Pertumbuhan Dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga Pada Tanah Gambut Oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, Dan Unsur Mikro
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH
PERTANAMAN KETIGA PADA TANAH GAMBUT OLEH
RESIDU ELECTRIC FURNACE SLAG, DOLOMIT, DAN
UNSUR MIKRO
YOGA PRAWIRA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan dan
Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga pada Tanah Gambut oleh Residu
Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2015
Yoga Prawira
NIM A14100099
ABSTRAK
YOGA PRAWIRA. Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga
pada Tanah Gambut oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur
Mikro. Dibimbing oleh SUWARNO dan KOMARUDIN IDRIS.
Pemanfaatan lahan gambut untuk budidaya padi sawah menghadapi
beberapa permasalahan. Berbagai cara dapat dilakukan untuk mengatasi
permasalahan tersebut, contohnya dengan pengapuran. Tujuan penelitian ini
adalah untuk mengetahui pengaruh residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro
terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi tanaman ketiga
pada tanah gambut. Penelitian yang dilakukan terdiri atas analisis tanah di
laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca. Percobaan di rumah kaca
merupakan percobaan faktor tunggal yang ditempatkan dalam rancangan acak
lengkap. Hasil penelitian menunjukkan bahwa residu EF slag, dolomit, dan unsur
mikro nyata meningkatkan pH tanah. Residu EF slag nyata meningkatkan kadar
Ca-dd dan Mg-dd, serta unsur mikro (Fe tersedia). Pertumbuhan dan produksi
padi sawah dengan residu EF slag lebih baik daripada dengan residu dolomit.
Kadar SiO2 jerami pada residu unsur mikro lebih tinggi daripada residu EF slag.
Kandungan logam berat beracun (Pb, Cd, As, dan Hg) pada beras yang dihasilkan
oleh residu EF slag dan dolomit tidak jauh berbeda dengan beras di pasaran dan
masih berada di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan,
sehingga beras tersebut masih aman untuk dikonsumsi.
Kata kunci: EF slag, logam berat, padi, dolomit, tanah gambut
ABSTRACT
YOGA PRAWIRA. Growth and Yield of Rice at Third Plant on Peat Soil by
Residue of Electric Furnace Slag, Dolomite, and Micro Elements. Supervised by
SUWARNO and KOMARUDIN IDRIS.
Utilization of peat land for rice cultivation faces several problems. Various
ways can be done to overcome these problems, for example with liming. The
objectives of this research were to evaluate residual effect EF slag, dolomite and
micro nutrients on chemical properties of soil, growth and yield of rice as third
plant on peat soil. This research consisted of soil analysis in laboratory and green
house pot experiment. This pot experiment was single factor experiment arranged
in completely randomized design. The result indicated that residue of EF slag,
dolomite and micro nutrients significantly increased soil pH. Residue of EF slag
significantly increased exchangeable Ca and Mg, and available Fe. Growth and
yield of rice with residue of EF slag were better than with residue of dolomite.
Content of SiO2 in rice straw with residue of micro nutrients were higher than
with residue of EF slag. The content of toxic heavy metals (Pb, Cd, As, and Hg) in
rice produced by residue of EF slag and dolomite were slightly higher than that of
market rice and were lower than maximum limit of heavy metal in food rice.
Consequently, that rice was safe to be consumed.
Keywords: EF slag, heavy metal, paddy, peat land, dolomit
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH
PERTANAMAN KETIGA PADA TANAH GAMBUT OLEH
RESIDU ELECTRIC FURNACE SLAG, DOLOMIT, DAN
UNSUR MIKRO
YOGA PRAWIRA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga pada
Tanah Gambut oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan
Unsur Mikro
Nama
NIM
: Yoga Prawira
: A14100099
Disetujui oleh
Dr Ir Suwarno, MSc
Pembimbing I
Dr Ir Komarudin Idris, MS
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Baba Barus, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji serta syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi yang diberi
judul Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga pada Tanah
Gambut oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro..
Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW yang
menjadi teladan bagi penulis dalam menghadapi tantangan selama perjalanan
penelitian dan skripsi ini.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga kepada:
1. Bapak Dr Ir Suwarno, MSc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dengan penuh
kesabaran selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian maupun saat
penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Dr Ir Komarudin Idris, MS sebagai Dosen Pembimbing II atas
saran dan bimbingan dalam penulisan skripsi.
3. Bapak Dr Ir Budi Nugroho, MSi selaku dosen penguji yang telah
memberikan saran dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi.
4. Ayah dan Mama tercinta, serta seluruh keluarga besar yang telah
memberikan segala doa, dukungan, semangat dan kasih sayang yang
melimpah.
5. Rike Dwi Jayanti dan Putro Setiko yang telah memberikan dukungan,
semangat dan kerjasama yang solid dalam penelitian ini.
6. Seluruh saudara Ilmu Tanah 47.
7. Seluruh Staf Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah dan Komisi
Pendidikan Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan serta pihakpihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat.
