Teks

Halaman

Kisaran dan Rata-rata Kadar Beberapa Logam Berat
dalam Tanah di Negara Maju ..............................................

4

2

Hasil Analisis Pendahuluan Tanah Percobaan .....................

11

3

Taraf Ameliorasi dan Pemupukan untuk Tomat Dataran
Rendah ..................................................................................
Hasil Analisis Ragam dan DMRT Pengaruh Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan terhadap Sifat-sifat Kimia
dan NH4OAc-EDTA-Cu ......................................................

4

5

6

7
8
9

12

16

Persamaan Regresi Hubungan Sifat Kimia Tanah dan
NH4OAc-EDTA-Cu dengan Perlakuan Ameliorasi dan
Pemupukan ...........................................................................

17

Hasil Analisis Ragam dan DMRT Pengaruh Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan terhadap Bobot Kering
Tanaman................................................................................

24

Persamaan Regresi Hubungan Bobot Kering Tanaman
dengan Perlakuan Ameliorasi dan Pemupukan ....................

24

Nilai Indeks Toleransi berdasarkan Bobot Kering
Tanaman ...............................................................................

29

Persentase Cu-tersedia terhadap Cu-total .............................

30

Lampiran

1

Hasil Analisis Sifat Kimia Tanah, NH4OAc-EDTA-Cu dan
Bobot Kering Tanaman .........................................................

37

v

DAFTAR GAMBAR

No

1

2

3

4

5

6

7

8

Teks

Halaman

Respon Sifat-sifat Kimia Tanah dan NH4OAc-EDTA-Cu
terhadap Perlakuan Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri
Pengkayaan Cu-Tanah 0 mg/kg ............................................

19

Respon Sifat-sifat Kimia Tanah terhadap Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri Pengkayaan CuTanah 250 mg/kg ..................................................................

20

Respon Sifat-sifat Kimia Tanah dan NH4OAc-EDTA-Cu
terhadap Perlakuan Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri
Pengkayaan Cu-Tanah 500 mg/kg ........................................

21

Respon Sifat-sifat Kimia Tanah terhadap Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri Pengkayaan CuTanah 1000 mg/kg ................................................................

22

Respon Bobot Kering Tanaman terhadap Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri Pengkayaan CuTanah 0 mg/kg ......................................................................

25

Respon Bobot Kering Tanaman terhadap Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri Pengkayaan CuTanah 250 mg/kg ..................................................................

25

Respon Bobot Kering Tanaman terhadap Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri Pengkayaan CuTanah 500 mg/kg ..................................................................

26

Respon Bobot Kering Tanaman terhadap Perlakuan
Ameliorasi dan Pemupukan pada Seri Pengkayaan CuTanah 1000 mg/kg.................................................................

26

Lampiran

1

Denah Penyusunan Pot Percobaan di Rumah Kaca ..............

38

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pencemaran tanah oleh logam berat dianggap sebagai masalah lingkungan
serius di seluruh dunia, namun perhatian dan kepedulian terhadap permasalahan
ini di Indonesia, khususnya yang terjadi di lahan pertanian, masih sangat rendah.
Logam berat didefinisikan sebagai unsur-unsur logam dengan kerapatan
jenis > 6 kg.dm-3 (Lepp, 1981). Beberapa logam berat, pada kadar tertentu,
merupakan bahan beracun dan berbahaya (B3) (Nurjaya et al., 2002), sehingga
menjadi sumber pencemar lingkungan, antara lain As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg,
Mn, Ni, Pb, Se, Sn dan Zn (Jones dan Javis, 1981).
Secara alami, kadar logam berat dalam larutan tanah relatif rendah,
terutama pada tanah alkalin atau tanah berkapur. Kadar logam berat yang tinggi,
dan bersifat meracun bagi tanaman, biasanya terdapat pada tanah masam akibat
tingginya kelarutan (Alloway, 1995; Lindsay, 1979). Namun dalam beberapa
dekade terakhir, kadar logam berat dalam tanah di beberapa lokasi cenderung
meningkat akibat berbagai masukan yang bersifat antropogenik (Alloway, 1995;
McCalla et al., 1986 dalam Salam, 1995).
Selain areal di sekitar lokasi penambangan dan peleburan logam, lahan
pertanian perkotaan di sekitar wilayah industri juga rentan terhadap pencemaran
logam berat (Cairney, 1995). Sumber utama bahan pencemar logam berat adalah
deposisi atmosferik dari sisa pembakaran bahan bakar fosil serta aktivitas
penambangan dan peleburan logam, limbah padat dan cair dari proses produksi
produk manufaktur, pelapisan logam, cat dan pelapis berbahan dasar logam berat,
aplikasi lumpur limbah serta beberapa pestisida dan pupuk yang mengandung
logam berat (Adriano, 1986; Alloway, 1995).
Berkaitan dengan situasi tersebut, bersamaan dengan upaya penegakan
peraturan dan perundangan untuk menekan pencemaran logam berat dari sisi
sumbernya, misalnya melalui penerapan teknologi “produksi bersih” dan
kebijakan “nir limbah”, tindakan praktis yang efektif dan efisien untuk menekan

