Pengaruh Bahan Mineral dan Air Laut terhadap Sifat Fisika – Kimia Tanah dan Pertumbuhan Padi di Lahan Gambut Dataran Tinggi
PENGARUH BAHAN MINERAL DAN AIR LAUT TERHADAP SIFAT FISIKA-KIMIA TANAH DAN PERTUMBUHAN PADI DI LAHAN GAMBUT DATARAN TINGGI SKRIPSI
OLEH: JUL BAHORI PANGGABEAN
090301065 AET - ILMU TANAH
PRORGAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
PENGARUH BAHAN MINERAL DAN AIR LAUT TERHADAP SIFAT FISIKA-KIMIA TANAH DAN PERTUMBUHAN PADI DI LAHAN GAMBUT DATARAN TINGGI
SKIPSI OLEH: JUL BAHORI PANGGABEAN 090301065 AET - ILMU TANAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PRORGAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Judul Skripsi
Nama NIM Program studi Minat Studi
: Pengaruh Bahan Mineral dan Air Laut terhadap Sifat Fisika – Kimia Tanah dan Pertumbuhan Padi di Lahan Gambut Dataran Tinggi
: Jul Bahori Panggabean
: 090301065
: Agroekoteknologi
: Ilmu Tanah
Disetujui oleh: Komisi Pembimbing
(Ir. Sarifuddin, MP) Ketua
(Mariani Br. Sembiring, SP., MP) Anggota
Mengetahui
(Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc) Ketua Program Studi Agroekoteknologi
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk dapat mempelajari pengaruh pemberian Pasir vulkan, Zeolit dan Air Laut pada sifat fisika-kimia tanah dan pertumbuhan padi Dendang. Penelitian dilakukan di lahan sawah gambut dataran tinggi desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan Sumatera Utara dan analisis parameter dilakukan di Laboratorium Kimia Kesuburan tanah dan laboratorium Riset dan Teknologi. Penelitian ini menggunakan RAK non faktorial dengan empat perlakuan yaitu G0 (Kontrol), G1 (Pasir vulkan 5kg), G2 (Pasir vulkan 5kg + Air laut 2,5L), G3 (Pasir vulkan 5kg + Zeolit 1kg + Air laut 2,5L) dan 3 ulangan . Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan dengan pemberian amelioran pasir vulkan (G1) meningkatkan Kejenuhan Basa (KB) tanah. Perlakuan dengan penambahan air laut (G2 dan G3) dapat meningkatkan nilai DHL, Na – tukar dan Mg – tukar tanah namun cenderung menurunkan pH tanah, Ca – tukar dan KB tanah. Perlakuan dengan penambahan zeolit (G3) dapat berperan sebagai penyangga (buffer) pH, KTK dan BD tanah. Aplikasi semua amelioran belum memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan padi dan cenderung menurunkan jumlah anakan vegetatif.
Kata kunci : Pasir vulkan, Zeolit, Air laut, Padi Dendang, Gambut Dataran tinggi.
ABSTRACT
The object of this research is to study effect on physics-chemical properties of highland peat. It was conducted at wet highland peat on Hutabagasan village Sub-district Dolok Sanggul Regency Humbang Hasundutan North Sumatera and fertility-soil chemical laboratory and research laboratories and technology. This research used non-factorial randomized block design with four treatments are G0 (Control), G1 (Volcanic sand 5kg), G2 (Volcanic sand 5kg + Sea water 2,5L), G3 (Volcanic sand 5kg + Zeolite 1kg + Sea water 2,5L) dan 3 replicants. The results showed that application of Volcanic sand (G1) influenced significantly increased of soil base saturation. Treatment with addition of sea water (G2 dan G3) influenced significantly increase of soil electrical conductivity, exchange sodium, exchange magnesium but inclined to decrease soil acidity, exchange calsium, and base saturation. Treatment with addition of zeolite have a role as buffer of soil acidity, soil electrical conductivity and soil bulk density. The Applicant of all ameliorants not to have a positive influence on the growth of rice plant and inclined decrease number of vegetative tillers.
Key words : Volcanic sand, Zeolite, Sea water, Dendang rice plant and Highland Peat soil
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan kecamatan Medan Amplas pada tanggal 22 September 1991 dari Ayahanda Tamsir Panggabean dan Ibunda Nuraini. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Riwayat pendidikan formal penulis yaitu memasuki pendidikian Sekolah Dasar (SD) di SD Swasta SABILINA Tembung pada tahun 1997 dan selesai pada tahun 2003. Melanjutkan ke jenjang SMP juga di SMP Swasta SABILINA Tembung pada tahun 2003 dan selesai pada tahun 2006. Selanjutnya memasuki jenjang pendidikan SMA di SMA Swasta PRAYATNA pada tahun 2006 dan selesai pada tahun 2009.
Kemudian penulis memasuki pendidikan di bangku kuliah sebagai mahasiswa strata satu di Universitas Sumatera Utara pada tahun 2009 terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian Program Studi Agroekoteknologi melalui jalur UMB (Ujian Masuk Bersama) dan memilih minat studi Ilmu Tanah pada semester VII (Tujuh) hingga selesai.
Akitifitas yang pernah dilakukan selama di perkuliahan : 1. Anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA) Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan tahun 2012. 2. Mengikuti kegiatan pengajian Nahdatu Subhan Departemen Budidaya
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan pada tahun 2009-2012 3. Mengikuti Kegiatan Pengajian Al-Bayan Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan pada tahun 2013.
4. Asisten di Laboratorium Biologi Tanah sejak tahun 2011-2014 untuk praktikum Dasar Ilmu Tanah dan Praktikum Pertanian Organik.
5. Tahun 2012 melaksanakan PKL (Praktek Kerja Lapangan) di PTPN IV Unit Kebun Pabatu.
6. Asisten Laboratorium Praktikum Bioteknologi Sub-Ilmu Tanah, Praktikum Biologi Tanah, dan Praktikum Pengelolaan Tanah dan Air pada tahun 2013.
7. Asisten Laboratorium Kesuburan Tanah dan Pemupukan pada tahun 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan proposal seminar usul penelitian ini yang berjudul “Pengaruh Bahan Mineral dan Air Laut terhadap Sifat Fisika-Kimia Tanah dan Pertumbuhan Padi di Lahan Gambut Dataran Tinggi”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir. Sarifuddin MP. dan Mariani Br. Sembiring, SP., MP selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing penulis dalam penulisan skripsi ini, dan terima kasih kepada kedua orang tua yang dengan segenap dan setulus hati telah mendukung serta mendoakan penulis sehingga semua dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pihak pembaca yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan penelitian ini kedepannya. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Maret 2014
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................................ i
ABSTRACT .............................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP .................................................................................................. iii
KATA PENGANTAR.............................................................................................. v
DAFTAR ISI............................................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ....................................................................................................... 4 Hipotesis Penelitian.................................................................................................... 4 Kegunaan Penelitian .................................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA Lahan Gambut............................................................................................................ 5 Pasir Vulkan ............................................................................................................... 7 Zeolit .......................................................................................................................... 9 Air Laut ...................................................................................................................... 10 BudidayaTanaman Padi di Lahan Gambut ................................................................10
METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................................14 Bahan dan Alat...........................................................................................................14 Metode Penelitian ......................................................................................................15 Pelaksanaan Penelitian ...............................................................................................15 Parameter yang Diamati.............................................................................................19
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ...........................................................................................................................20 Pembahasan................................................................................................................27
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ................................................................................................................33 Saran...........................................................................................................................33
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
1. Rata-rata Konsentrasi Ion pada Air Laut ...................................................................10 2. Nilai Rataan pH Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST ....................................20 3. Nilai Rataan DHL Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .................................21 4. Nilai Rataan Na – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .......................22 5. Nilai Rataan K – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST.........................22 6. Nilai Rataan Ca – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .......................22 7. Nilai Rataan Mg – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST ......................23 8. Nilai Rataan KB Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST....................................23 9. Nilai Rataan KTK Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .................................24 10. Nilai Rataan BD Tanah Gambut tiap perlakuan pada 20 MST (akhir vegetatif).......24 11. Nilai Rataan Tinggi Tanaman tiap perlakuan pada 6 MST........................................25 12. Nilai Rataan Tinggi Tanaman tiap perlakuan pada 20 MST (akhir vegetatif)...........25 13. Nilai Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST .................................26 14. Nilai Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) ....26
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1. Analisis Awal Tanah Gambut ....................................................................................37 2. Hasil Analisis pH Tanah pada 6 MST .......................................................................38 3. Daftar Sidik Ragam Analisis pH Tanah pada 6 MST ................................................38 4. Hasil Analisis DHL Tanah pada 6 MST ....................................................................38 5. Daftar Sidik Ragam Analisis DHL Tanah pada 6 MST.............................................38 6. Hasil Analisis Na-Tukar Tanah pada 6 MST.............................................................39 7. Daftar Sidik Ragam Analisis Na-Tukar Tanah pada 6 MST .....................................39 8. Hasil Analisis K-Tukar Tanah pada 6 MST...............................................................39 9. Daftar Sidik Ragam Analisis K-Tukar Tanah pada 6 MST .......................................39 10. Hasil Analisis Ca-Tukar Tanah pada 6 MST .............................................................40 11. Daftar Sidik Ragam Analisis Ca-Tukar Tanah pada 6 MST......................................40 12. Hasil Analisis Mg-Tukar Tanah pada 6 MST ............................................................40 13. Daftar Sidik Ragam Analisis Mg-Tukar Tanah pada 6 MST ....................................40 14. Hasil Analisis Kejenuhan Basa (KB) Tanah pada 6 MST .........................................41 15. Daftar Sidik Ragam Analisis KB Tanah pada 6 MST ..............................................41 16. Hasil Analisis Kapasitas Tukar Kation (KTK) Tanah pada 6 MST...........................41 17. Daftar Sidik Ragam Analisis KTK Tanah pada 6 MST............................................41 18. Hasil Pengukuran Bulk Density (BD) Tanah pada 20 MST (akhir vegetatif) ...........42 19. Rataan Bulk Density (BD) Tanah pada 20 MST (akhir vegetatif).............................42 20. Daftar Sidik Ragam Analisis BD Tanah pada 20 MST (akhir vegetatif) ..................42 21. Data Tinggi Tanaman pada 6 MST............................................................................43 22. Rataan Tinggi Tanaman pada 6 MST ........................................................................43
23. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada 6 MST ...................................................43 24. Data Tinggi Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) ...............................................44 25. Rataan Tinggi Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) ...........................................44 26. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif).......................44 27. Data Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST..............................................45 28. Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST ..........................................45 29. Daftar Sidik Ragam Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST .....................45 30. Data Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif).................46 31. Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) .............46 32. Daftar Sidik Ragam Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST
(akhir vegetatif)..........................................................................................................46 33. Peta Lokasi Penelitian................................................................................................48 34. Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G0 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49 35. Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G1 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49 36. Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G2 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49
Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G3 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk dapat mempelajari pengaruh pemberian Pasir vulkan, Zeolit dan Air Laut pada sifat fisika-kimia tanah dan pertumbuhan padi Dendang. Penelitian dilakukan di lahan sawah gambut dataran tinggi desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan Sumatera Utara dan analisis parameter dilakukan di Laboratorium Kimia Kesuburan tanah dan laboratorium Riset dan Teknologi. Penelitian ini menggunakan RAK non faktorial dengan empat perlakuan yaitu G0 (Kontrol), G1 (Pasir vulkan 5kg), G2 (Pasir vulkan 5kg + Air laut 2,5L), G3 (Pasir vulkan 5kg + Zeolit 1kg + Air laut 2,5L) dan 3 ulangan . Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan dengan pemberian amelioran pasir vulkan (G1) meningkatkan Kejenuhan Basa (KB) tanah. Perlakuan dengan penambahan air laut (G2 dan G3) dapat meningkatkan nilai DHL, Na – tukar dan Mg – tukar tanah namun cenderung menurunkan pH tanah, Ca – tukar dan KB tanah. Perlakuan dengan penambahan zeolit (G3) dapat berperan sebagai penyangga (buffer) pH, KTK dan BD tanah. Aplikasi semua amelioran belum memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan padi dan cenderung menurunkan jumlah anakan vegetatif.