Bogor, April 2015
Yoga Prawira
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Jenis Steel Slag dan Kandungannya
2
Definisi dan Fungsi Silika Bagi Tanaman
3
Definisi Tanah Gambut dan Sifatnya
4
Sifat Fisik dan Kimia Tanah Gambut
4
Karakteristik Tanaman Padi
5
BAHAN DAN METODE
5
Tempat dan Waktu Penelitian
5
Alat dan Bahan
6
Rancangan Penelitian
6
Pelaksanaan Penelitian
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Sifat Kimia Tanah Gambut
7
Pengaruh Residu Kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat
Kimia Tanah Gambut
8
Pengaruh Residu Kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap
Pertumbuhan Tanaman dan SiO2 dalam Jerami
10
Pengaruh residu kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Produksi
Tanaman
11
Pengaruh residu kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar
Logam Berat dalam Beras
13
SIMPULAN
14
Simpulan
14
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
16
RIWAYAT HIDUP
33
DAFTAR TABEL
1. Jenis dan dosis pupuk yang diberikan pada tanaman pertama
2. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
pH tanah dan basa-basa yang dapat dipertukarkan
3. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
unsur mikro dan SiO2 dalam tanah
4. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
kadar logam berat dalam tanah
5. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
pertumbuhan tanaman dan SiO2 dalam jerami
6. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
produksi tanaman
7. Pengaruh residu EF slag dolomit dan unsur mikro terhadap kadar
logam berat dalam beras
7
9
9
10
11
12
13
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alur pembuatan baja dan klasifikasi steel slag (Washimi
1986 dalam Suwarno 1998)
2. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
bobot GKG tanaman ketiga
2
12
DAFTAR LAMPIRAN
1. Komposisi kimia EF slag (Pohan 2012)
2. Hasil analisis awal tanah gambut (Pohan 2012)
3. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap pH tanah
4. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Ca-dd tanah
5. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Mg-dd tanah
6. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Fe-tersedia tanah
7. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Mn-tersedia tanah
8. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Cu-tersedia tanah
9. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Zn-tersedia tanah
10. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap SiO2-tersedia tanah
11. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap tinggi tanaman umur 11 MST
16
17
dan unsur
18
dan unsur
18
dan unsur
18
dan unsur
18
dan unsur
19
dan unsur
19
dan unsur
19
dan unsur
19
dan unsur
20
12. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap anakan maksimum umur 11 MST
13. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap jumlah anakan produktif
14. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot GKP tanaman padi
15. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot GKG tanaman padi
16. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot KGB tanaman padi
17. Analisis ragam pengaruh pemberian EFslag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot KGH tanaman padi
18. Batas maksimum logam berat pada beras (SNI 7387:2009)
19. Deskripsi varietas padi IR 64
20. Metode analisis laboratorium
21. Gambar Tanaman Padi Umur 15 MST: (a) Perbandingan
perlakuan kontrol, residu dolomite dan unsur mikro, (b)
Perbandingan perlakuan kontrol, residu EFslag dan unsur mikro
22. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap pH tanah, kadar Ca-dd dan Mg-dd
23. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap kadar unsur mikro tersedia dalam tanah
24. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit, dan unsur
mikro terhadap kadar logam berat dan SiO2–tersedia tanah
25. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap pertumbuhan padi IR 64
26. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap produksi padi IR 64
27. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit, dan unsur
mikro terhadap produksi padi IR 64
28. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit, dan unsur
mikro terhadap kadar logam berat dalam beras
20
20
20
21
21
21
22
23
24
26
25
26
27
27
28
29
30
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk terbanyak keempat
di dunia. Populasi penduduk di Indonesia pada tahun 2010 sebanyak 238.5 juta
dan menurut proyeksi selama dua puluh lima tahun mendatang akan terus
meningkat menjadi 305.6 juta pada tahun 2035 (BPS 2013). Kondisi tersebut,
menuntut peningkatan produksi beras yang merupakan makanan pokok sebagian
besar penduduk di Indonesia. Namun, peningkatan produksi beras menemui
beberapa kendala salah satunya adalah berkurangnya lahan pertanian yang subur
terutama di Pulau Jawa karena konversi lahan pertanian ke non pertanian. Salah
satu solusi yang dapat dilakukan adalah ekstensifikasi pertanian yaitu membuka
lahan pertanian di luar Pulau Jawa. Tanah gambut memiliki potensi yang tinggi
untuk dikembangkan sebagai tanah sawah, karena tanah tersebut memiliki
topografi yang datar, selalu tergenang, mudah didrainase dan belum ditempati
untuk pertanian dan tujuan lain (Driessen 1978).
Tanah gambut adalah tanah-tanah yang jenuh air dan tersusun dari bahan
organik berupa sisa-sisa tanaman dan jaringan tanaman yang telah melapuk
dengan ketebalan lebih dari 45 cm ataupun terdapat secara berlapis bersama tanah
mineral pada ketebalan 80 cm serta mempunyai tebal lapisan bahan organik lebih
dari 50 cm (BBP2SLP 2006).
Pemanfaatan gambut dalam bidang pertanian masih kurang efektif karena
tanah gambut memiliki beberapa permasalahan di antaranya tingkat kemasaman
yang rendah, tingginya kandungan asam-asam organik beracun, status dan
keseimbangan haranya rendah serta kandungan silikat yang rendah. Berbagai cara
dapat dilakukan untuk mengatasi berbagai masalah tersebut antara lain
pengapuran, penambahan bahan amelioran, pengaturan drainase lahan gambut
yang baik, penambahan berbagai unsur hara mikro dan makro, penambahan tanah
mineral berkadar besi tinggi dan lain-lain (Salampak 1999).
Terak baja dapat digunakan sebagai bahan amelioran yang mampu
memperbaiki sifat kimia tanah gambut. Hidayatulloh (2006) menyatakan
penambahan terak baja pada lahan gambut mampu meningkatkan bobot kering
gabah bernas padi sebesar 65-96% dan meningkatkan kandungan basa-basa K, Ca,
dan Mg dapat ditukar. Berdasarkan penelitian tersebut, terak baja sangat potensial
menjadi bahan amelioran untuk meningkatkan produksi padi.