2

dampak pencemaran logam berat di lahan pertanian produktif di Indonesia harus
diupayakan.
Metode remediasi yang diterapkan pada tanah tercemar logam berat
umumnya mahal dan memerlukan ekskavasi tanah yang tercemar. Salah satu
metode alternatif untuk meremediasi tanah tercemar logam berat yang lebih
murah, ramah lingkungan dan memberikan perlindungan yang sama terhadap
manusia dan lingkungan adalah teknik “inaktivasi in situ”. Teknik ini merujuk
kepada penggunaan bahan-bahan penyehat tanah (soil amendments) dan tanaman
untuk mengubah bentuk kimia logam berat yang sebelumnya mudah diserap
tanaman menjadi bentuk kimia yang lebih stabil, sehingga ketersediaan dan
toksisitasnya untuk tanaman menurun (Vangronsveld dan Cunningham, 1998).
Kapasitas tanah dalam meretensi, menjerap dan mengakumulasikan logam
berat terutama ditentukan oleh kadar liat, kadar air, potensial redoks, pH, kadar
bahan organik dan kapasitas tukar kation [KTK] (Bohn et al., 1979; Jones dan
Jarvis, 1981; Lindsay, 1979; Stevenson, 1982). Kapasitas sangga tanah terhadap
logam berat dapat ditingkatkan dengan meningkatkan pH, kadar bahan organik
dan KTK tanah (Sudadi et al., 1996, 1997).
Berdasarkan latar belakang di atas, telah dilakukan percobaan rumah kaca
penerapan teknik inaktivasi in situ menggunakan tanah dari lahan pertanian
dengan perlakuan aplikasi amelioran serta pupuk pada beberapa seri pengkayaan
kadar Cu-tanah.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi:
1.

Pengaruh perlakuan ameliorasi dolomit dan bahan organik kotoran sapi
serta pemupukan NPK pada empat seri pengkayaan kadar Cu tanah pada
tanah pertanian perkotaan terhadap sifat-sifat kimia tanah, kadar Cu-tersedia
dan produksi bobot kering tanaman uji tomat

2.

Hubungan antara sifat-sifat kimia tanah dan kadar Cu-tanah dengan
produksi bobot kering tanaman uji.

TINJAUAN PUSTAKA

Kontaminasi dan Pencemaran Logam Berat dalam Tanah

Tanah merupakan sistem kompleks yang heterogen dimana fenomenafenomena fisik, kimia dan biologi di dalamnya selalu berkecenderungan untuk
menuju kondisi keseimbangan yang dinamik. Sebagai akibat dari faktor-faktor
alami dan aktivitas manusia, sistem tanah secara progresif akan selalu berubah,
dimana perubahan ini dapat menguntungkan ataupun merugikan (Cottenie et al.,
1982).
Kontaminasi atau pencemaran logam berat merupakan salah satu proses
dan penyebab degradasi sumber daya tanah yang dapat mengakibatkan
menurunnya mutu dan fungsi ekologis tanah (Blum et al., 1993). Secara alami,
kontaminasi logam berat terjadi pada tanah-tanah yang berkembang dari batuan
induk basa dan ultra basa akibat proses pelarutan dan erosi serta kegiatan
vulkanis, sedangkan pencemaran logam berat terutama diakibatkan oleh sumber
antropogenik.
Logam berat didefinisikan sebagai unsur-unsur yang memiliki berat jenis
> 6 g/cm3 (Lepp, 1981).