Kata kunci : Pasir vulkan, Zeolit, Air laut, Padi Dendang, Gambut Dataran tinggi.
ABSTRACT
The object of this research is to study effect on physics-chemical properties of highland peat. It was conducted at wet highland peat on Hutabagasan village Sub-district Dolok Sanggul Regency Humbang Hasundutan North Sumatera and fertility-soil chemical laboratory and research laboratories and technology. This research used non-factorial randomized block design with four treatments are G0 (Control), G1 (Volcanic sand 5kg), G2 (Volcanic sand 5kg + Sea water 2,5L), G3 (Volcanic sand 5kg + Zeolite 1kg + Sea water 2,5L) dan 3 replicants. The results showed that application of Volcanic sand (G1) influenced significantly increased of soil base saturation. Treatment with addition of sea water (G2 dan G3) influenced significantly increase of soil electrical conductivity, exchange sodium, exchange magnesium but inclined to decrease soil acidity, exchange calsium, and base saturation. Treatment with addition of zeolite have a role as buffer of soil acidity, soil electrical conductivity and soil bulk density. The Applicant of all ameliorants not to have a positive influence on the growth of rice plant and inclined decrease number of vegetative tillers.
Key words : Volcanic sand, Zeolite, Sea water, Dendang rice plant and Highland Peat soil
PENDAHULUAN
Latar Belakang Gambut merupakan salah satu jenis tanah marginal yang potensial untuk
dikembangkan dalam sektor pertanian. Seiring dengan semakin pesatnya pertambahan penduduk mengakibatkan lahan-lahan pertanian semakin terdesak untuk penggunaan non pertanian maka lahan-lahan marginal seperti gambut harus dimanfaatkan sebagai alternatif perluasan lahan pertanian. Di Sumatera, penyebaran lahan gambut yang luasnya mencapai 7.204.301 ha merupakan yang terluas di Indonesia dan sebagian besar telah dimanfaatkan sebagai areal perkebunan, tanaman pangan dan tanaman hortikultura (Wahyunto dkk., 2005).
Secara umum, lahan gambut memiliki kendala karakteristik fisik seperti berat isi (bulk density) dan daya menahan beban (bearing capacity) yang rendah, penurunan permukaan (subsidence) dan kering tak balik (irreversible drying). Sedangkan karakteristik kimia yaitu kemasaman tanah, Kapasitas Tukar Kation (KTK) dan rasio C/N yang relatif tinggi dan jumlah basa-basa tukar (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) yang rendah sehingga Kejenuhan Basa (KB) gambut menjadi sangat rendah ditambah dengan keberadaan asam-asam organik dalam larutan tanah yang sebagian bersifat racun bagi tanaman.
Untuk mengurangi pengaruh buruk asam-asam organik yang beracun, memperbaiki sifat fisika – kimia serta meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman di lahan gambut dapat dilakukan dengan menambahkan bahan – bahan yang banyak mengandung kation polivalen seperti Fe, Al, Cu dan Zn. Kation-kation tersebut membentuk ikatan koordinasi dengan ligan organik membentuk senyawa komplek/khelat. Oleh karenanya bahan-bahan yang
mengandung kation polivalen tersebut bisa dimanfaatkan sebagai bahan amelioran gambut (Saragih,1996).
Mineral pasir vulkan memiliki fraksi yang didominasi oleh sebagian besar pasir (>96%) dengan kejenuhan basa dan kandungan silika (SiO) yang tinggi (Ridwandi, 2013). Pasir gunung api baik digunakan untuk penjernih air. Pola silika yang berujung runcing membuat kemampuan pasir menyerap (absorb capability) partikel yang tidak diinginkan jauh lebih baik dibandingkan pasir biasa sehingga peran dan fungsi pasir vulkan diharapkan selain mampu memperbaiki struktur, berat isi dan daya menahan beban lahan gambut, pasir vulkan juga mampu meningkatkan ketersediaan basa-basa tukar dan mengurangi efek racun asam-asam organik di dalam larutan tanah. Meski demikian, penggunaan pasir vulkan sebagai amelioran dan penjernih air tetap membutuhkan bahan lain, seperti zeolit.
Zeolit adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Rongga-rongga tersebut diisi oleh kation dan air sehingga zeolit dapat digunakan sebagai penukar ion, penyaring dan penjerap molekul serta katalis. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna sebagai amelioran. Selain itu, kandungan Al2O3 yang tinggi pada zeolit juga mampu menetralisir asam-asam organik di tanah gambut. Hasil penelitian Dian (2012) menyatakan bahwa peningkatan pemberian zeolit nyata meningkatkan pH tanah, Na-tukar, Ca-tukar dan menurunkan DHL tanah gambut melalui penjerapan garam-garam terlarut terutama Na.
Mengingat tingginya kandungan kation, air laut dapat digunakan sebagai salah satu sumber hara bagi tanaman. Kation-kation basa seperti Cl- dan Na+ terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Di samping itu sulfat, magnesium (Mg), kalsium (Ca) dan kalium (K) juga terdapat dalam konsentrasi yang cukup tinggi yang merupakan unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman (Yufdy dan Jumberi, 2008). Pemberian air laut yang diharapkan dapat meningkatkan basa-basa tukar di tanah gambut dan meningkatkan pH tanah gambut. Beberapa penelitian menunjukan bahwa gambut yang dipengaruhi pasang surut air laut lebih subur.
Lahan gambut di Desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara merupakan gambut dataran tinggi (ombrogen) dengan kedalaman 60 - 100 cm yang dibudidayakan sebagai lahan pertanian terutama budidaya padi sawah. Secara umum produksi padi lokal menunjukan variasi yang cukup besar berkisar dari 0,2 sampai 4,1 ton/hektar gabah kering panen dan penurunan rata-rata produksi padi sawah pada tanah gambut ketebalan 100 cm sebesar 36,7% dibandingkan dengan produksi padi sawah ketebalan kurang dari 60 cm. Produksi tertinggi tercapai pada ketebalan gambut kurang dari 60 cm (Abdullah, 1997). Oleh karena itu, penggunaan padi varietas hibrida diharapkan mampu menjadi solusi permasalahan tersebut.
Berdasarkan uraian diatas, dilakukan penelitian mengenai pemberian amelioran pasir vulkan, zeolit dan air laut di lahan sawah gambut dataran tinggi Desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara menggunakan tanaman padi hibrida varietas Dendang.
Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh pemberian amelioran pasir vulkan, zeolit dan
air laut dalam memperbaiki sifat fisika-kimia tanah serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman padi di lahan gambut dataran tinggi. Hipotesis Penelitian − Penambahan amelioran pasir vulkan, zeolit dan air laut dapat mempengaruhi
sifat fisika-kimia dan kesuburan lahan gambut dataran tinggi. − Penambahan amelioran pasir vulkan, zeolit dan air laut dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman padi hibrida di lahan gambut dataran tinggi. Kegunaan Penelitian - Sebagai salah satu syarat untuk dapat melaksanakan penelitian dan membuat
tugas akhir skripsi di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. - Sebagai sumber informasi bagi pihak yang membutuhkan
TINJAUAN PUSTAKA
Lahan Gambut Lahan gambut adalah lahan yang memiliki lapisan tanah kaya bahan
organik (C-organik > 18%) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Oleh karenanya lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang (back swamp) atau daerah cekungan yang drainasenya buruk (Agus dan Subiksa, 2008).
Berdasarkan tempat dan lingkungan pembentukannya, lahan gambut terdiri dari lahan gambut rawa (back swamp peat) dan lahan gambut dataran tinggi (high moore). Lahan gambut rawa meliputi lahan gambut rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut (marine peat) disebut juga gambut topogen dan lahan gambut rawa air tawar (fresh water peat) dan tergolong gambut ombrogen. Sedangkan pada lahan gambut dataran tinggi umumnya merupakan gambut pedalaman yang hanya dipengaruhi oleh air hujan (ombrogen). Wiratmoko dkk. (2008) menyatakan bahwa lahan gambut topogen memiliki karakteristik fisik dan kimia yang lebih baik dibandingkan dengan lahan gambut ombrogen.
Lahan gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran pH 3 - 5. Muatan negatif (yang menentukan KTK) pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan tergantung pH (pH dependent charge), dimana KTK akan naik bila pH gambut ditingkatkan. KTK tinggi menunjukkan kapasitas jerapan (sorption capacity) gambut tinggi, namun kekuatan jerapan (sorption power) lemah, sehingga kation-kation K, Ca, Mg dan Na yang tidak membentuk ikatan koordinasi akan mudah tercuci (Agus dan Subiksa, 2008).
Karakteristik kimia tanah gambut di Indonesia sangat beragam dan ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis tanaman penyusun gambut, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut. Gambut yang ada di Sumatera dan Kalimantan umumnya didominasi oleh bahan kayu-kayuan. Oleh karena itu komposisi bahan organiknya sebagian besar adalah lignin yang umumnya melebihi 60% dari bahan kering, sedangkan kandungan komponen lainnya seperti selulosa, hemiselulosa, dan protein umumnya tidak melebihi 11% (Subiksa, 1997).
Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Suhardjo dan Widjaja Adhi, 1976). Pengapuran tanah gambut dengan tujuan meningkatkan pH tidak terlalu efektif, karena kadar Al gambut yang rendah. Umumnya pH gambut pantai lebih tinggi dan tanahnya lebih subur dibandingkan dengan gambut pedalaman karena adanya pengayaan basa-basa dari air pasang surut.
Sifat fisik tanah gambut yang penting dalam pemanfaatannya untuk pertanian meliputi kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan mengering tidak balik (irriversible drying). Berat isi (BD) tanah gambut lapisan atas bervariasi antara 0,1 – 0,2 g cm3 tergantung pada tingkat dekomposisinya. Gambut fibrik yang umumnya berada di lapisan bawah memiliki BD < dari 0,1 g cm3, tapi gambut pantai dan gambut di jalur aliran sungai bisa memiliki BD > 0,2 g cm3 karena adanya pengaruh tanah mineral.
Pasir Vulkan Abu dan pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang
disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan. Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran halus, yang berukuran besar biasanya jatuh di sekitar kawah sampai radius 5-7 km dari kawah, sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan kilometer bahkan ribuan kilometer dari kawah disebabkan oleh adanya hembusan angin (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Dari hasil data analisis kimia tanah untuk bahan vulkan yang digunakan dalam penelitian ini, menunjukan bahwa: pH (H O) (5,59), pH (KCl) (5,44),
2
P-tersedia (5,33 ppm), Retensi P ( 24,19%), P-Total (0,045%), K (0,041 cmol/kg), Ca (0,21 cmol/kg), Mg (0,046 cmol/kg), Na (0,053 cmol/kg), Al (0,68 cmol/kg), KTK (6,3 me/100gram), KB (6,42%) dan kandungan C-organik (0,057%) (Ridwandi, 2013). Hikmatullah (2010) menambahkan dari hasil penelitiannya bahwa kadar Al dari semua pedon tanah vulkan cukup tinggi mencapai 2.47 - 5.43 %, sedangkan kadar Fe mencapai 0.80 - 2.03 %.