Penelitian mengenai aplikasi EF slag terhadap pertumbuhan padi pada
tanah gambut telah dilakukan sebelumnya. Pada periode tanaman pertama yang
dilakukan oleh Pohan (2012), penambahan EF slag mampu meningkatkan
ketersediaan Fe, Mn, Ca, dan P. Selain itu, EF slag juga mampu meningkatkan pH
tanah. Penambahan EF slag juga mampu meningkatkan pertumbuhan dan
produksi tanaman padi di tanah gambut. Pada periode tanaman kedua yang
dilakukan oleh Ulfah (2014), padi yang ditanam pada tanah gambut dengan residu
EF slag mampu tumbuh dan berproduksi dengan baik.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk megetahui pengaruh residu EF slag, dolomit,
dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah, pertumbuhan dan produksi padi pada
tanah gambut, serta kandungan logam berat dalam beras untuk kelayakan
konsumsi.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah masih terdapat
pengaruh residu EF slag, dolomit dan unsur mikro di tanah gambut dari Kumpeh,
Jambi terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi tanaman
ketiga. Kandungan logam berat yang terkandung dalam beras masih dibawah
batas maksimum kandungan logam berat dalam pangan.
TINJAUAN PUSTAKA
Jenis Steel Slag dan Kandungannya
Steel slag merupakan produk samping yang terbentuk saat proses
pembuatan baja, steel slag terbagi menjadi blast furnace slag dan steel making
slag (converter slag dan electric furnace slag) (Nippon slag association 1996).
Gambar 1Diagram alur pembuatan baja dan klasifikasi steel slag (Washimi 1986
dalam Suwarno 1998)
Menurut tisdale et al. (1985), terdapat beberapa material dikelaskan sebagai
slags yang penting dalam pertanian, yakni blast furnace slag yang memiliki daya
netralisasi 75-90 %, basic slag yang memiliki daya netralisasi 60-70 %, dan
electric furnace slag yang memiliki daya netralisasi hingga 89 %.
Menurut Suwarno dan Goto (1997), jenis steel slag yang diproduksi dalam
proses pengolahan baja di Indonesia adalah electric furnace slag (EF slag).
3
Menurut hasil penelitian Suwarno dan Goto (1997), EF slag mengandung Fe, Ca,
Mg, dan Si yang besar yakni 45.5% Fe2O3, 21.8% CaO, 14.1% SiO2, 10.9% MgO.
Berdasarkan hasil penelitian oleh Hidayatuloh (2006), pemberian terak baja
pada lahan gambut mampu meningkatkan bobot kering gabah bernas padi sebesar
65-96 % dibandingkan dengan yang tanpa terak baja.
Definisi dan Fungsi Silika Bagi Tanaman
Steel slag mengandung silika sebagai unsur benefisial yang sangat penting
artinya bagi tanaman padi. Unsur ini menyebabkan daun padi menjadi lebih tegak,
dapat memperbaiki pertumbuhan, memperkuat batang dan akar, mendorong
pembentukan malai lebih awal, serta meningkatkan jumlah gabah per malai dan
persentase gabah (De Datta 1981). Silika juga berpengaruh menurunkan laju
transpirasi sehingga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan air, meningkatkan
ketahanan terhadap serangan jamur, serangga, dan tungau (Makarim et al. 2007).
Menurut Makarim (2007), Silikon (Si) banyak terkandung pada tanaman
graminae, seperti padi, jagung, dan tebu, terutama permukaan daun, batang, dan
gabah (padi). Tanaman yang kahat Si menyebabkan ketiga organ di atas kurang
terlindungi oleh lapisan silikat yang kuat, akibatnya : (1) daun tanaman menjadi
lemah terkulai, tidak efektif menangkap sinar matahait, sehingga produktivitas
tanaman rendah atau tidak optimal; (2) penguapan air dari permukaan daun dan
batang tanaman dipercepat sehingga tanaman mudah layu atau peka terhadap
kekeringan; (3) daun dan batang menjadi peka terhadap serangan penyakit dan
hama; (4) tanaman mudah rebah; dan (5) kualitas gabah (padi) berkurang karena
mudah terkena hama dan penyakit. Akibatnya hasil optimal pada tanaman tidak
tercapai, kestabilan hasil rendah (fluktuatif) dan mutu produk rendah.
Tanaman cukup Si memiliki daun yang terlapisi silikat dengan baik,
menjadikannya lebih tahan terhadap serangan berbagai penyakit yang diakibatkan
oleh fungi maupun bakteri seperti blass, HDB. Penambahan Si menjadikan batang
tanaman menjadi lebih kuat dan kekar, sehingga lebih tahan terhadap serangan
penggerek batang, wereng coklat, dan tanaman menjadi tidak mudah rebah. Silikat
juga menyebabkan perakaran tanaman lebih kuat, intensif, dan menaikkan root
oxidizing power, yaitu kemampuan akar mengoksidasi lingkungannya seperti ion
fero (Fe2+)menjadi feri (Fe3+) sehingga pada lahan yang banyak besinya, tanaman
tidak/sedikit mengalami keracunan besi atau lebih tahan. Demikian pula Mn2+
yang biasanya dalam jumlah banyak meracuni tanaman menjadi berkurang karena
teroksidasi menjadi Mn4+. Tanaman yang kekurangan Si banyak kehilangan air
dari tanaman (transpirasinya tinggi), karena permukaan daunnya kurang
terlindungi silikat, sehingga tanaman mudah kekeringan. Pemberian Si
menyebabkan tanaman lebih tahan kekeringan (Makarim 2007).