Sebagian dari logam-logam berat merupakan hara

esensial mikro bagi tanaman dan hewan, di antaranya Zn, Cu dan Mn esensial
bagi tumbuhan dan Co, Mn, Cu dan Zn essensial bagi hewan ternak (Alloway,
1995). Logam berat lainnya, seperti As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Ti dan U bukan
merupakan hara esensial. Salah satu sifat logam berat yang umum di dalam tanah
adalah jumlahnya yang sedikit, umumnya < 100 mg/kg dan tidak diperlukan atau
hanya diperlukan dalam jumlah sedikit oleh tumbuhan, hewan dan manusia,
sehingga akan bersifat meracun terhadap makhluk hidup bila kadarnya melewati
batas–batas tertentu (Sposito, 1989 dalam Salam, 1995).
Menurut Lacatusu (1998), kontaminasi tanah merujuk pada kisaran kadar
logam berat yang terukur di dalam tanah yang belum atau tidak akan segera
memberikan efek negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman dan
komponen lingkungan lainnya. Pencemaran tanah merujuk pada kisaran kadar

4

logam berat yang telah memberikan efek negatif terhadap beberapa atau seluruh
komponen lingkungan.

Sumber Logam Berat dalam Tanah

Secara alami, umumnya logam-logam berat dijumpai dalam sistem tanah
sebagai penyusun mineral dalam batuan induk. Menurut Mitchell (1964 dalam
Alloway 1995), mineral umum penyusun batuan yang mengandung logam berat
adalah olivin, hornblende, augit, biotit, apatit, anortit, andesin, oligoklas, albit,
garnet, ortoklas, muskovit, ilmenit dan magnetit. Selain berasal dari pelapukan
mineral dan batuan, menurut Alloway (1995), sumber lain logam berat dalam
tanah adalah deposisi dari pertambangan dan peleburan bijih logam, bahan-bahan
dari pertanian dan hortikultura (pestisida, sisa-sisa pengomposan, dll), lumpur
limbah, pembakaran bahan bakar fosil, limbah dari industri-industri

logam,

industri elektronik dan industri bahan kimia, dll.
Pada Tabel 1 disajikan kisaran dan rata-rata kadar beberapa logam berat
dalam tanah di negara maju.

Tabel 1. Kisaran dan Rata-rata Kadar Beberapa Logam Berat dalam Tanah
di Negara Maju
Logam berat

Berat Atom

Kadar dalam tanah (mg/kg)
Kisaran

Rata-rata

As

74.96

1-5

5

Cd

112.40

0.01-0.70

0.06

Co

58.93

1-40

8

Cr

52.00

1-1000

100

Cu

63.54

2-100

30

Mn

54.94

20-3000

600

Ni

58.71

5-500

40

Pb

207.19

2-200

10

Zn

65.37

10-300

50

Sumber: Lindsay (1979)