Pasir vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu (Anda dan Wahdini 2010). Mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah, memperkaya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan lanjut (Sediyarso dan Suping, 1987).
Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah gambut melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut adalah memiliki kejenuhan basa (KB) yang tinggi, mampu meningkatkan pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam-asam organik. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik (Subiksa dkk., 1997).
Penelitian mengenai abu vulkanik sebagai amelioran sebelumnya telah dilakukan oleh Sediyarso dan Suping (1987) yang menggunakan abu Gunung Galunggung sebagai amelioran. Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan abu vulkanik dapat meningkatkan pH dan Kdd (Ca dan Mg). Menurut Sediyarso, pemberian abu vulkanik dengan dosis semakin tinggi dapat meningkatkan tinggi tanaman, berat kering bagian atas, dan akar tanaman jagung di tanah Oksisol.
Adanya debu dan pasir vulkanik, yang masih segar ini, akan melapisi permukaan tanah sehingga tanah mengalami proses peremajaan (rejuvinate soils). Debu yang menutupi lapisan atas tanah lambat laun akan melapuk dan dimulai proses pembentukan (genesis) tanah yang baru. Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari bahan vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya. Berdasarkan penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa bahan vulkanik mengandung kation-kation basa yang
dapat meningkatkan pH, KTK tanah serta Kejenuhan Basa (KB) yang mengakibatkan kesuburan tanah dan tanaman meningkat. (Fiantis, 2006). Zeolit
Zeolit sebagai pembenah tanah adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna. Zeolit sebagai pembenah yang diberikan ke dalam tanah dengan jumlah relatif banyak dapat memperbaiki sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi tanah sehingga produksi pertanian dapat ditingkatkan. Pembenah tanah seperti zeolit dapat diaplikasikan tidak hanya pada tanah kering, tetapi juga pada tanah sawah. (Suwardi, 2007).
Sifat khas dari zeolit sebagai mineral yang berstruktur tiga demensi, bermuatan negatif, dan memiliki pori-pori yang terisi ion-ion K, Na, Ca, Mg dan molekul H2O, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak-balik. Zeolit mempunyai kerangka terbuka dengan jaringan poripori yang mempunyai permukaan bermuatan negatif dapat mencegah pencucian unsur hara NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl keluar dari daerah perakaran, sehingga pupuk Urea dan KCl yang diberikan lebih efisien (Al-Jabri, 2008).
Aplikasi zeolit tidak sama dengan pembenah tanah lainnya (kaptan dan gypsum), sebab zeolit tidak mengalami penghancuran (break down) dan jumlahnya masih tetap dalam tanah untuk meretensi unsur hara. Aplikasi zeolit berikutnya akan lebih memperbaiki kemampuan tanah untuk menahan unsur hara dan memperbaiki hasil. Zeolit tidak asam dan penggunaannya dengan pupuk dapat menyangga pH tanah, sehingga dapat mengurangi takaran kapur. Pemberian zeolit
tidak hanya digunakan sebagai carriers hara tanaman, tetapi juga sebagai
perangkap logam berat (Cu, Cd, Pb, Zn) sehingga uptake kedalam rantai makanan
atau food chain dicegah atau berkurang (Fuji, 1974).
Pupuk Urea dan KCl yang diberikan ke tanah yang sebelumnya sudah diberi zeolit, maka kation NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl dapat terperangkap sementara dalam pori-pori zeolit yang sewaktu-waktu dilepaskan
secara perlahan-lahan untuk diserap tanaman. Sejumlah kation Al dan Fe tanah
yang masuk dalam rongga-rongga ditahan dalam struktur zeolit yang bermuatan negatif sehingga anion H2PO4- dari pupuk SP-36 sangat sedikit atau belum sempat
diikat Al atau Fe akhirnya mudah diserap akar tanaman.
Air Laut
Air laut sudah banyak digunakan untuk mengairi tanaman yang toleran
terhadap salinitas (halophytes) pada daerah – daerah dekat pantai
(Pasternak dkk., 1985).
Tabel 1. Rata-rata Konsentrasi Ion pada Air Laut
Ion Unsur
Parts per thousand by weight
Chloride, Cl-
18,980
Sodium, Na+
10,556
Sulphate, SO42Magnesium, Mg2+
2,649 1,272
Calcium, Ca2+
0,400
Potassium, K+
0,380
Bicarbonate, HCO3-
0,140
Bromide, Br-
0,065
Borate, H2BO3Srontium, Sr2+
0,026 0,013
Fluoride, F-
0,001
Sumber : Brown et al (1989) dalam Yufdy and Jumberi, 2008
Mengingat tingginya kandungan kation terlarut khususny Mg, Ca dan K, air laut dapat digunakan sebagai salah satu sumber hara bagi tanaman. Namun kendala yang dihadapi adalah konsentrasi Cl- dan Na+ terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Berkaitan dengan tingginya salinitas air laut, tantangan yang dihadapi adalah upaya untuk memanfaatkan unsur-unsur hara tersebut dengan menurunkan kandungan Na dan Cl sampai pada level yang tidak merugikan pada tanaman. Disamping itu unsur Na juga dapat dimanfaatkan sebagai unsur hara untuk jenis-jenis tanaman tertentu yang membutuhkannya baik sebagai unsur tambahan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K (Yufdy dan Jumberi, 2008).
Sudarman, dkk (2002) menambahkan bahwa air laut dapat berfungsi sebagai amelioran karena air laut mempunyai daya penukar yang besar sehingga Al 3+ dan Fe2+ yang berada pada kompleks pertukaran dapat digantikan oleh Na+, Ca2+, atau Mg2+ dari air yang ditambahkan. Oleh karena itu air laut dengan konsentrasi tertentu dapat berperan sebagai ion exchange , atau sebagai bahan amelioran.
Efek buruk tingginya konsentrasi Na di tanah terhadap pertumbuhan tanaman dapat dibedakan atas 3 kelompok: a) terhambatnya serapan air karena rendahnya tekanan osmotik, b) terganggunya metabolisme disebabkan tingginya konsentrasi Na pada jaringan tanaman, dan c) terhambatnya absorpsi kation lainnya (Cachorro dkk., 1994).
Tingginya salinitas dalam pemanfaatan hara dari air laut yang dapat berakibat negatif terhadap tanah dan tanaman. Dispersi tanah merupakan masalah utama pada tanah akibat kadar garam yang tinggi. Agregat tanah menjadi pecah,
mineral berukuran kecil dan partikel organik menyumbat pori tanah mengakibatkan berkurangnya aliran air di tanah. Secara bertahap kondisi ini merubah porositas tanah dan mengurangi permeabilitas air. Akibat dispersi Na pada liat dan bahan organik mengurangi agregasi tanah, permeabilitas terhadap udara dan air, perkecambahan dan pertumbuhan akar. Dispersi tanah terjadi apabila Na – tukar melebihi 10 – 20% KTK (Yufdy dan Jumberi, 2008). Budidaya Tanaman Padi Hibrida di Lahan Gambut
Dikemukakan oleh Daradjat (2001), varietas unggul hibrida merupakan salah satu komponen teknologi yang memiliki peran nyata dalam meningkatkan produksi dan kualitas hasil komoditas pertanian. Selanjutnya menurut Soewito, dkk. (1995), selama ini sumbangan varietas unggul terhadap peningkatan produksi padi nasional cukup besar. Di samping itu, varietas unggul pada umumnya berumur pendek (genjah) sehingga sangat penting artinya bagi petani dalam mengatur pola tanam.
Varietas Dendang merupakan hasil persilangan Osok dan IR52952B-3-32, dilepas pada tahun 1999 dan dikembangkan oleh IRRI, umur panen 123-127 hari dengan produksi rata-rata 4 ton/ha dan potensi hasil dapat mencapai 7 ton/ha dengan rasa nasi yang enak. Merupakan varietas padi yang direkomendasikan untuk lahan pasang surut yang cukup toleran terhadap salinitas dan keracunan Fe serta toleran terhadap keracunan Al (Sulistiani, 2010).
Tingkat kesuburan tanah gambut sangat ditentukan oleh ketebalan dan kematangan gambut, jenis substratum di bawah gambut, bahan pembentuk gambut, kandungan mineral, dan tingkat pengkayaan yang diperoleh dari limpasan
air pasang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk tanaman padi, semakin tebal gambut (> 80 cm) semakin rendah hasil padi yang dicapai (Noor, 2001).
Rendahnya hasil padi pada gambut tebal dapat diatasi jika tanaman padi diberi hara lengkap. Pada gambut yang tipis 0-10cm tanah relatip padat tidak gembur dan pembentukan perakaran padi dapat terganggu, kandungan hara tanah juga rendah dan tidak cukup memberikan hasil yang tinggi. Peningkatan ketebalan gambut sampai 60 cm, menyebabkan kesuburan gambut meningkat dan tanah gembur sehingga baik bagi pertumbuhan akar tanaman. Gambut tebal (>1m ) belum berhasil dimanfaatkan untuk penanaman padi sawah, karena sejumlah kendala yang belum dapat diatasi. Keberhasilan budidaya padi sawah tergantung kesuksesan dalam mengatasi beberapa kendala seperti keberhasilan dalam : pengelolaan dan pengendalian air, penanganan sejumlah kendala fisik yang menjadi faktor pembatas, pengendalian sifat toksik dan kekurangan hara makro maupun mikro (Sagiman, 2007).
Padi varietas dendang yang ditanam pada musim kering di lahan gambut lebak Desa Sidomukti, Jambi memiliki hasil produksi rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan dengan produksi padi lokal, yaitu dengan 3,83 - 5,83 ton/ha (Suparwoto dan Waluyo, 1999). Sedangkan varietas untuk lahan pasang surut dengan toleransi moderat seperti Dendang dan Banyu Asin memberikan hasil gabah yang lebih tinggi, yaitu 2.6 ton/ha dan 2.1 ton/ha. Pada penelitian Sutami, dkk. (2003), varietas Dendang dan Banyu Asin bahkan dapat berproduksi lebih tinggi di lahan pasang surut bergambut yaitu 3.60 ton/ha dan 3.61 ton/ha.
TINJAUAN PUSTAKA
Lahan Gambut Lahan gambut adalah lahan yang memiliki lapisan tanah kaya bahan
organik (C-organik > 18%) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Oleh karenanya lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang (back swamp) atau daerah cekungan yang drainasenya buruk (Agus dan Subiksa, 2008).
Berdasarkan tempat dan lingkungan pembentukannya, lahan gambut terdiri dari lahan gambut rawa (back swamp peat) dan lahan gambut dataran tinggi (high moore). Lahan gambut rawa meliputi lahan gambut rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut (marine peat) disebut juga gambut topogen dan lahan gambut rawa air tawar (fresh water peat) dan tergolong gambut ombrogen. Sedangkan pada lahan gambut dataran tinggi umumnya merupakan gambut pedalaman yang hanya dipengaruhi oleh air hujan (ombrogen). Wiratmoko dkk. (2008) menyatakan bahwa lahan gambut topogen memiliki karakteristik fisik dan kimia yang lebih baik dibandingkan dengan lahan gambut ombrogen.