Kekurangan silikat pada padi dapat menimbulkan gejala daun bagian
bawah berwarna coklat dan sewaktu-waktu dapat terjadi nekrosa, abu-abu dan
akhirnya menjadi bercak daun. Penyakit ini lambat laun dapat juga terjadi pada
daun teratas, dan kulit gabah umumnya berwarna coklat gelap serta gabah lebih
kecil dibandingkan dengan yang tumbuh normal (Mitsui dan Takatoh 1963).
4
Definisi Tanah Gambut dan Sifatnya
Menurut Agus dan Subiksa (2008), gambut terbentuk dari timbunan
tanaman yang sudah mati, timbunan tersebut terus bertambah karena proses
dekomposisi yang lambat akibat kondisi lingkungan yang anaerob. Pembentukan
tanah gambut merupakan proses geogenik yaitu pembentukan tanah yang
disebabkan oleh proses deposisi dan transportasi, berbeda dengan proses
pembentukan tanah mineral yang merupakan proses pedogenik. Tanah gambut
merupakan tanah yang 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.
Berdasarkan tingkat kematangan/dekomposisi bahan organik, gambut
dibedakan menjadi tiga yakni:
1. Fibrik, yaitu gambut dengan tingkat pelapukan awal (masih muda) dan
lebih dari ¾ bagian volumenya berupa serat segar (kasar). Cirinya bila
gambut diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah, maka
kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah
pemerasan adalah tiga perempat bagian atau lebih (≥ ¾);
2. Hemik, yaitu gambut yang memiliki tingkat pelapukan sedang (setengah
matang), sebagian bahan telah mengalami pelapukan dan sebagian lagi
berupa serat. Bila diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah,
gambut agak mudah melewati sela-sela jari dan kandungan serat yang
tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan adalah antara
kurang dari tiga perempat sampai seperempat bagian atau lebih (¼ dan
< ¾);
3. Saprik, yaitu gambut yang tingkat pelapukannya sudah lanjut (matang).
Bila diperas, gambut dengan mudah melewati sela jari-jari dan serat
yang tertinggal dalam telapak tangan kurang dari seperempat bagian (<
¼) (Najiyati et al. 2005).
Sifat Fisik dan Kimia Tanah Gambut
Gambut terbentuk dari timbunan sisa – sisa tanaman yang telah mati, baik
yang sudah lapuk maupun belum. Timbunan terus bertambah karena proses
dekomposisi terhambat oleh kondisi anaerob dan/atau kondisi lingkungan lainnya
yang menyebabkan rendahnya tingkat perkembangan biota pengurai pada
ekosistem tersebut (Widyati dan Rostiwati 2010). Menurut Agus dan Subiksa
(2008), gambut memiliki tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran
pH 3-5. Semakin tebal gambut, basa-basa yang dikandungnya semakin rendah dan
reaksi tanah semakin masam. Gambut dangkal mempunyai pH 4.0-5.1 lebih tinggi
dibandingkan dengan gambut dalam yang memilki pH 3.1-3.9. Nilai pH tanah
yang rendah disebabkan oleh asam-asam organic dan ion hydrogen dapat ditukar
yang tinggi terkandung dalam tanah gambut.
Kandungan mineral gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5% dan
sisanya adalah bahan organik yang terdiri dari senyawa-senyawa humat sekitar 10
hingga 20% dan sebagian besar lainnya adalah senyawa lignin, selulosa,
hemiselulosa, lilin, tannin, resin, suberin, protein, dan senyawa lainnya (Agus dan
5
Subiksa 2008). Kapasitas tukar kation (KTK) gambut tergolong tinggi. Muatan
negatif yang menentukan KTK pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan
bergantung pada pH (pH dependent charge), KTK akan naik bila pH gambut
ditingkatkan (Salampak 1999).
Gambut di Indonesia umumnya dikategorikan pada tingkat kesuburan
oligotrofik, yaitu gambut dengan tingkat kesuburan yang rendah. Kesuburan
gambut oligotrofik ini dijumpai pada gambut ombrogen, yaitu gambut pedalaman
yang terdiri dari gambut tebal dan miskin unsur hara (Noor 2001). Rendahnya
ketersediaan kation-kation dan tingginya kapasitas tukar kation (KTK) pada tanah
gambut menyebabkan nilai kejenuhan basa (KB) yang rendah. Upaya untuk
meningkatkan KB pada tanah gambut adalah dengan penambahan basa-basa
(Halim 1987).
Sifat-sifat fisik tanah gambut yang penting untuk dipertimbangkan baik
dalam pemanfaatannya untuk pertanian maupun kegiatan rehabilitasi lahan
gambut yang terdegradasi meliputi kadar air, berat isi (bulk density / BD), daya
menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan
mengering tidak balik (irriversible drying) (Agus dan Subiksa 2008).
Karakteristik Tanaman Padi
Tanaman padi (Oryza sativa L.) termasuk ke dalam famili graminae dan
genus Oryzae (De Datta 1981). Padi merupakan tanaman berhari pendek,
berfotosintesis mengikuti jalur C-3, tetapi laju fotosintesis padi lebih tinggi dari
tanaman C-3 lainnya, yaitu 40-50 mg CO2/dm2/jam. Kisaran suhu optimum untuk
fotosintesis khususnya varietas padi Indika adalah 25-33°C. Suhu udara tinggi
diperlukan pada fase vegetatif untuk merangsang anakan, tetapi pada fase
reproduktif dari stadia pengisian gabah sampai panen diperlukan suhu sejuk. Suhu
rata-rata harian
PERTANAMAN KETIGA PADA TANAH GAMBUT OLEH
RESIDU ELECTRIC FURNACE SLAG, DOLOMIT, DAN
UNSUR MIKRO
YOGA PRAWIRA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan dan
Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga pada Tanah Gambut oleh Residu
Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, April 2015
Yoga Prawira
NIM A14100099
ABSTRAK
YOGA PRAWIRA. Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga
pada Tanah Gambut oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur
Mikro. Dibimbing oleh SUWARNO dan KOMARUDIN IDRIS.