5

Perilaku Logam Berat dalam Tanah

Dalam tanah, ion-ion logam dijumpai dalam berbagai bentuk kimia.
Selain diretensi dalam bentuk kompleks dan presipitat pada fase padatan tanah,
sebagian logam berat berada dalam bentuk kation dan anion bebas dalam larutan
tanah, sebagai organo-mineral yang larut serta terjerap dalam koloid tanah
(Cottenie dan Verloo, 1984). Menurut Verloo (1993), keseluruhan logam berat
yang ada di dalam tanah dapat dipilahkan menjadi berbagai fraksi atau bentuk,
yaitu: (1) larut air, berada dalam larutan tanah; (2) tertukarkan, terikat pada tapaktapak jerapan (adsorbtion sites) pada koloid tanah dan dapat dibebaskan oleh
reaksi pertukaran ion; (3) terikat secara organik, berasosiasi dengan senyawa
humus yang tidak terlarutkan; (4) terjerat (occluded) di dalam oksida besi dan
mangan; (5) pada senyawa-senyawa tertentu, seperti karbonat, fosfat, dan sulfida;
serta (6) terikat secara struktural di dalam mineral silikat atau mineral primer.
Keberadaan logam berat dalam tanah dipengaruhi oleh pH tanah, kadar
bahan organik, kapasitas tukar kation dan keadaan oksidasi-reduksi (Jones dan
Jarvis, 1981). Ketersediaan kation-kation logam menurun dengan meningkatnya
pH tanah. Dengan naiknya pH, bentuk kation logam berubah menjadi bentukbentuk hidroksida atau oksida (Soepardi, 1983). Secara umum kelarutan dan
ketersediaan logam berat terhadap tanaman lebih rendah pada tanah dengan KTK
tinggi (Alloway, 1995).
Beberapa logam berat, seperti Cu dan Zn, dapat membentuk komplek
yang kuat dengan bahan organik. Kompleks-kompleks dapat larut ataupun tidak
larut yang stabil tersebut dapat terbentuk akibat terikatnya logam-logam tersebut
oleh grup-grup fungsional karboksil dan fenolik dalam bahan organik (Stevenson,
1982). Melalui reaksi oksidasi-reduksi, kapasitas tanah dalam meretensi logam
berat dipengaruhi oleh kadar air. Misalnya, Cu dan Zn lebih larut dibandingkan
Fe, Mn dan Al pada tanah yang aerob (Bohn et al., 1979).

6

Serapan Logam Berat oleh Tanaman

Setiap tanaman memiliki sifat yang berbeda dalam hal penyerapan logam
berat dalam tanah. Kapasitas tanaman dalam mengakumulasikan logam berat
bergantung kepada spesies, kultivar, bagian tanaman, umur dan fisiologisnya.
Alloway (1995) menyatakan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah
logam berat yang dapat diserap tanaman adalah: (1) kadar logam berat dalam
larutan tanah, (2) pergerakan ion logam berat dari bahan padatan tanah ke
permukaan akar, (3) pergerakan ion logam berat dari permukaan akar ke bagian
dalam akar tanaman, serta (4) pergerakan logam berat dari jaringan akar ke
jaringan tanaman lainnya.
Proses-proses utama dalam pergerakan ion-ion logam dari larutan tanah ke
akar tanaman adalah melalui (a) aliran massa, dengan larutan tanah sebagai
penggeraknya ke akar, (b) difusi, melalui larutan tanah yang mengalami
penurunan gradien konsentrasi yang disebabkan oleh serapan ion oleh akar
tanaman, serta (c) intersepsi akar, yaitu pergerakan akar memasuki ruang yang
sebelumnya ditempati oleh unsur-unsur yang dapat diserap oleh tanaman (Jones
dan Jarvis, 1981; Leiwakabessy, 1988).
Penyerapan logam berat oleh akar tanaman dapat berlangsung secara aktif
maupun pasif. Penyerapan secara pasif melalui difusi ion dari larutan tanah ke
lapisan endodermis akar, sedangkan penyerapan logam berat secara aktif terjadi
dengan melawan gradien konsentrasi sehingga dibutuhkan energi metabolisme.
Penyerapan Pb berlangsung secara pasif, sedangkan Cu, Mo, dan Zn
penyerapannya secara aktif ataupun kombinasi kedua cara tersebut (Alloway,
1995).
Pada umumnya, sebagian besar logam berat yang diserap tanaman
diakumulasikan di bagian akar (Jones dan Jarvis, 1981).

Berdasarkan hasil

penelitian Notohadiprawiro (1995), kebanyakan tanaman dikotil menyerap logam
berat lebih banyak dibandingkan tanaman monokotil.

Tanaman cenderung

menyerap Cd dan Zn lebih banyak di bagian vegetatifnya sedangkan Ni dan Cu
lebih banyak di organ generatif.

7

Tembaga

Perilaku Tembaga dalam Tanah
Rata-rata kadar tembaga (Cu) kerak bumi adalah 50 ppm (Taylor, 1964
dalam Soepardi, 1983). Kisarannya di dalam tanah mulai dari 10 sampai 80 ppm
(Goldschmidt, 1954 dalam Soepardi, 1983).