Lahan gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran pH 3 - 5. Muatan negatif (yang menentukan KTK) pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan tergantung pH (pH dependent charge), dimana KTK akan naik bila pH gambut ditingkatkan. KTK tinggi menunjukkan kapasitas jerapan (sorption capacity) gambut tinggi, namun kekuatan jerapan (sorption power) lemah, sehingga kation-kation K, Ca, Mg dan Na yang tidak membentuk ikatan koordinasi akan mudah tercuci (Agus dan Subiksa, 2008).
Karakteristik kimia tanah gambut di Indonesia sangat beragam dan ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis tanaman penyusun gambut, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut. Gambut yang ada di Sumatera dan Kalimantan umumnya didominasi oleh bahan kayu-kayuan. Oleh karena itu komposisi bahan organiknya sebagian besar adalah lignin yang umumnya melebihi 60% dari bahan kering, sedangkan kandungan komponen lainnya seperti selulosa, hemiselulosa, dan protein umumnya tidak melebihi 11% (Subiksa, 1997).
Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Suhardjo dan Widjaja Adhi, 1976). Pengapuran tanah gambut dengan tujuan meningkatkan pH tidak terlalu efektif, karena kadar Al gambut yang rendah. Umumnya pH gambut pantai lebih tinggi dan tanahnya lebih subur dibandingkan dengan gambut pedalaman karena adanya pengayaan basa-basa dari air pasang surut.
Sifat fisik tanah gambut yang penting dalam pemanfaatannya untuk pertanian meliputi kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan mengering tidak balik (irriversible drying). Berat isi (BD) tanah gambut lapisan atas bervariasi antara 0,1 – 0,2 g cm3 tergantung pada tingkat dekomposisinya. Gambut fibrik yang umumnya berada di lapisan bawah memiliki BD < dari 0,1 g cm3, tapi gambut pantai dan gambut di jalur aliran sungai bisa memiliki BD > 0,2 g cm3 karena adanya pengaruh tanah mineral.
Pasir Vulkan Abu dan pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang
disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan. Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran halus, yang berukuran besar biasanya jatuh di sekitar kawah sampai radius 5-7 km dari kawah, sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan kilometer bahkan ribuan kilometer dari kawah disebabkan oleh adanya hembusan angin (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Dari hasil data analisis kimia tanah untuk bahan vulkan yang digunakan dalam penelitian ini, menunjukan bahwa: pH (H O) (5,59), pH (KCl) (5,44),
2
P-tersedia (5,33 ppm), Retensi P ( 24,19%), P-Total (0,045%), K (0,041 cmol/kg), Ca (0,21 cmol/kg), Mg (0,046 cmol/kg), Na (0,053 cmol/kg), Al (0,68 cmol/kg), KTK (6,3 me/100gram), KB (6,42%) dan kandungan C-organik (0,057%) (Ridwandi, 2013). Hikmatullah (2010) menambahkan dari hasil penelitiannya bahwa kadar Al dari semua pedon tanah vulkan cukup tinggi mencapai 2.47 - 5.43 %, sedangkan kadar Fe mencapai 0.80 - 2.03 %.
Pasir vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu (Anda dan Wahdini 2010). Mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah, memperkaya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan lanjut (Sediyarso dan Suping, 1987).
Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah gambut melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut adalah memiliki kejenuhan basa (KB) yang tinggi, mampu meningkatkan pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam-asam organik. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik (Subiksa dkk., 1997).
Penelitian mengenai abu vulkanik sebagai amelioran sebelumnya telah dilakukan oleh Sediyarso dan Suping (1987) yang menggunakan abu Gunung Galunggung sebagai amelioran. Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan abu vulkanik dapat meningkatkan pH dan Kdd (Ca dan Mg). Menurut Sediyarso, pemberian abu vulkanik dengan dosis semakin tinggi dapat meningkatkan tinggi tanaman, berat kering bagian atas, dan akar tanaman jagung di tanah Oksisol.
Adanya debu dan pasir vulkanik, yang masih segar ini, akan melapisi permukaan tanah sehingga tanah mengalami proses peremajaan (rejuvinate soils). Debu yang menutupi lapisan atas tanah lambat laun akan melapuk dan dimulai proses pembentukan (genesis) tanah yang baru. Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari bahan vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya. Berdasarkan penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa bahan vulkanik mengandung kation-kation basa yang
dapat meningkatkan pH, KTK tanah serta Kejenuhan Basa (KB) yang mengakibatkan kesuburan tanah dan tanaman meningkat. (Fiantis, 2006). Zeolit
Zeolit sebagai pembenah tanah adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna. Zeolit sebagai pembenah yang diberikan ke dalam tanah dengan jumlah relatif banyak dapat memperbaiki sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi tanah sehingga produksi pertanian dapat ditingkatkan. Pembenah tanah seperti zeolit dapat diaplikasikan tidak hanya pada tanah kering, tetapi juga pada tanah sawah. (Suwardi, 2007).
Sifat khas dari zeolit sebagai mineral yang berstruktur tiga demensi, bermuatan negatif, dan memiliki pori-pori yang terisi ion-ion K, Na, Ca, Mg dan molekul H2O, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak-balik. Zeolit mempunyai kerangka terbuka dengan jaringan poripori yang mempunyai permukaan bermuatan negatif dapat mencegah pencucian unsur hara NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl keluar dari daerah perakaran, sehingga pupuk Urea dan KCl yang diberikan lebih efisien (Al-Jabri, 2008).
Aplikasi zeolit tidak sama dengan pembenah tanah lainnya (kaptan dan gypsum), sebab zeolit tidak mengalami penghancuran (break down) dan jumlahnya masih tetap dalam tanah untuk meretensi unsur hara. Aplikasi zeolit berikutnya akan lebih memperbaiki kemampuan tanah untuk menahan unsur hara dan memperbaiki hasil. Zeolit tidak asam dan penggunaannya dengan pupuk dapat menyangga pH tanah, sehingga dapat mengurangi takaran kapur. Pemberian zeolit
tidak hanya digunakan sebagai carriers hara tanaman, tetapi juga sebagai
perangkap logam berat (Cu, Cd, Pb, Zn) sehingga uptake kedalam rantai makanan
atau food chain dicegah atau berkurang (Fuji, 1974).
Pupuk Urea dan KCl yang diberikan ke tanah yang sebelumnya sudah diberi zeolit, maka kation NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl dapat terperangkap sementara dalam pori-pori zeolit yang sewaktu-waktu dilepaskan
secara perlahan-lahan untuk diserap tanaman. Sejumlah kation Al dan Fe tanah
yang masuk dalam rongga-rongga ditahan dalam struktur zeolit yang bermuatan negatif sehingga anion H2PO4- dari pupuk SP-36 sangat sedikit atau belum sempat
diikat Al atau Fe akhirnya mudah diserap akar tanaman.
Air Laut
Air laut sudah banyak digunakan untuk mengairi tanaman yang toleran
terhadap salinitas (halophytes) pada daerah – daerah dekat pantai
(Pasternak dkk., 1985).
Tabel 1. Rata-rata Konsentrasi Ion pada Air Laut
Ion Unsur
Parts per thousand by weight
Chloride, Cl-
18,980
Sodium, Na+
10,556
Sulphate, SO42Magnesium, Mg2+
2,649 1,272
Calcium, Ca2+
0,400
Potassium, K+
0,380
Bicarbonate, HCO3-
0,140
Bromide, Br-
0,065
Borate, H2BO3Srontium, Sr2+
0,026 0,013
Fluoride, F-
0,001
Sumber : Brown et al (1989) dalam Yufdy and Jumberi, 2008
Mengingat tingginya kandungan kation terlarut khususny Mg, Ca dan K, air laut dapat digunakan sebagai salah satu sumber hara bagi tanaman. Namun kendala yang dihadapi adalah konsentrasi Cl- dan Na+ terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Berkaitan dengan tingginya salinitas air laut, tantangan yang dihadapi adalah upaya untuk memanfaatkan unsur-unsur hara tersebut dengan menurunkan kandungan Na dan Cl sampai pada level yang tidak merugikan pada tanaman. Disamping itu unsur Na juga dapat dimanfaatkan sebagai unsur hara untuk jenis-jenis tanaman tertentu yang membutuhkannya baik sebagai unsur tambahan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K (Yufdy dan Jumberi, 2008).
Sudarman, dkk (2002) menambahkan bahwa air laut dapat berfungsi sebagai amelioran karena air laut mempunyai daya penukar yang besar sehingga Al 3+ dan Fe2+ yang berada pada kompleks pertukaran dapat digantikan oleh Na+, Ca2+, atau Mg2+ dari air yang ditambahkan. Oleh karena itu air laut dengan konsentrasi tertentu dapat berperan sebagai ion exchange , atau sebagai bahan amelioran.
Efek buruk tingginya konsentrasi Na di tanah terhadap pertumbuhan tanaman dapat dibedakan atas 3 kelompok: a) terhambatnya serapan air karena rendahnya tekanan osmotik, b) terganggunya metabolisme disebabkan tingginya konsentrasi Na pada jaringan tanaman, dan c) terhambatnya absorpsi kation lainnya (Cachorro dkk., 1994).
Tingginya salinitas dalam pemanfaatan hara dari air laut yang dapat berakibat negatif terhadap tanah dan tanaman. Dispersi tanah merupakan masalah utama pada tanah akibat kadar garam yang tinggi. Agregat tanah menjadi pecah,
mineral berukuran kecil dan partikel organik menyumbat pori tanah mengakibatkan berkurangnya aliran air di tanah. Secara bertahap kondisi ini merubah porositas tanah dan mengurangi permeabilitas air. Akibat dispersi Na pada liat dan bahan organik mengurangi agregasi tanah, permeabilitas terhadap udara dan air, perkecambahan dan pertumbuhan akar. Dispersi tanah terjadi apabila Na – tukar melebihi 10 – 20% KTK (Yufdy dan Jumberi, 2008). Budidaya Tanaman Padi Hibrida di Lahan Gambut
Dikemukakan oleh Daradjat (2001), varietas unggul hibrida merupakan salah satu komponen teknologi yang memiliki peran nyata dalam meningkatkan produksi dan kualitas hasil komoditas pertanian. Selanjutnya menurut Soewito, dkk. (1995), selama ini sumbangan varietas unggul terhadap peningkatan produksi padi nasional cukup besar. Di samping itu, varietas unggul pada umumnya berumur pendek (genjah) sehingga sangat penting artinya bagi petani dalam mengatur pola tanam.