Pemanfaatan lahan gambut untuk budidaya padi sawah menghadapi
beberapa permasalahan. Berbagai cara dapat dilakukan untuk mengatasi
permasalahan tersebut, contohnya dengan pengapuran. Tujuan penelitian ini
adalah untuk mengetahui pengaruh residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro
terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi tanaman ketiga
pada tanah gambut. Penelitian yang dilakukan terdiri atas analisis tanah di
laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca. Percobaan di rumah kaca
merupakan percobaan faktor tunggal yang ditempatkan dalam rancangan acak
lengkap. Hasil penelitian menunjukkan bahwa residu EF slag, dolomit, dan unsur
mikro nyata meningkatkan pH tanah. Residu EF slag nyata meningkatkan kadar
Ca-dd dan Mg-dd, serta unsur mikro (Fe tersedia). Pertumbuhan dan produksi
padi sawah dengan residu EF slag lebih baik daripada dengan residu dolomit.
Kadar SiO2 jerami pada residu unsur mikro lebih tinggi daripada residu EF slag.
Kandungan logam berat beracun (Pb, Cd, As, dan Hg) pada beras yang dihasilkan
oleh residu EF slag dan dolomit tidak jauh berbeda dengan beras di pasaran dan
masih berada di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan,
sehingga beras tersebut masih aman untuk dikonsumsi.
Kata kunci: EF slag, logam berat, padi, dolomit, tanah gambut
ABSTRACT
YOGA PRAWIRA. Growth and Yield of Rice at Third Plant on Peat Soil by
Residue of Electric Furnace Slag, Dolomite, and Micro Elements. Supervised by
SUWARNO and KOMARUDIN IDRIS.
Utilization of peat land for rice cultivation faces several problems. Various
ways can be done to overcome these problems, for example with liming. The
objectives of this research were to evaluate residual effect EF slag, dolomite and
micro nutrients on chemical properties of soil, growth and yield of rice as third
plant on peat soil. This research consisted of soil analysis in laboratory and green
house pot experiment. This pot experiment was single factor experiment arranged
in completely randomized design. The result indicated that residue of EF slag,
dolomite and micro nutrients significantly increased soil pH. Residue of EF slag
significantly increased exchangeable Ca and Mg, and available Fe. Growth and
yield of rice with residue of EF slag were better than with residue of dolomite.
Content of SiO2 in rice straw with residue of micro nutrients were higher than
with residue of EF slag. The content of toxic heavy metals (Pb, Cd, As, and Hg) in
rice produced by residue of EF slag and dolomite were slightly higher than that of
market rice and were lower than maximum limit of heavy metal in food rice.
Consequently, that rice was safe to be consumed.
Keywords: EF slag, heavy metal, paddy, peat land, dolomit
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH
PERTANAMAN KETIGA PADA TANAH GAMBUT OLEH
RESIDU ELECTRIC FURNACE SLAG, DOLOMIT, DAN
UNSUR MIKRO
YOGA PRAWIRA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga pada
Tanah Gambut oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan
Unsur Mikro
Nama
NIM
: Yoga Prawira
: A14100099
Disetujui oleh
Dr Ir Suwarno, MSc
Pembimbing I
Dr Ir Komarudin Idris, MS
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Baba Barus, MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji serta syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi yang diberi
judul Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Pertanaman Ketiga pada Tanah
Gambut oleh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro..
Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW yang
menjadi teladan bagi penulis dalam menghadapi tantangan selama perjalanan
penelitian dan skripsi ini.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tak
terhingga kepada:
1. Bapak Dr Ir Suwarno, MSc sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dengan penuh
kesabaran selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian maupun saat
penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Dr Ir Komarudin Idris, MS sebagai Dosen Pembimbing II atas
saran dan bimbingan dalam penulisan skripsi.
3. Bapak Dr Ir Budi Nugroho, MSi selaku dosen penguji yang telah
memberikan saran dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi.
4. Ayah dan Mama tercinta, serta seluruh keluarga besar yang telah
memberikan segala doa, dukungan, semangat dan kasih sayang yang
melimpah.
5. Rike Dwi Jayanti dan Putro Setiko yang telah memberikan dukungan,
semangat dan kerjasama yang solid dalam penelitian ini.
6. Seluruh saudara Ilmu Tanah 47.
7. Seluruh Staf Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah dan Komisi
Pendidikan Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan serta pihakpihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat.