Di alam Cu umumnya terdapat

dalam bentuk sulfida, walaupun ada juga bentuk-bentuk yang kurang stabil seperti
silikat, karbonat dan sulfat.

Bentuk sulfida yang paling banyak adalah

Chalcopyrite (CuFeS2) (Alloway, 1995). Bentuk-bentuk silikat, karbonat, sulfat,
klorida dan lain-lain merupakan mineral-mineral Cu (II) yang relatif lebih larut
sehingga sukar dijumpai lagi di daerah-daerah yang sudah sangat tercuci
(Leiwakabessy, 2004).
Bentuk-bentuk kimia Cu di dalam tanah banyak dipengaruhi oleh sifatsifat penyusun tanah. Fraksionasi terhadap Cu di dalam tanah yang dilakukan
oleh McLaren dan Crawford (1973) menunjukkan bahwa bentuk Cu dalam tanah
adalah sebagai berikut: (1) Cu dalam larutan tanah dan bebas dipertukarkan; (2)
Cu yang diikat dengan lemah oleh ikatan atau senyawa inorganik; (3) Cu yang
diikat oleh senyawa organik; (4) Cu yang berikatan dengan oksida bebas; serta (5)
residu Cu yang terikat pada kisi-kisi struktur liat.
Krauskopf (1972) menerangkan bahwa mineral liat mempunyai kapasitas
jerapan yang berbeda terhadap logam berat. Tembaga dijerap oleh mineral liat
menurut deret: montmorilonit > ilit > kaolinit, dan pada seluruh liat jerapan
meningkat sebanding dengan peningkatan pH.
Tisdale dan Nelson (1975) menyebutkan bahwa perilaku Cu dalam tanah
dipengaruhi oleh KTK, tekstur, bahan organik dan pH tanah. Makin halus tanah,
maka makin banyak total Cu dalam tanah. Ketersediaan Cu yang rendah pada pH
yang tinggi mencerminkan penurunan pembebasan Cu dari pelarutan mineral,
peningkatan pengkompleksan Cu oleh bahan organik tanah, jerapan oleh
permukaan komponen inorganik tanah dan pemampatan oleh hidroksida dan
oksida tanah.

8

Keberadaan Tembaga dalam Tanaman
Tembaga merupakan salah satu hara esensial bagi tanaman. Pada
umumnya kadar Cu dalam jaringan tanaman berkisar 5-25 ppm.

Besarnya

akumulasi Cu berbeda pada jenis tanaman dan kultivar yang berbeda (Alloway,
1995).

Pada

umumnya,

sebagian

logam

berat

yang

diserap

tanaman

diakumulasikan pada bagian akar dibandingkan bagian tanaman lainnya (Jones
dan Jarvis, 1981).
Fungsi Cu dalam tanaman berhubungan dengan enzim. Tembaga
merupakan komponen beberapa enzim seperti ascorbic acid oxydase, phenol
oxydase, lactase dari diamine oxydase, citokrom oxydase dan plastocyanimine
(Leiwakabessy dan Sutandi, 2004).
Pada spesies tanaman tertentu, kadar Cu yang berlebihan dalam tanaman
akan bersifat racun. Menurut Lepp (1981), kadar Cu yang tinggi dalam jaringan
tanaman menyebabkan mitosis, peningkatan aktivitas enzim katalase dan IAAoksidase, peningkatan aktivitas enzim peroksidase, penurunan asam nukleat,
khususnya dalam embrio, mengurangi aktifitas amilase, dan RNA-ase, serta
mengurangi aktifitas protease dalam endosperma.