Varietas Dendang merupakan hasil persilangan Osok dan IR52952B-3-32, dilepas pada tahun 1999 dan dikembangkan oleh IRRI, umur
OLEH: JUL BAHORI PANGGABEAN
090301065 AET - ILMU TANAH
PRORGAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
PENGARUH BAHAN MINERAL DAN AIR LAUT TERHADAP SIFAT FISIKA-KIMIA TANAH DAN PERTUMBUHAN PADI DI LAHAN GAMBUT DATARAN TINGGI
SKIPSI OLEH: JUL BAHORI PANGGABEAN 090301065 AET - ILMU TANAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
PRORGAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
Judul Skripsi
Nama NIM Program studi Minat Studi
: Pengaruh Bahan Mineral dan Air Laut terhadap Sifat Fisika – Kimia Tanah dan Pertumbuhan Padi di Lahan Gambut Dataran Tinggi
: Jul Bahori Panggabean
: 090301065
: Agroekoteknologi
: Ilmu Tanah
Disetujui oleh: Komisi Pembimbing
(Ir. Sarifuddin, MP) Ketua
(Mariani Br. Sembiring, SP., MP) Anggota
Mengetahui
(Prof. Dr. Ir. T. Sabrina, MSc) Ketua Program Studi Agroekoteknologi
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk dapat mempelajari pengaruh pemberian Pasir vulkan, Zeolit dan Air Laut pada sifat fisika-kimia tanah dan pertumbuhan padi Dendang. Penelitian dilakukan di lahan sawah gambut dataran tinggi desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan Sumatera Utara dan analisis parameter dilakukan di Laboratorium Kimia Kesuburan tanah dan laboratorium Riset dan Teknologi. Penelitian ini menggunakan RAK non faktorial dengan empat perlakuan yaitu G0 (Kontrol), G1 (Pasir vulkan 5kg), G2 (Pasir vulkan 5kg + Air laut 2,5L), G3 (Pasir vulkan 5kg + Zeolit 1kg + Air laut 2,5L) dan 3 ulangan . Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan dengan pemberian amelioran pasir vulkan (G1) meningkatkan Kejenuhan Basa (KB) tanah. Perlakuan dengan penambahan air laut (G2 dan G3) dapat meningkatkan nilai DHL, Na – tukar dan Mg – tukar tanah namun cenderung menurunkan pH tanah, Ca – tukar dan KB tanah. Perlakuan dengan penambahan zeolit (G3) dapat berperan sebagai penyangga (buffer) pH, KTK dan BD tanah. Aplikasi semua amelioran belum memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan padi dan cenderung menurunkan jumlah anakan vegetatif.
Kata kunci : Pasir vulkan, Zeolit, Air laut, Padi Dendang, Gambut Dataran tinggi.
ABSTRACT
The object of this research is to study effect on physics-chemical properties of highland peat. It was conducted at wet highland peat on Hutabagasan village Sub-district Dolok Sanggul Regency Humbang Hasundutan North Sumatera and fertility-soil chemical laboratory and research laboratories and technology. This research used non-factorial randomized block design with four treatments are G0 (Control), G1 (Volcanic sand 5kg), G2 (Volcanic sand 5kg + Sea water 2,5L), G3 (Volcanic sand 5kg + Zeolite 1kg + Sea water 2,5L) dan 3 replicants. The results showed that application of Volcanic sand (G1) influenced significantly increased of soil base saturation. Treatment with addition of sea water (G2 dan G3) influenced significantly increase of soil electrical conductivity, exchange sodium, exchange magnesium but inclined to decrease soil acidity, exchange calsium, and base saturation. Treatment with addition of zeolite have a role as buffer of soil acidity, soil electrical conductivity and soil bulk density. The Applicant of all ameliorants not to have a positive influence on the growth of rice plant and inclined decrease number of vegetative tillers.
Key words : Volcanic sand, Zeolite, Sea water, Dendang rice plant and Highland Peat soil
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan kecamatan Medan Amplas pada tanggal 22 September 1991 dari Ayahanda Tamsir Panggabean dan Ibunda Nuraini. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.
Riwayat pendidikan formal penulis yaitu memasuki pendidikian Sekolah Dasar (SD) di SD Swasta SABILINA Tembung pada tahun 1997 dan selesai pada tahun 2003. Melanjutkan ke jenjang SMP juga di SMP Swasta SABILINA Tembung pada tahun 2003 dan selesai pada tahun 2006. Selanjutnya memasuki jenjang pendidikan SMA di SMA Swasta PRAYATNA pada tahun 2006 dan selesai pada tahun 2009.
Kemudian penulis memasuki pendidikan di bangku kuliah sebagai mahasiswa strata satu di Universitas Sumatera Utara pada tahun 2009 terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian Program Studi Agroekoteknologi melalui jalur UMB (Ujian Masuk Bersama) dan memilih minat studi Ilmu Tanah pada semester VII (Tujuh) hingga selesai.
Akitifitas yang pernah dilakukan selama di perkuliahan : 1. Anggota Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA) Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan tahun 2012. 2. Mengikuti kegiatan pengajian Nahdatu Subhan Departemen Budidaya
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan pada tahun 2009-2012 3. Mengikuti Kegiatan Pengajian Al-Bayan Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan pada tahun 2013.
4. Asisten di Laboratorium Biologi Tanah sejak tahun 2011-2014 untuk praktikum Dasar Ilmu Tanah dan Praktikum Pertanian Organik.
5. Tahun 2012 melaksanakan PKL (Praktek Kerja Lapangan) di PTPN IV Unit Kebun Pabatu.
6. Asisten Laboratorium Praktikum Bioteknologi Sub-Ilmu Tanah, Praktikum Biologi Tanah, dan Praktikum Pengelolaan Tanah dan Air pada tahun 2013.
7. Asisten Laboratorium Kesuburan Tanah dan Pemupukan pada tahun 2014.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas segala rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan proposal seminar usul penelitian ini yang berjudul “Pengaruh Bahan Mineral dan Air Laut terhadap Sifat Fisika-Kimia Tanah dan Pertumbuhan Padi di Lahan Gambut Dataran Tinggi”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir. Sarifuddin MP. dan Mariani Br. Sembiring, SP., MP selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing penulis dalam penulisan skripsi ini, dan terima kasih kepada kedua orang tua yang dengan segenap dan setulus hati telah mendukung serta mendoakan penulis sehingga semua dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pihak pembaca yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan penelitian ini kedepannya. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Maret 2014
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................................ i
ABSTRACT .............................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP .................................................................................................. iii
KATA PENGANTAR.............................................................................................. v
DAFTAR ISI............................................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ....................................................................................................vii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ....................................................................................................... 4 Hipotesis Penelitian.................................................................................................... 4 Kegunaan Penelitian .................................................................................................. 4
TINJAUAN PUSTAKA Lahan Gambut............................................................................................................ 5 Pasir Vulkan ............................................................................................................... 7 Zeolit .......................................................................................................................... 9 Air Laut ...................................................................................................................... 10 BudidayaTanaman Padi di Lahan Gambut ................................................................10
METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ....................................................................................14 Bahan dan Alat...........................................................................................................14 Metode Penelitian ......................................................................................................15 Pelaksanaan Penelitian ...............................................................................................15 Parameter yang Diamati.............................................................................................19
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ...........................................................................................................................20 Pembahasan................................................................................................................27
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ................................................................................................................33 Saran...........................................................................................................................33
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
1. Rata-rata Konsentrasi Ion pada Air Laut ...................................................................10 2. Nilai Rataan pH Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST ....................................20 3. Nilai Rataan DHL Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .................................21 4. Nilai Rataan Na – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .......................22 5. Nilai Rataan K – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST.........................22 6. Nilai Rataan Ca – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .......................22 7. Nilai Rataan Mg – Tukar Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST ......................23 8. Nilai Rataan KB Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST....................................23 9. Nilai Rataan KTK Tanah Gambut tiap perlakuan pada 6 MST .................................24 10. Nilai Rataan BD Tanah Gambut tiap perlakuan pada 20 MST (akhir vegetatif).......24 11. Nilai Rataan Tinggi Tanaman tiap perlakuan pada 6 MST........................................25 12. Nilai Rataan Tinggi Tanaman tiap perlakuan pada 20 MST (akhir vegetatif)...........25 13. Nilai Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST .................................26 14. Nilai Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) ....26
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1. Analisis Awal Tanah Gambut ....................................................................................37 2. Hasil Analisis pH Tanah pada 6 MST .......................................................................38 3. Daftar Sidik Ragam Analisis pH Tanah pada 6 MST ................................................38 4. Hasil Analisis DHL Tanah pada 6 MST ....................................................................38 5. Daftar Sidik Ragam Analisis DHL Tanah pada 6 MST.............................................38 6. Hasil Analisis Na-Tukar Tanah pada 6 MST.............................................................39 7. Daftar Sidik Ragam Analisis Na-Tukar Tanah pada 6 MST .....................................39 8. Hasil Analisis K-Tukar Tanah pada 6 MST...............................................................39 9. Daftar Sidik Ragam Analisis K-Tukar Tanah pada 6 MST .......................................39 10. Hasil Analisis Ca-Tukar Tanah pada 6 MST .............................................................40 11. Daftar Sidik Ragam Analisis Ca-Tukar Tanah pada 6 MST......................................40 12. Hasil Analisis Mg-Tukar Tanah pada 6 MST ............................................................40 13. Daftar Sidik Ragam Analisis Mg-Tukar Tanah pada 6 MST ....................................40 14. Hasil Analisis Kejenuhan Basa (KB) Tanah pada 6 MST .........................................41 15. Daftar Sidik Ragam Analisis KB Tanah pada 6 MST ..............................................41 16. Hasil Analisis Kapasitas Tukar Kation (KTK) Tanah pada 6 MST...........................41 17. Daftar Sidik Ragam Analisis KTK Tanah pada 6 MST............................................41 18. Hasil Pengukuran Bulk Density (BD) Tanah pada 20 MST (akhir vegetatif) ...........42 19. Rataan Bulk Density (BD) Tanah pada 20 MST (akhir vegetatif).............................42 20. Daftar Sidik Ragam Analisis BD Tanah pada 20 MST (akhir vegetatif) ..................42 21. Data Tinggi Tanaman pada 6 MST............................................................................43 22. Rataan Tinggi Tanaman pada 6 MST ........................................................................43
23. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada 6 MST ...................................................43 24. Data Tinggi Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) ...............................................44 25. Rataan Tinggi Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) ...........................................44 26. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif).......................44 27. Data Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST..............................................45 28. Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST ..........................................45 29. Daftar Sidik Ragam Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 6 MST .....................45 30. Data Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif).................46 31. Rataan Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST (akhir vegetatif) .............46 32. Daftar Sidik Ragam Jumlah Anakan Vegetatif Tanaman pada 20 MST
(akhir vegetatif)..........................................................................................................46 33. Peta Lokasi Penelitian................................................................................................48 34. Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G0 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49 35. Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G1 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49 36. Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G2 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49
Gambar Tanaman di Plot Perlakuan G3 pada 20 MST (akhir vegetatif)....................49
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk dapat mempelajari pengaruh pemberian Pasir vulkan, Zeolit dan Air Laut pada sifat fisika-kimia tanah dan pertumbuhan padi Dendang. Penelitian dilakukan di lahan sawah gambut dataran tinggi desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan Sumatera Utara dan analisis parameter dilakukan di Laboratorium Kimia Kesuburan tanah dan laboratorium Riset dan Teknologi. Penelitian ini menggunakan RAK non faktorial dengan empat perlakuan yaitu G0 (Kontrol), G1 (Pasir vulkan 5kg), G2 (Pasir vulkan 5kg + Air laut 2,5L), G3 (Pasir vulkan 5kg + Zeolit 1kg + Air laut 2,5L) dan 3 ulangan . Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan dengan pemberian amelioran pasir vulkan (G1) meningkatkan Kejenuhan Basa (KB) tanah. Perlakuan dengan penambahan air laut (G2 dan G3) dapat meningkatkan nilai DHL, Na – tukar dan Mg – tukar tanah namun cenderung menurunkan pH tanah, Ca – tukar dan KB tanah. Perlakuan dengan penambahan zeolit (G3) dapat berperan sebagai penyangga (buffer) pH, KTK dan BD tanah. Aplikasi semua amelioran belum memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan padi dan cenderung menurunkan jumlah anakan vegetatif.