Bogor, April 2015
Yoga Prawira
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Jenis Steel Slag dan Kandungannya
2
Definisi dan Fungsi Silika Bagi Tanaman
3
Definisi Tanah Gambut dan Sifatnya
4
Sifat Fisik dan Kimia Tanah Gambut
4
Karakteristik Tanaman Padi
5
BAHAN DAN METODE
5
Tempat dan Waktu Penelitian
5
Alat dan Bahan
6
Rancangan Penelitian
6
Pelaksanaan Penelitian
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Sifat Kimia Tanah Gambut
7
Pengaruh Residu Kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat
Kimia Tanah Gambut
8
Pengaruh Residu Kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap
Pertumbuhan Tanaman dan SiO2 dalam Jerami
10
Pengaruh residu kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Produksi
Tanaman
11
Pengaruh residu kedua EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar
Logam Berat dalam Beras
13
SIMPULAN
14
Simpulan
14
DAFTAR PUSTAKA
14
LAMPIRAN
16
RIWAYAT HIDUP
33
DAFTAR TABEL
1. Jenis dan dosis pupuk yang diberikan pada tanaman pertama
2. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
pH tanah dan basa-basa yang dapat dipertukarkan
3. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
unsur mikro dan SiO2 dalam tanah
4. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
kadar logam berat dalam tanah
5. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
pertumbuhan tanaman dan SiO2 dalam jerami
6. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
produksi tanaman
7. Pengaruh residu EF slag dolomit dan unsur mikro terhadap kadar
logam berat dalam beras
7
9
9
10
11
12
13
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alur pembuatan baja dan klasifikasi steel slag (Washimi
1986 dalam Suwarno 1998)
2. Pengaruh residu kedua EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap
bobot GKG tanaman ketiga
2
12
DAFTAR LAMPIRAN
1. Komposisi kimia EF slag (Pohan 2012)
2. Hasil analisis awal tanah gambut (Pohan 2012)
3. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap pH tanah
4. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Ca-dd tanah
5. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Mg-dd tanah
6. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Fe-tersedia tanah
7. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Mn-tersedia tanah
8. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Cu-tersedia tanah
9. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap Zn-tersedia tanah
10. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap SiO2-tersedia tanah
11. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit
mikro terhadap tinggi tanaman umur 11 MST
16
17
dan unsur
18
dan unsur
18
dan unsur
18
dan unsur
18
dan unsur
19
dan unsur
19
dan unsur
19
dan unsur
19
dan unsur
20
12. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap anakan maksimum umur 11 MST
13. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap jumlah anakan produktif
14. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot GKP tanaman padi
15. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot GKG tanaman padi
16. Analisis ragam pengaruh pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot KGB tanaman padi
17. Analisis ragam pengaruh pemberian EFslag, dolomit dan unsur
mikro terhadap bobot KGH tanaman padi
18. Batas maksimum logam berat pada beras (SNI 7387:2009)
19. Deskripsi varietas padi IR 64
20. Metode analisis laboratorium
21. Gambar Tanaman Padi Umur 15 MST: (a) Perbandingan
perlakuan kontrol, residu dolomite dan unsur mikro, (b)
Perbandingan perlakuan kontrol, residu EFslag dan unsur mikro
22. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap pH tanah, kadar Ca-dd dan Mg-dd
23. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap kadar unsur mikro tersedia dalam tanah
24. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit, dan unsur
mikro terhadap kadar logam berat dan SiO2–tersedia tanah
25. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap pertumbuhan padi IR 64
26. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit dan unsur
mikro terhadap produksi padi IR 64
27. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit, dan unsur
mikro terhadap produksi padi IR 64
28. Pengaruh residu kedua pemberian EF slag, dolomit, dan unsur
mikro terhadap kadar logam berat dalam beras
20
20
20
21
21
21
22
23
24
26
25
26
27
27
28
29
30
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara dengan jumlah penduduk terbanyak keempat
di dunia. Populasi penduduk di Indonesia pada tahun 2010 sebanyak 238.5 juta
dan menurut proyeksi selama dua puluh lima tahun mendatang akan terus
meningkat menjadi 305.6 juta pada tahun 2035 (BPS 2013). Kondisi tersebut,
menuntut peningkatan produksi beras yang merupakan makanan pokok sebagian
besar penduduk di Indonesia. Namun, peningkatan produksi beras menemui
beberapa kendala salah satunya adalah berkurangnya lahan pertanian yang subur
terutama di Pulau Jawa karena konversi lahan pertanian ke non pertanian. Salah
satu solusi yang dapat dilakukan adalah ekstensifikasi pertanian yaitu membuka
lahan pertanian di luar Pulau Jawa. Tanah gambut memiliki potensi yang tinggi
untuk dikembangkan sebagai tanah sawah, karena tanah tersebut memiliki
topografi yang datar, selalu tergenang, mudah didrainase dan belum ditempati
untuk pertanian dan tujuan lain (Driessen 1978).
Tanah gambut adalah tanah-tanah yang jenuh air dan tersusun dari bahan
organik berupa sisa-sisa tanaman dan jaringan tanaman yang telah melapuk
dengan ketebalan lebih dari 45 cm ataupun terdapat secara berlapis bersama tanah
mineral pada ketebalan 80 cm serta mempunyai tebal lapisan bahan organik lebih
dari 50 cm (BBP2SLP 2006).
Pemanfaatan gambut dalam bidang pertanian masih kurang efektif karena
tanah gambut memiliki beberapa permasalahan di antaranya tingkat kemasaman
yang rendah, tingginya kandungan asam-asam organik beracun, status dan
keseimbangan haranya rendah serta kandungan silikat yang rendah. Berbagai cara
dapat dilakukan untuk mengatasi berbagai masalah tersebut antara lain
pengapuran, penambahan bahan amelioran, pengaturan drainase lahan gambut
yang baik, penambahan berbagai unsur hara mikro dan makro, penambahan tanah
mineral berkadar besi tinggi dan lain-lain (Salampak 1999).
Terak baja dapat digunakan sebagai bahan amelioran yang mampu
memperbaiki sifat kimia tanah gambut. Hidayatulloh (2006) menyatakan
penambahan terak baja pada lahan gambut mampu meningkatkan bobot kering
gabah bernas padi sebesar 65-96% dan meningkatkan kandungan basa-basa K, Ca,
dan Mg dapat ditukar. Berdasarkan penelitian tersebut, terak baja sangat potensial
menjadi bahan amelioran untuk meningkatkan produksi padi.