Pengaruh Pengapuran dan Aplikasi Bahan Organik terhadap
Sifat Kimia Tanah dan Ketersediaan Logam Berat

Faktor-faktor yang menentukan kapasitas tanah dalam meretensi, menjerap
dan mengakumulasikan logam berat terutama adalah tekstur, kadar air, redoks,
pH, kadar bahan organik, dan kapasitas tukar kation (KTK) (Bohn et al., 1979;
Lindsay, 1979; Stevenson, 1994). Semakin tinggi KTK tanah, semakin tinggi
pula jumlah logam berat yang dapat diretensi oleh tanah tersebut sehingga potensi
terjadinya pencemaran berkurang.
Kapasitas sangga tanah terhadap logam berat dapat ditingkatkan dengan
meningkatkan pH, kadar bahan organik dan KTK tanah. Sudadi et al. (1996;
1997) menggunakan kapur pertanian, bahan organik dan zeolit untuk
meningkatkan nilai ketiga karakteristik tanah tersebut pada tanah bertekstur
lempung berpasir yang ditanamani jagung dalam rumah kaca untuk mempelajari
status Cd, Cu, Pb, dan Zn dalam tanah dan tanaman uji. Hasilnya menunjukkan

9

peningkatan kapasitas sangga tanah terhadap logam-logam berat tersebut yang
diindikasikan dari menurunnya kadar fraksi logam berat yang dapat diserap
tanaman dalam tanah.

Pengapuran
Pengapuran merupakan salah satu usaha untuk memperbaiki sifat fisik,
kimia dan biologi tanah. Sifat kimia yang diperbaiki dengan adanya pengapuran
adalah meningkatnya pH tanah, meningkatnya ketersediaan hara esensial, serta
menurunnya aktivitas Al, Fe dan Mn yang bersifat racun bila berlebihan. Oleh
sebab itu, perkembangan akar tanaman menjadi optimum akibat pengapuran
(Leiwakabessy dan Sutandi, 2004).
Menurut Tisdale et al. (1985), bila diberikan pada takaran yang tepat,
pengapuran memberikan pengaruh yang positif, antara lain: (1) mengurangi
aktivitas ion H pada tanah dengan pH < 4.5, sehingga pH dapat ditingkatkan; (2)
peningkatan pH tanah selanjutnya diikuti oleh penurunan kelarutan logam-logam
berat selain Mo; serta (3) meningkatkan muatan negatif tanah sehingga KTK
tanah ditingkatkan. Dengan demikian, pengapuran dapat meningkatkan kapasitas
retensi tanah terhadap logam berat.
Bahan kapur yang ada dan diperdagangkan di Indonesia bermacammacam, namun yang umum digunakan adalah dari golongan karbonat, baik dalam
bentuk dolomit maupun kalsit. Dolomit selain mengandung Ca juga mengandung
Mg, sehingga dolomit akan berpengaruh baik bagi tanah yang memiliki kadar Mg
yang rendah (Soepardi,1983).

Bahan Organik
Bahan organik merupakan sistem kompleks yang dinamis, berasal dari
sisa tanaman dan binatang yang terdapat dalam tanah yang terus menerus
mengalami perubahan bentuk karena dipengaruhi oleh faktor fisik, kimia dan
biologi. Komponen-komponen yang menyusun bahan organik adalah karbohidrat,
selulosa, protein, lignin, lemak, dan asam-asam organik, seperti asam humik,
fulvik, serta alkohol dan aldehida (Kononova, 1966).

Komponen-komponen

organik dalam tanah merupakan agen-agen efektif untuk proses pengkelatan

10

logam berat dan kelarutan logam-logam tersebut bergantung kepada kekuatan
mengikat dan mobilitas kelat yang terbentuk (Singh dan Steiness, 1990).
Singh dan Steiness (1990) menyatakan bahwa logam-logam berat dikelat
oleh bahan bahan organik tanah dengan urutan Cu > Cd > Zn > Pb dan pengaruh
ini sangat tergantung pada pH dan jenis mineral dalam tanah.
Senyawa organik memiliki kemampuan dalam mengkelat kation-kation
logam polivalen. Diperkirakan bahan organik mampu mengkelat 98 - 99 % Cu,
75 % Zn dan 84 - 99 % Mn dengan stabilitas kelat yang tinggi (Hodgson et al.,
1966; Geering et al., 1969; Stevenson, 1981 dalam Sudadi et at., 1996 ).