Kata kunci : Pasir vulkan, Zeolit, Air laut, Padi Dendang, Gambut Dataran tinggi.
ABSTRACT
The object of this research is to study effect on physics-chemical properties of highland peat. It was conducted at wet highland peat on Hutabagasan village Sub-district Dolok Sanggul Regency Humbang Hasundutan North Sumatera and fertility-soil chemical laboratory and research laboratories and technology. This research used non-factorial randomized block design with four treatments are G0 (Control), G1 (Volcanic sand 5kg), G2 (Volcanic sand 5kg + Sea water 2,5L), G3 (Volcanic sand 5kg + Zeolite 1kg + Sea water 2,5L) dan 3 replicants. The results showed that application of Volcanic sand (G1) influenced significantly increased of soil base saturation. Treatment with addition of sea water (G2 dan G3) influenced significantly increase of soil electrical conductivity, exchange sodium, exchange magnesium but inclined to decrease soil acidity, exchange calsium, and base saturation. Treatment with addition of zeolite have a role as buffer of soil acidity, soil electrical conductivity and soil bulk density. The Applicant of all ameliorants not to have a positive influence on the growth of rice plant and inclined decrease number of vegetative tillers.
Key words : Volcanic sand, Zeolite, Sea water, Dendang rice plant and Highland Peat soil
PENDAHULUAN
Latar Belakang Gambut merupakan salah satu jenis tanah marginal yang potensial untuk
dikembangkan dalam sektor pertanian. Seiring dengan semakin pesatnya pertambahan penduduk mengakibatkan lahan-lahan pertanian semakin terdesak untuk penggunaan non pertanian maka lahan-lahan marginal seperti gambut harus dimanfaatkan sebagai alternatif perluasan lahan pertanian. Di Sumatera, penyebaran lahan gambut yang luasnya mencapai 7.204.301 ha merupakan yang terluas di Indonesia dan sebagian besar telah dimanfaatkan sebagai areal perkebunan, tanaman pangan dan tanaman hortikultura (Wahyunto dkk., 2005).
Secara umum, lahan gambut memiliki kendala karakteristik fisik seperti berat isi (bulk density) dan daya menahan beban (bearing capacity) yang rendah, penurunan permukaan (subsidence) dan kering tak balik (irreversible drying). Sedangkan karakteristik kimia yaitu kemasaman tanah, Kapasitas Tukar Kation (KTK) dan rasio C/N yang relatif tinggi dan jumlah basa-basa tukar (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) yang rendah sehingga Kejenuhan Basa (KB) gambut menjadi sangat rendah ditambah dengan keberadaan asam-asam organik dalam larutan tanah yang sebagian bersifat racun bagi tanaman.
Untuk mengurangi pengaruh buruk asam-asam organik yang beracun, memperbaiki sifat fisika – kimia serta meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman di lahan gambut dapat dilakukan dengan menambahkan bahan – bahan yang banyak mengandung kation polivalen seperti Fe, Al, Cu dan Zn. Kation-kation tersebut membentuk ikatan koordinasi dengan ligan organik membentuk senyawa komplek/khelat. Oleh karenanya bahan-bahan yang
mengandung kation polivalen tersebut bisa dimanfaatkan sebagai bahan amelioran gambut (Saragih,1996).
Mineral pasir vulkan memiliki fraksi yang didominasi oleh sebagian besar pasir (>96%) dengan kejenuhan basa dan kandungan silika (SiO) yang tinggi (Ridwandi, 2013). Pasir gunung api baik digunakan untuk penjernih air. Pola silika yang berujung runcing membuat kemampuan pasir menyerap (absorb capability) partikel yang tidak diinginkan jauh lebih baik dibandingkan pasir biasa sehingga peran dan fungsi pasir vulkan diharapkan selain mampu memperbaiki struktur, berat isi dan daya menahan beban lahan gambut, pasir vulkan juga mampu meningkatkan ketersediaan basa-basa tukar dan mengurangi efek racun asam-asam organik di dalam larutan tanah. Meski demikian, penggunaan pasir vulkan sebagai amelioran dan penjernih air tetap membutuhkan bahan lain, seperti zeolit.
Zeolit adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Rongga-rongga tersebut diisi oleh kation dan air sehingga zeolit dapat digunakan sebagai penukar ion, penyaring dan penjerap molekul serta katalis. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna sebagai amelioran. Selain itu, kandungan Al2O3 yang tinggi pada zeolit juga mampu menetralisir asam-asam organik di tanah gambut. Hasil penelitian Dian (2012) menyatakan bahwa peningkatan pemberian zeolit nyata meningkatkan pH tanah, Na-tukar, Ca-tukar dan menurunkan DHL tanah gambut melalui penjerapan garam-garam terlarut terutama Na.
Mengingat tingginya kandungan kation, air laut dapat digunakan sebagai salah satu sumber hara bagi tanaman. Kation-kation basa seperti Cl- dan Na+ terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Di samping itu sulfat, magnesium (Mg), kalsium (Ca) dan kalium (K) juga terdapat dalam konsentrasi yang cukup tinggi yang merupakan unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman (Yufdy dan Jumberi, 2008). Pemberian air laut yang diharapkan dapat meningkatkan basa-basa tukar di tanah gambut dan meningkatkan pH tanah gambut. Beberapa penelitian menunjukan bahwa gambut yang dipengaruhi pasang surut air laut lebih subur.
Lahan gambut di Desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara merupakan gambut dataran tinggi (ombrogen) dengan kedalaman 60 - 100 cm yang dibudidayakan sebagai lahan pertanian terutama budidaya padi sawah. Secara umum produksi padi lokal menunjukan variasi yang cukup besar berkisar dari 0,2 sampai 4,1 ton/hektar gabah kering panen dan penurunan rata-rata produksi padi sawah pada tanah gambut ketebalan 100 cm sebesar 36,7% dibandingkan dengan produksi padi sawah ketebalan kurang dari 60 cm. Produksi tertinggi tercapai pada ketebalan gambut kurang dari 60 cm (Abdullah, 1997). Oleh karena itu, penggunaan padi varietas hibrida diharapkan mampu menjadi solusi permasalahan tersebut.
Berdasarkan uraian diatas, dilakukan penelitian mengenai pemberian amelioran pasir vulkan, zeolit dan air laut di lahan sawah gambut dataran tinggi Desa Hutabagasan Kecamatan Dolok Sanggul Kabupaten Humbang Hasundutan, Sumatera Utara menggunakan tanaman padi hibrida varietas Dendang.
Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh pemberian amelioran pasir vulkan, zeolit dan
air laut dalam memperbaiki sifat fisika-kimia tanah serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman padi di lahan gambut dataran tinggi. Hipotesis Penelitian − Penambahan amelioran pasir vulkan, zeolit dan air laut dapat mempengaruhi
sifat fisika-kimia dan kesuburan lahan gambut dataran tinggi. − Penambahan amelioran pasir vulkan, zeolit dan air laut dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman padi hibrida di lahan gambut dataran tinggi. Kegunaan Penelitian - Sebagai salah satu syarat untuk dapat melaksanakan penelitian dan membuat
tugas akhir skripsi di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. - Sebagai sumber informasi bagi pihak yang membutuhkan
TINJAUAN PUSTAKA
Lahan Gambut Lahan gambut adalah lahan yang memiliki lapisan tanah kaya bahan
organik (C-organik > 18%) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Oleh karenanya lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang (back swamp) atau daerah cekungan yang drainasenya buruk (Agus dan Subiksa, 2008).
Berdasarkan tempat dan lingkungan pembentukannya, lahan gambut terdiri dari lahan gambut rawa (back swamp peat) dan lahan gambut dataran tinggi (high moore). Lahan gambut rawa meliputi lahan gambut rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut (marine peat) disebut juga gambut topogen dan lahan gambut rawa air tawar (fresh water peat) dan tergolong gambut ombrogen. Sedangkan pada lahan gambut dataran tinggi umumnya merupakan gambut pedalaman yang hanya dipengaruhi oleh air hujan (ombrogen). Wiratmoko dkk. (2008) menyatakan bahwa lahan gambut topogen memiliki karakteristik fisik dan kimia yang lebih baik dibandingkan dengan lahan gambut ombrogen.
Lahan gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran pH 3 - 5. Muatan negatif (yang menentukan KTK) pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan tergantung pH (pH dependent charge), dimana KTK akan naik bila pH gambut ditingkatkan. KTK tinggi menunjukkan kapasitas jerapan (sorption capacity) gambut tinggi, namun kekuatan jerapan (sorption power) lemah, sehingga kation-kation K, Ca, Mg dan Na yang tidak membentuk ikatan koordinasi akan mudah tercuci (Agus dan Subiksa, 2008).
Karakteristik kimia tanah gambut di Indonesia sangat beragam dan ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis tanaman penyusun gambut, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut. Gambut yang ada di Sumatera dan Kalimantan umumnya didominasi oleh bahan kayu-kayuan. Oleh karena itu komposisi bahan organiknya sebagian besar adalah lignin yang umumnya melebihi 60% dari bahan kering, sedangkan kandungan komponen lainnya seperti selulosa, hemiselulosa, dan protein umumnya tidak melebihi 11% (Subiksa, 1997).
Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Suhardjo dan Widjaja Adhi, 1976). Pengapuran tanah gambut dengan tujuan meningkatkan pH tidak terlalu efektif, karena kadar Al gambut yang rendah. Umumnya pH gambut pantai lebih tinggi dan tanahnya lebih subur dibandingkan dengan gambut pedalaman karena adanya pengayaan basa-basa dari air pasang surut.
Sifat fisik tanah gambut yang penting dalam pemanfaatannya untuk pertanian meliputi kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan mengering tidak balik (irriversible drying). Berat isi (BD) tanah gambut lapisan atas bervariasi antara 0,1 – 0,2 g cm3 tergantung pada tingkat dekomposisinya. Gambut fibrik yang umumnya berada di lapisan bawah memiliki BD < dari 0,1 g cm3, tapi gambut pantai dan gambut di jalur aliran sungai bisa memiliki BD > 0,2 g cm3 karena adanya pengaruh tanah mineral.
Pasir Vulkan Abu dan pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang
disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan. Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran halus, yang berukuran besar biasanya jatuh di sekitar kawah sampai radius 5-7 km dari kawah, sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan kilometer bahkan ribuan kilometer dari kawah disebabkan oleh adanya hembusan angin (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Dari hasil data analisis kimia tanah untuk bahan vulkan yang digunakan dalam penelitian ini, menunjukan bahwa: pH (H O) (5,59), pH (KCl) (5,44),
2
P-tersedia (5,33 ppm), Retensi P ( 24,19%), P-Total (0,045%), K (0,041 cmol/kg), Ca (0,21 cmol/kg), Mg (0,046 cmol/kg), Na (0,053 cmol/kg), Al (0,68 cmol/kg), KTK (6,3 me/100gram), KB (6,42%) dan kandungan C-organik (0,057%) (Ridwandi, 2013). Hikmatullah (2010) menambahkan dari hasil penelitiannya bahwa kadar Al dari semua pedon tanah vulkan cukup tinggi mencapai 2.47 - 5.43 %, sedangkan kadar Fe mencapai 0.80 - 2.03 %.