Penelitian mengenai aplikasi EF slag terhadap pertumbuhan padi pada
tanah gambut telah dilakukan sebelumnya. Pada periode tanaman pertama yang
dilakukan oleh Pohan (2012), penambahan EF slag mampu meningkatkan
ketersediaan Fe, Mn, Ca, dan P. Selain itu, EF slag juga mampu meningkatkan pH
tanah. Penambahan EF slag juga mampu meningkatkan pertumbuhan dan
produksi tanaman padi di tanah gambut. Pada periode tanaman kedua yang
dilakukan oleh Ulfah (2014), padi yang ditanam pada tanah gambut dengan residu
EF slag mampu tumbuh dan berproduksi dengan baik.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk megetahui pengaruh residu EF slag, dolomit,
dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah, pertumbuhan dan produksi padi pada
tanah gambut, serta kandungan logam berat dalam beras untuk kelayakan
konsumsi.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah masih terdapat
pengaruh residu EF slag, dolomit dan unsur mikro di tanah gambut dari Kumpeh,
Jambi terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi tanaman
ketiga. Kandungan logam berat yang terkandung dalam beras masih dibawah
batas maksimum kandungan logam berat dalam pangan.
TINJAUAN PUSTAKA
Jenis Steel Slag dan Kandungannya
Steel slag merupakan produk samping yang terbentuk saat proses
pembuatan baja, steel slag terbagi menjadi blast furnace slag dan steel making
slag (converter slag dan electric furnace slag) (Nippon slag association 1996).
Gambar 1Diagram alur pembuatan baja dan klasifikasi steel slag (Washimi 1986
dalam Suwarno 1998)
Menurut tisdale et al. (1985), terdapat beberapa material dikelaskan sebagai
slags yang penting dalam pertanian, yakni blast furnace slag yang memiliki daya
netralisasi 75-90 %, basic slag yang memiliki daya netralisasi 60-70 %, dan
electric furnace slag yang memiliki daya netralisasi hingga 89 %.
Menurut Suwarno dan Goto (1997), jenis steel slag yang diproduksi dalam
proses pengolahan baja di Indonesia adalah electric furnace slag (EF slag).
3
Menurut hasil penelitian Suwarno dan Goto (1997), EF slag mengandung Fe, Ca,
Mg, dan Si yang besar yakni 45.5% Fe2O3, 21.8% CaO, 14.1% SiO2, 10.9% MgO.
Berdasarkan hasil penelitian oleh Hidayatuloh (2006), pemberian terak baja
pada lahan gambut mampu meningkatkan bobot kering gabah bernas padi sebesar
65-96 % dibandingkan dengan yang tanpa terak baja.
Definisi dan Fungsi Silika Bagi Tanaman
Steel slag mengandung silika sebagai unsur benefisial yang sangat penting
artinya bagi tanaman padi. Unsur ini menyebabkan daun padi menjadi lebih tegak,
dapat memperbaiki pertumbuhan, memperkuat batang dan akar, mendorong
pembentukan malai lebih awal, serta meningkatkan jumlah gabah per malai dan
persentase gabah (De Datta 1981). Silika juga berpengaruh menurunkan laju
transpirasi sehingga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan air, meningkatkan
ketahanan terhadap serangan jamur, serangga, dan tungau (Makarim et al. 2007).
Menurut Makarim (2007), Silikon (Si) banyak terkandung pada tanaman
graminae, seperti padi, jagung, dan tebu, terutama permukaan daun, batang, dan
gabah (padi). Tanaman yang kahat Si menyebabkan ketiga organ di atas kurang
terlindungi oleh lapisan silikat yang kuat, akibatnya : (1) daun tanaman menjadi
lemah terkulai, tidak efektif menangkap sinar matahait, sehingga produktivitas
tanaman rendah atau tidak optimal; (2) penguapan air dari permukaan daun dan
batang tanaman dipercepat sehingga tanaman mudah layu atau peka terhadap
kekeringan; (3) daun dan batang menjadi peka terhadap serangan penyakit dan
hama; (4) tanaman mudah rebah; dan (5) kualitas gabah (padi) berkurang karena
mudah terkena hama dan penyakit. Akibatnya hasil optimal pada tanaman tidak
tercapai, kestabilan hasil rendah (fluktuatif) dan mutu produk rendah.
Tanaman cukup Si memiliki daun yang terlapisi silikat dengan baik,
menjadikannya lebih tahan terhadap serangan berbagai penyakit yang diakibatkan
oleh fungi maupun bakteri seperti blass, HDB. Penambahan Si menjadikan batang
tanaman menjadi lebih kuat dan kekar, sehingga lebih tahan terhadap serangan
penggerek batang, wereng coklat, dan tanaman menjadi tidak mudah rebah. Silikat
juga menyebabkan perakaran tanaman lebih kuat, intensif, dan menaikkan root
oxidizing power, yaitu kemampuan akar mengoksidasi lingkungannya seperti ion
fero (Fe2+)menjadi feri (Fe3+) sehingga pada lahan yang banyak besinya, tanaman
tidak/sedikit mengalami keracunan besi atau lebih tahan. Demikian pula Mn2+
yang biasanya dalam jumlah banyak meracuni tanaman menjadi berkurang karena
teroksidasi menjadi Mn4+. Tanaman yang kekurangan Si banyak kehilangan air
dari tanaman (transpirasinya tinggi), karena permukaan daunnya kurang
terlindungi silikat, sehingga tanaman mudah kekeringan. Pemberian Si
menyebabkan tanaman lebih tahan kekeringan (Makarim 2007).