Tomat

Tomat (Lycopersicon esculentum) merupakan salah satu tanaman
hortikultura yang termasuk dalam famili Solanaceae. Pertumbuhan dan
perkembangan tanaman tomat sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor tumbuh
yaitu tanah, air, temperatur, cahaya, kelembaban udara dan organisme
pengganggu tanaman (OPT). Tanaman dapat tumbuh dengan baik bila tanahnya
mengandung lempung dan beraerasi baik, selain itu kelembaban relatif yang tinggi
(95%) akan merangsang pertumbuhan.
0

Temperatur yang rendah di sekitar

tanaman, lebih rendah dari 13 C, akan menghambat penyerapan unsur hara
nitrogen dan kalium (Sahat, 1989).

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Rumah Kaca Cikabayan dan Laboratorium
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor sejak November 2004 hingga Oktober 2005.

Bahan

Untuk percobaan rumah kaca digunakan contoh tanah komposit lapisan 020 cm yang diambil dari lahan pertanian tadah hujan di desa Gunung Putri,
Kecamatan Gunung Putri, Kabupaten Bogor yang merupakan bagian dari wilayah
industri Cileungsi. Hasil analisis pendahuluan terhadap tekstur dan sifat kimia
tanah disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Analisis Pendahuluan Tanah Percobaan
Sifat Tanah
pH H2O 1:1
pH KCl 1:1
C-organik (Walkley&Black, %)
N-total (Kjeldahl, %)
P-tersedia (Bray#1, ppm)
N NH4OAc pH 7.0 (me/100g)
Ca-dd
Mg-dd
K-dd
Na-dd
c/p indeks (Lacatusu, 1998)
Cd
Cu
Pb
Zn
Cd-Cu-Pb-Zn

Nilai *
6.30 AM
5.65
2.37
S
0.09
SR
118.2 ST
3.87 R-S
R
0.65
R
0.20
S
0.57
Nilai
3.93
1.73
0.68
0.73
7.08

Sifat Tanah
Nilai *
KTK (me/100g)
9.53
R
KB (%)
55.51
S
Pasir (%)
9.03
Debu (%)
38.52 Liat
Liat (%)
52.45
Total Logam (Aqua Regia)
2.54
Cd (mg/kg)
59.36
Cu (mg/kg)
60.37
Pb (mg/kg)
98.43
Zn (mg/kg)
Klasifikasi
Tercemar ringan
Tercemar sangat ringan
Terkontaminasi berat
Terkontaminasi berat
Tercemar sangat berat

* AM agak masam, SR sangat rendah, R rendah, S sedang, T tinggi, ST sangat tinggi (PPT, 1993)

Tanaman uji yang digunakan adalah tomat dataran rendah (Lycopersicon
esculentum M.) varietas Mutiara. Benih tomat diperoleh dari Balai Penelitian

12

Tanaman Sayuan (Balitsa), Lembang. Untuk perlakuan pengkayaan kadar Cutanah digunakan reagen dalam bentuk garam sulfat [CuSO4.7H2O; p.a. Merck],
sedangkan untuk perlakuan ameliorasi dan pemupukan digunakan kapur dolomit,
bahan organik kotoran sapi, pupuk N (urea dan ZA), P (SP-36) dan K (KCl).

Pelaksanaan Penelitian

Percobaan Rumah Kaca
Percobaan dilakukan menurut RAL dengan 3 taraf perlakuan ameliorasi dan
pemupukan yang dilakukan pada 4 seri pengkayaan kadar Cu-tanah, masingmasing dengan 3 ulangan (Tabel 3) sehingga diperoleh 36 satuan percobaan.
Denah penyusunan pot-pot percobaan di rumah kaca disajikan pada Gambar
Lampiran 1.

Tabel 3.

Taraf Ameliorasi dan Pemupukan untuk Tomat Dataran Rendah

Taraf Ameliorasi dan
Pemupukan *
0%
50 %
100 %

AP0
AP1
AP2

Seri Pengkayaan Kadar Cu (mg/kg BKM Tanah)
0
1
2
3
0 Cu
250 Cu
500 Cu
1000 Cu
AP0-0
AP0-1
AP0-2
AP0-3
AP1-0
AP1-1
AP1-2
AP1-3
AP2-0
AP2-1
AP2-2
AP2-3

* Dosis rekomendasi (100%) ameliorasi dan pemupukan untuk budidaya tomat dataran rendah
komersial: 4 ton/ha Dolomit, 30 ton/ha kotoran sapi, 150 kg/ha N (½ Urea + ½ ZA), 150 kg/ha
P2O5 (SP-36) dan 100 kg/ha K2O (KCl) (Nurtika, 1992; Nurtika dan Sumarna, 1992; Nurtika
dan Sumarni, 1992; Nurtika dan Suwandi, 1992; Sahat, 1989).