Pasir vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu (Anda dan Wahdini 2010). Mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah, memperkaya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan lanjut (Sediyarso dan Suping, 1987).
Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah gambut melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut adalah memiliki kejenuhan basa (KB) yang tinggi, mampu meningkatkan pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam-asam organik. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik (Subiksa dkk., 1997).
Penelitian mengenai abu vulkanik sebagai amelioran sebelumnya telah dilakukan oleh Sediyarso dan Suping (1987) yang menggunakan abu Gunung Galunggung sebagai amelioran. Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan abu vulkanik dapat meningkatkan pH dan Kdd (Ca dan Mg). Menurut Sediyarso, pemberian abu vulkanik dengan dosis semakin tinggi dapat meningkatkan tinggi tanaman, berat kering bagian atas, dan akar tanaman jagung di tanah Oksisol.
Adanya debu dan pasir vulkanik, yang masih segar ini, akan melapisi permukaan tanah sehingga tanah mengalami proses peremajaan (rejuvinate soils). Debu yang menutupi lapisan atas tanah lambat laun akan melapuk dan dimulai proses pembentukan (genesis) tanah yang baru. Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari bahan vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya. Berdasarkan penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa bahan vulkanik mengandung kation-kation basa yang
dapat meningkatkan pH, KTK tanah serta Kejenuhan Basa (KB) yang mengakibatkan kesuburan tanah dan tanaman meningkat. (Fiantis, 2006). Zeolit
Zeolit sebagai pembenah tanah adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna. Zeolit sebagai pembenah yang diberikan ke dalam tanah dengan jumlah relatif banyak dapat memperbaiki sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi tanah sehingga produksi pertanian dapat ditingkatkan. Pembenah tanah seperti zeolit dapat diaplikasikan tidak hanya pada tanah kering, tetapi juga pada tanah sawah. (Suwardi, 2007).
Sifat khas dari zeolit sebagai mineral yang berstruktur tiga demensi, bermuatan negatif, dan memiliki pori-pori yang terisi ion-ion K, Na, Ca, Mg dan molekul H2O, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak-balik. Zeolit mempunyai kerangka terbuka dengan jaringan poripori yang mempunyai permukaan bermuatan negatif dapat mencegah pencucian unsur hara NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl keluar dari daerah perakaran, sehingga pupuk Urea dan KCl yang diberikan lebih efisien (Al-Jabri, 2008).
Aplikasi zeolit tidak sama dengan pembenah tanah lainnya (kaptan dan gypsum), sebab zeolit tidak mengalami penghancuran (break down) dan jumlahnya masih tetap dalam tanah untuk meretensi unsur hara. Aplikasi zeolit berikutnya akan lebih memperbaiki kemampuan tanah untuk menahan unsur hara dan memperbaiki hasil. Zeolit tidak asam dan penggunaannya dengan pupuk dapat menyangga pH tanah, sehingga dapat mengurangi takaran kapur. Pemberian zeolit
tidak hanya digunakan sebagai carriers hara tanaman, tetapi juga sebagai
perangkap logam berat (Cu, Cd, Pb, Zn) sehingga uptake kedalam rantai makanan
atau food chain dicegah atau berkurang (Fuji, 1974).
Pupuk Urea dan KCl yang diberikan ke tanah yang sebelumnya sudah diberi zeolit, maka kation NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl dapat terperangkap sementara dalam pori-pori zeolit yang sewaktu-waktu dilepaskan
secara perlahan-lahan untuk diserap tanaman. Sejumlah kation Al dan Fe tanah
yang masuk dalam rongga-rongga ditahan dalam struktur zeolit yang bermuatan negatif sehingga anion H2PO4- dari pupuk SP-36 sangat sedikit atau belum sempat
diikat Al atau Fe akhirnya mudah diserap akar tanaman.
Air Laut
Air laut sudah banyak digunakan untuk mengairi tanaman yang toleran
terhadap salinitas (halophytes) pada daerah – daerah dekat pantai
(Pasternak dkk., 1985).
Tabel 1. Rata-rata Konsentrasi Ion pada Air Laut
Ion Unsur
Parts per thousand by weight
Chloride, Cl-
18,980
Sodium, Na+
10,556
Sulphate, SO42Magnesium, Mg2+
2,649 1,272
Calcium, Ca2+
0,400
Potassium, K+
0,380
Bicarbonate, HCO3-
0,140
Bromide, Br-
0,065
Borate, H2BO3Srontium, Sr2+
0,026 0,013
Fluoride, F-
0,001
Sumber : Brown et al (1989) dalam Yufdy and Jumberi, 2008
Mengingat tingginya kandungan kation terlarut khususny Mg, Ca dan K, air laut dapat digunakan sebagai salah satu sumber hara bagi tanaman. Namun kendala yang dihadapi adalah konsentrasi Cl- dan Na+ terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Berkaitan dengan tingginya salinitas air laut, tantangan yang dihadapi adalah upaya untuk memanfaatkan unsur-unsur hara tersebut dengan menurunkan kandungan Na dan Cl sampai pada level yang tidak merugikan pada tanaman. Disamping itu unsur Na juga dapat dimanfaatkan sebagai unsur hara untuk jenis-jenis tanaman tertentu yang membutuhkannya baik sebagai unsur tambahan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K (Yufdy dan Jumberi, 2008).
Sudarman, dkk (2002) menambahkan bahwa air laut dapat berfungsi sebagai amelioran karena air laut mempunyai daya penukar yang besar sehingga Al 3+ dan Fe2+ yang berada pada kompleks pertukaran dapat digantikan oleh Na+, Ca2+, atau Mg2+ dari air yang ditambahkan. Oleh karena itu air laut dengan konsentrasi tertentu dapat berperan sebagai ion exchange , atau sebagai bahan amelioran.
Efek buruk tingginya konsentrasi Na di tanah terhadap pertumbuhan tanaman dapat dibedakan atas 3 kelompok: a) terhambatnya serapan air karena rendahnya tekanan osmotik, b) terganggunya metabolisme disebabkan tingginya konsentrasi Na pada jaringan tanaman, dan c) terhambatnya absorpsi kation lainnya (Cachorro dkk., 1994).
Tingginya salinitas dalam pemanfaatan hara dari air laut yang dapat berakibat negatif terhadap tanah dan tanaman. Dispersi tanah merupakan masalah utama pada tanah akibat kadar garam yang tinggi. Agregat tanah menjadi pecah,
mineral berukuran kecil dan partikel organik menyumbat pori tanah mengakibatkan berkurangnya aliran air di tanah. Secara bertahap kondisi ini merubah porositas tanah dan mengurangi permeabilitas air. Akibat dispersi Na pada liat dan bahan organik mengurangi agregasi tanah, permeabilitas terhadap udara dan air, perkecambahan dan pertumbuhan akar. Dispersi tanah terjadi apabila Na – tukar melebihi 10 – 20% KTK (Yufdy dan Jumberi, 2008). Budidaya Tanaman Padi Hibrida di Lahan Gambut
Dikemukakan oleh Daradjat (2001), varietas unggul hibrida merupakan salah satu komponen teknologi yang memiliki peran nyata dalam meningkatkan produksi dan kualitas hasil komoditas pertanian. Selanjutnya menurut Soewito, dkk. (1995), selama ini sumbangan varietas unggul terhadap peningkatan produksi padi nasional cukup besar. Di samping itu, varietas unggul pada umumnya berumur pendek (genjah) sehingga sangat penting artinya bagi petani dalam mengatur pola tanam.
Varietas Dendang merupakan hasil persilangan Osok dan IR52952B-3-32, dilepas pada tahun 1999 dan dikembangkan oleh IRRI, umur panen 123-127 hari dengan produksi rata-rata 4 ton/ha dan potensi hasil dapat mencapai 7 ton/ha dengan rasa nasi yang enak. Merupakan varietas padi yang direkomendasikan untuk lahan pasang surut yang cukup toleran terhadap salinitas dan keracunan Fe serta toleran terhadap keracunan Al (Sulistiani, 2010).
Tingkat kesuburan tanah gambut sangat ditentukan oleh ketebalan dan kematangan gambut, jenis substratum di bawah gambut, bahan pembentuk gambut, kandungan mineral, dan tingkat pengkayaan yang diperoleh dari limpasan
air pasang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk tanaman padi, semakin tebal gambut (> 80 cm) semakin rendah hasil padi yang dicapai (Noor, 2001).
Rendahnya hasil padi pada gambut tebal dapat diatasi jika tanaman padi diberi hara lengkap. Pada gambut yang tipis 0-10cm tanah relatip padat tidak gembur dan pembentukan perakaran padi dapat terganggu, kandungan hara tanah juga rendah dan tidak cukup memberikan hasil yang tinggi. Peningkatan ketebalan gambut sampai 60 cm, menyebabkan kesuburan gambut meningkat dan tanah gembur sehingga baik bagi pertumbuhan akar tanaman. Gambut tebal (>1m ) belum berhasil dimanfaatkan untuk penanaman padi sawah, karena sejumlah kendala yang belum dapat diatasi. Keberhasilan budidaya padi sawah tergantung kesuksesan dalam mengatasi beberapa kendala seperti keberhasilan dalam : pengelolaan dan pengendalian air, penanganan sejumlah kendala fisik yang menjadi faktor pembatas, pengendalian sifat toksik dan kekurangan hara makro maupun mikro (Sagiman, 2007).
Padi varietas dendang yang ditanam pada musim kering di lahan gambut lebak Desa Sidomukti, Jambi memiliki hasil produksi rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan dengan produksi padi lokal, yaitu dengan 3,83 - 5,83 ton/ha (Suparwoto dan Waluyo, 1999). Sedangkan varietas untuk lahan pasang surut dengan toleransi moderat seperti Dendang dan Banyu Asin memberikan hasil gabah yang lebih tinggi, yaitu 2.6 ton/ha dan 2.1 ton/ha. Pada penelitian Sutami, dkk. (2003), varietas Dendang dan Banyu Asin bahkan dapat berproduksi lebih tinggi di lahan pasang surut bergambut yaitu 3.60 ton/ha dan 3.61 ton/ha.
TINJAUAN PUSTAKA
Lahan Gambut Lahan gambut adalah lahan yang memiliki lapisan tanah kaya bahan
organik (C-organik > 18%) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Oleh karenanya lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang (back swamp) atau daerah cekungan yang drainasenya buruk (Agus dan Subiksa, 2008).
Berdasarkan tempat dan lingkungan pembentukannya, lahan gambut terdiri dari lahan gambut rawa (back swamp peat) dan lahan gambut dataran tinggi (high moore). Lahan gambut rawa meliputi lahan gambut rawa yang dipengaruhi oleh pasang surut air laut (marine peat) disebut juga gambut topogen dan lahan gambut rawa air tawar (fresh water peat) dan tergolong gambut ombrogen. Sedangkan pada lahan gambut dataran tinggi umumnya merupakan gambut pedalaman yang hanya dipengaruhi oleh air hujan (ombrogen). Wiratmoko dkk. (2008) menyatakan bahwa lahan gambut topogen memiliki karakteristik fisik dan kimia yang lebih baik dibandingkan dengan lahan gambut ombrogen.