Kekurangan silikat pada padi dapat menimbulkan gejala daun bagian
bawah berwarna coklat dan sewaktu-waktu dapat terjadi nekrosa, abu-abu dan
akhirnya menjadi bercak daun. Penyakit ini lambat laun dapat juga terjadi pada
daun teratas, dan kulit gabah umumnya berwarna coklat gelap serta gabah lebih
kecil dibandingkan dengan yang tumbuh normal (Mitsui dan Takatoh 1963).
4
Definisi Tanah Gambut dan Sifatnya
Menurut Agus dan Subiksa (2008), gambut terbentuk dari timbunan
tanaman yang sudah mati, timbunan tersebut terus bertambah karena proses
dekomposisi yang lambat akibat kondisi lingkungan yang anaerob. Pembentukan
tanah gambut merupakan proses geogenik yaitu pembentukan tanah yang
disebabkan oleh proses deposisi dan transportasi, berbeda dengan proses
pembentukan tanah mineral yang merupakan proses pedogenik. Tanah gambut
merupakan tanah yang 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.
Berdasarkan tingkat kematangan/dekomposisi bahan organik, gambut
dibedakan menjadi tiga yakni:
1. Fibrik, yaitu gambut dengan tingkat pelapukan awal (masih muda) dan
lebih dari ¾ bagian volumenya berupa serat segar (kasar). Cirinya bila
gambut diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah, maka
kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah
pemerasan adalah tiga perempat bagian atau lebih (≥ ¾);
2. Hemik, yaitu gambut yang memiliki tingkat pelapukan sedang (setengah
matang), sebagian bahan telah mengalami pelapukan dan sebagian lagi
berupa serat. Bila diperas dengan telapak tangan dalam keadaan basah,
gambut agak mudah melewati sela-sela jari dan kandungan serat yang
tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan adalah antara
kurang dari tiga perempat sampai seperempat bagian atau lebih (¼ dan
< ¾);
3. Saprik, yaitu gambut yang tingkat pelapukannya sudah lanjut (matang).
Bila diperas, gambut dengan mudah melewati sela jari-jari dan serat
yang tertinggal dalam telapak tangan kurang dari seperempat bagian (<
¼) (Najiyati et al. 2005).
Sifat Fisik dan Kimia Tanah Gambut
Gambut terbentuk dari timbunan sisa – sisa tanaman yang telah mati, baik
yang sudah lapuk maupun belum. Timbunan terus bertambah karena proses
dekomposisi terhambat oleh kondisi anaerob dan/atau kondisi lingkungan lainnya
yang menyebabkan rendahnya tingkat perkembangan biota pengurai pada
ekosistem tersebut (Widyati dan Rostiwati 2010). Menurut Agus dan Subiksa
(2008), gambut memiliki tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran
pH 3-5. Semakin tebal gambut, basa-basa yang dikandungnya semakin rendah dan
reaksi tanah semakin masam. Gambut dangkal mempunyai pH 4.0-5.1 lebih tinggi
dibandingkan dengan gambut dalam yang memilki pH 3.1-3.9. Nilai pH tanah
yang rendah disebabkan oleh asam-asam organic dan ion hydrogen dapat ditukar
yang tinggi terkandung dalam tanah gambut.
Kandungan mineral gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5% dan
sisanya adalah bahan organik yang terdiri dari senyawa-senyawa humat sekitar 10
hingga 20% dan sebagian besar lainnya adalah senyawa lignin, selulosa,
hemiselulosa, lilin, tannin, resin, suberin, protein, dan senyawa lainnya (Agus dan
5
Subiksa 2008). Kapasitas tukar kation (KTK) gambut tergolong tinggi. Muatan
negatif yang menentukan KTK pada tanah gambut seluruhnya adalah muatan
bergantung pada pH (pH dependent charge), KTK akan naik bila pH gambut
ditingkatkan (Salampak 1999).
Gambut di Indonesia umumnya dikategorikan pada tingkat kesuburan
oligotrofik, yaitu gambut dengan tingkat kesuburan yang rendah. Kesuburan
gambut oligotrofik ini dijumpai pada gambut ombrogen, yaitu gambut pedalaman
yang terdiri dari gambut tebal dan miskin unsur hara (Noor 2001). Rendahnya
ketersediaan kation-kation dan tingginya kapasitas tukar kation (KTK) pada tanah
gambut menyebabkan nilai kejenuhan basa (KB) yang rendah. Upaya untuk
meningkatkan KB pada tanah gambut adalah dengan penambahan basa-basa
(Halim 1987).
Sifat-sifat fisik tanah gambut yang penting untuk dipertimbangkan baik
dalam pemanfaatannya untuk pertanian maupun kegiatan rehabilitasi lahan
gambut yang terdegradasi meliputi kadar air, berat isi (bulk density / BD), daya
menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan
mengering tidak balik (irriversible drying) (Agus dan Subiksa 2008).
Karakteristik Tanaman Padi
Tanaman padi (Oryza sativa L.) termasuk ke dalam famili graminae dan
genus Oryzae (De Datta 1981). Padi merupakan tanaman berhari pendek,
berfotosintesis mengikuti jalur C-3, tetapi laju fotosintesis padi lebih tinggi dari
tanaman C-3 lainnya, yaitu 40-50 mg CO2/dm2/jam. Kisaran suhu optimum untuk
fotosintesis khususnya varietas padi Indika adalah 25-33°C. Suhu udara tinggi
diperlukan pada fase vegetatif untuk merangsang anakan, tetapi pada fase
reproduktif dari stadia pengisian gabah sampai panen diperlukan suhu sejuk. Suhu
rata-rata harian