Pada hari pertama, contoh tanah setara 5 kg BKM dicampur merata
dengan dolomit (setara 0, 50 dan 100 % x 4 ton dolomit/ha), pupuk kandang
kotoran sapi (setara 0, 50 dan 100 % x 30 ton kotoran sapi/ha) dan larutan Cu
sesuai takaran pengkayaan (setara 0, 250, 500 dan 1000 mg Cu/kg BKM tanah),
kemudian dipindahkan ke polybag dan dimasukkan ke pot percobaan,
ditambahkan air bebas ion hingga kadar airnya mendekati kapasitas lapang dan
diinkubasikan selama 4 minggu.
Setelah inkubasi, diberikan perlakuan pupuk P (setara 0, 50 dan 100 % x
150 kg P2O5/ha), ½ takaran pupuk N (setara 0, 50 dan 100 % x 150 kg N/ha, ½

13

dari Urea dan ½ dari ZA) dan ½ takaran pupuk K (setara 0, 50 dan 100 % x 100
kg K2O/ha), kemudian tanah diinkubasikan lagi selama 4 hari. Selanjutnya, bibit
tomat yang 3 minggu sebelumnya telah disemaikan dipindah-tanamkan ke dalam
pot.

Pada umur 30 hari setelah tanam, ½ takaran pupuk N dan K sisanya

diaplikasikan. Selama pertumbuhan tanaman, kadar air tanah dipertahankan pada
kapasitas lapang dengan cara menambahkan kekurangan air melalui penimbangan.

Pengambilan Contoh Tanah dan Pemanenan Tanaman Uji
Setelah tanaman berumur 100 hari, dilakukan pemotongan bagian atas
tanaman (BAT) pada permukaan tanah. Akar dan BAT dioven 60oC, kemudian
masing-masing ditimbang dan dicatat sebagai bobot kering tanaman.
Untuk analisis sifat kimia tanah dan kadar Cu-tersedia, contoh tanah
diambil dari pot percobaan pada saat panen, dikering-udarakan, dihaluskan dan
disaring lolos saringan 0.5 mm untuk analisis laboratorium. Kadar air contoh
tanah ditetapkan dan nilainya digunakan untuk konversi nilai hasil semua analisis
tanah ke kondisi berat kering mutlak.

Analisis Tanah
Analisis tanah dilakukan terhadap:
1.

Fraksi Cu yang dapat diserap tanaman atau Cu-tersedia, menggunakan
pengekstrak 0.5 M NH4OAc + 0.02 M EDTA pada pH 4.65 (Lakanen dan
Ervio, 1973 dalam Kiekens, 1995). Logam terekstrak ditetapkan dengan
AAS.

2.

Sifat kimia tanah lainnya: pH-H2O (1:1, pH-meter), kadar C-organik
(Walkley&Black), kadar basa-basa dan KTK (N NH4OAc pH 7.0) serta Ntotal (Kjeldahl) dan P-tersedia (Bray#1).

Analisis dan Evaluasi Data
Untuk mengevaluasi pengaruh perlakuan dilakukan analisis ragam pada
taraf α 0.05 dan 0.01 dan uji berganda Duncan (Duncan Multiple Range Test,
DMRT) pada taraf α 0.05 terhadap data sifat-sifat kimia dan kadar Cu-tersedia
dalam tanah serta bobot kering tanaman. Selanjutnya dilakukan analisis regresi

14

hubungan antara taraf perlakuan ameliorasi dan pemupukan dengan sifat-sifat
kimia tanah, kadar Cu-tersedia dan bobot kering tanaman yang secara nyata atau
sangat nyata dipengaruhi oleh perlakuan. Dilakukan juga analisis regresi linier
berganda antar data tanah (pH H2O, C