Lahan gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran pH 3 - 5. Muatan negatif (yang menentukan KTK) pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan tergantung pH (pH dependent charge), dimana KTK akan naik bila pH gambut ditingkatkan. KTK tinggi menunjukkan kapasitas jerapan (sorption capacity) gambut tinggi, namun kekuatan jerapan (sorption power) lemah, sehingga kation-kation K, Ca, Mg dan Na yang tidak membentuk ikatan koordinasi akan mudah tercuci (Agus dan Subiksa, 2008).
Karakteristik kimia tanah gambut di Indonesia sangat beragam dan ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis tanaman penyusun gambut, jenis mineral pada substratum (di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut. Gambut yang ada di Sumatera dan Kalimantan umumnya didominasi oleh bahan kayu-kayuan. Oleh karena itu komposisi bahan organiknya sebagian besar adalah lignin yang umumnya melebihi 60% dari bahan kering, sedangkan kandungan komponen lainnya seperti selulosa, hemiselulosa, dan protein umumnya tidak melebihi 11% (Subiksa, 1997).
Kemasaman tanah gambut cenderung menurun seiring dengan kedalaman gambut. Pada lapisan atas pada gambut dangkal cenderung mempunyai pH lebih tinggi dari gambut tebal (Suhardjo dan Widjaja Adhi, 1976). Pengapuran tanah gambut dengan tujuan meningkatkan pH tidak terlalu efektif, karena kadar Al gambut yang rendah. Umumnya pH gambut pantai lebih tinggi dan tanahnya lebih subur dibandingkan dengan gambut pedalaman karena adanya pengayaan basa-basa dari air pasang surut.
Sifat fisik tanah gambut yang penting dalam pemanfaatannya untuk pertanian meliputi kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan mengering tidak balik (irriversible drying). Berat isi (BD) tanah gambut lapisan atas bervariasi antara 0,1 – 0,2 g cm3 tergantung pada tingkat dekomposisinya. Gambut fibrik yang umumnya berada di lapisan bawah memiliki BD < dari 0,1 g cm3, tapi gambut pantai dan gambut di jalur aliran sungai bisa memiliki BD > 0,2 g cm3 karena adanya pengaruh tanah mineral.
Pasir Vulkan Abu dan pasir vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang
disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan. Abu maupun pasir vulkanik terdiri dari batuan berukuran besar sampai berukuran halus, yang berukuran besar biasanya jatuh di sekitar kawah sampai radius 5-7 km dari kawah, sedangkan yang berukuran halus dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan kilometer bahkan ribuan kilometer dari kawah disebabkan oleh adanya hembusan angin (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Dari hasil data analisis kimia tanah untuk bahan vulkan yang digunakan dalam penelitian ini, menunjukan bahwa: pH (H O) (5,59), pH (KCl) (5,44),
2
P-tersedia (5,33 ppm), Retensi P ( 24,19%), P-Total (0,045%), K (0,041 cmol/kg), Ca (0,21 cmol/kg), Mg (0,046 cmol/kg), Na (0,053 cmol/kg), Al (0,68 cmol/kg), KTK (6,3 me/100gram), KB (6,42%) dan kandungan C-organik (0,057%) (Ridwandi, 2013). Hikmatullah (2010) menambahkan dari hasil penelitiannya bahwa kadar Al dari semua pedon tanah vulkan cukup tinggi mencapai 2.47 - 5.43 %, sedangkan kadar Fe mencapai 0.80 - 2.03 %.
Pasir vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu (Anda dan Wahdini 2010). Mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah, memperkaya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan lanjut (Sediyarso dan Suping, 1987).
Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah gambut melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut adalah memiliki kejenuhan basa (KB) yang tinggi, mampu meningkatkan pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam-asam organik. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik (Subiksa dkk., 1997).
Penelitian mengenai abu vulkanik sebagai amelioran sebelumnya telah dilakukan oleh Sediyarso dan Suping (1987) yang menggunakan abu Gunung Galunggung sebagai amelioran. Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan abu vulkanik dapat meningkatkan pH dan Kdd (Ca dan Mg). Menurut Sediyarso, pemberian abu vulkanik dengan dosis semakin tinggi dapat meningkatkan tinggi tanaman, berat kering bagian atas, dan akar tanaman jagung di tanah Oksisol.
Adanya debu dan pasir vulkanik, yang masih segar ini, akan melapisi permukaan tanah sehingga tanah mengalami proses peremajaan (rejuvinate soils). Debu yang menutupi lapisan atas tanah lambat laun akan melapuk dan dimulai proses pembentukan (genesis) tanah yang baru. Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari bahan vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya. Berdasarkan penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa bahan vulkanik mengandung kation-kation basa yang
dapat meningkatkan pH, KTK tanah serta Kejenuhan Basa (KB) yang mengakibatkan kesuburan tanah dan tanaman meningkat. (Fiantis, 2006). Zeolit
Zeolit sebagai pembenah tanah adalah mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi dengan struktur berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan. Kemampuan menukar kation merupakan salah satu sifat zeolit yang sangat berguna. Zeolit sebagai pembenah yang diberikan ke dalam tanah dengan jumlah relatif banyak dapat memperbaiki sifat-sifat fisik, kimia, dan biologi tanah sehingga produksi pertanian dapat ditingkatkan. Pembenah tanah seperti zeolit dapat diaplikasikan tidak hanya pada tanah kering, tetapi juga pada tanah sawah. (Suwardi, 2007).
Sifat khas dari zeolit sebagai mineral yang berstruktur tiga demensi, bermuatan negatif, dan memiliki pori-pori yang terisi ion-ion K, Na, Ca, Mg dan molekul H2O, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran ion dan pelepasan air secara bolak-balik. Zeolit mempunyai kerangka terbuka dengan jaringan poripori yang mempunyai permukaan bermuatan negatif dapat mencegah pencucian unsur hara NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl keluar dari daerah perakaran, sehingga pupuk Urea dan KCl yang diberikan lebih efisien (Al-Jabri, 2008).
Aplikasi zeolit tidak sama dengan pembenah tanah lainnya (kaptan dan gypsum), sebab zeolit tidak mengalami penghancuran (break down) dan jumlahnya masih tetap dalam tanah untuk meretensi unsur hara. Aplikasi zeolit berikutnya akan lebih memperbaiki kemampuan tanah untuk menahan unsur hara dan memperbaiki hasil. Zeolit tidak asam dan penggunaannya dengan pupuk dapat menyangga pH tanah, sehingga dapat mengurangi takaran kapur. Pemberian zeolit
tidak hanya digunakan sebagai carriers hara tanaman, tetapi juga sebagai
perangkap logam berat (Cu, Cd, Pb, Zn) sehingga uptake kedalam rantai makanan
atau food chain dicegah atau berkurang (Fuji, 1974).
Pupuk Urea dan KCl yang diberikan ke tanah yang sebelumnya sudah diberi zeolit, maka kation NH4+ dari urea dan kation K+ dari KCl dapat terperangkap sementara dalam pori-pori zeolit yang sewaktu-waktu dilepaskan
secara perlahan-lahan untuk diserap tanaman. Sejumlah kation Al dan Fe tanah
yang masuk dalam rongga-rongga ditahan dalam struktur zeolit yang bermuatan negatif sehingga anion H2PO4- dari pupuk SP-36 sangat sedikit atau belum sempat
diikat Al atau Fe akhirnya mudah diserap akar tanaman.
Air Laut
Air laut sudah banyak digunakan untuk mengairi tanaman yang toleran
terhadap salinitas (halophytes) pada daerah – daerah dekat pantai
(Pasternak dkk., 1985).
Tabel 1. Rata-rata Konsentrasi Ion pada Air Laut
Ion Unsur
Parts per thousand by weight
Chloride, Cl-
18,980
Sodium, Na+
10,556
Sulphate, SO42Magnesium, Mg2+
2,649 1,272
Calcium, Ca2+
0,400
Potassium, K+
0,380
Bicarbonate, HCO3-
0,140
Bromide, Br-
0,065
Borate, H2BO3Srontium, Sr2+
0,026 0,013
Fluoride, F-
0,001
Sumber : Brown et al (1989) dalam Yufdy and Jumberi, 2008
Mengingat tingginya kandungan kation terlarut khususny Mg, Ca dan K, air laut dapat digunakan sebagai salah satu sumber hara bagi tanaman. Namun kendala yang dihadapi adalah konsentrasi Cl- dan Na+ terdapat dalam jumlah yang sangat tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tingginya salinitas air laut. Berkaitan dengan tingginya salinitas air laut, tantangan yang dihadapi adalah upaya untuk memanfaatkan unsur-unsur hara tersebut dengan menurunkan kandungan Na dan Cl sampai pada level yang tidak merugikan pada tanaman. Disamping itu unsur Na juga dapat dimanfaatkan sebagai unsur hara untuk jenis-jenis tanaman tertentu yang membutuhkannya baik sebagai unsur tambahan maupun sebagai pengganti sebagian dari kebutuhan akan unsur K (Yufdy dan Jumberi, 2008).
Sudarman, dkk (2002) menambahkan bahwa air laut dapat berfungsi sebagai amelioran karena air laut mempunyai daya penukar yang besar sehingga Al 3+ dan Fe2+ yang berada pada kompleks pertukaran dapat digantikan oleh Na+, Ca2+, atau Mg2+ dari air yang ditambahkan. Oleh karena itu air laut dengan konsentrasi tertentu dapat berperan sebagai ion exchange , atau sebagai bahan amelioran.
Efek buruk tingginya konsentrasi Na di tanah terhadap pertumbuhan tanaman dapat dibedakan atas 3 kelompok: a) terhambatnya serapan air karena rendahnya tekanan osmotik, b) terganggunya metabolisme disebabkan tingginya konsentrasi Na pada jaringan tanaman, dan c) terhambatnya absorpsi kation lainnya (Cachorro dkk., 1994).
Tingginya salinitas dalam pemanfaatan hara dari air laut yang dapat berakibat negatif terhadap tanah dan tanaman. Dispersi tanah merupakan masalah utama pada tanah akibat kadar garam yang tinggi. Agregat tanah menjadi pecah,
mineral berukuran kecil dan partikel organik menyumbat pori tanah mengakibatkan berkurangnya aliran air di tanah. Secara bertahap kondisi ini merubah porositas tanah dan mengurangi permeabilitas air. Akibat dispersi Na pada liat dan bahan organik mengurangi agregasi tanah, permeabilitas terhadap udara dan air, perkecambahan dan pertumbuhan akar. Dispersi tanah terjadi apabila Na – tukar melebihi 10 – 20% KTK (Yufdy dan Jumberi, 2008). Budidaya Tanaman Padi Hibrida di Lahan Gambut
Dikemukakan oleh Daradjat (2001), varietas unggul hibrida merupakan salah satu komponen teknologi yang memiliki peran nyata dalam meningkatkan produksi dan kualitas hasil komoditas pertanian. Selanjutnya menurut Soewito, dkk. (1995), selama ini sumbangan varietas unggul terhadap peningkatan produksi padi nasional cukup besar. Di samping itu, varietas unggul pada umumnya berumur pendek (genjah) sehingga sangat penting artinya bagi petani dalam mengatur pola tanam.
Varietas Dendang merupakan hasil persilangan Osok dan IR52952B-3-32, dilepas pada tahun 1999 dan dikembangkan oleh IRRI, umur