Perubahan Beberapa Sifat Fisika Dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Tanaman Jagung (Zea Mays L.)
PERUBAHAN BEBERAPA SIFAT FISIKA DAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TANAH ANDISOL AKIBAT PEMBERIAN DEBU VULKANIK GUNUNG SINABUNG SERTA PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) SKRIPSI OLEH: BAYDO MAMOLIN H 100301229 AET-ILMU TANAH
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERUBAHAN BEBERAPA SIFAT FISIKA DAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TANAH ANDISOL AKIBAT PEMBERIAN DEBU VULKANIK GUNUNG SINABUNG SERTA PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) SKRIPSI OLEH: BAYDO MAMOLIN H 100301229 AET-ILMU TANAH Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Judul Skripsi
Nama NIM Program Studi
: Perubahan Beberapa Sifat Fisika dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.)
: Baydo Mamolin H : 100301229 : Agroekoteknologi
Disetujui, Komisi Pembimbing :
(Jamilah, SP. MP.) Ketua
(Ir. Sarifuddin, MP.) Anggota
ABSTRAK
Erupsi Gunung Sinabung menyebabkan debu vulkanik menutupi sebagian wilayah dataran tinggi Karo dengan ketebalan berkisar antara 1- 10 cm. Hal ini dapat mempengaruhi sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan perlakuan V0 (tanpa debu vulkanik), V1 (659,79 g/10 Kg BTKU), V2 (1319,59 g/10 Kg BTKU), V3 (1979,38 g/10 Kg BTKU), V4 (2639,17 g/10 Kg BTKU), V5 (3298,96 g/10 Kg BTKU) dengan 4 ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah/ketebalan debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai BD, PD, persentase debu, Pb tanah, dan menurunkan persentase pasir dan pH tanah serta tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.
Kata kunci : Debu vulkanik, sifat fisika tanah, logam berat, jagung.
ABSTRACT
Eruption of Sinabung caused volcanic ash covered the a part of area on Karo high level land with ranging thickness from 1 - 10 cm. This causes influence on soil properties and plant growth.
This study aimed to determine the changes of several physical properties and heavy metals content on andisol influence giving Sinabung volcanic ash and its effect on growth and production of maize. This study used a non-factorial randomized block design with treatment V0 (without volcanic ash), V1 (659.79 g/ 10 kg air soil dried), V2 (1319.59 g / 10 kg air soil dried), V3 (1979.38 g / 10 kg air soil dried), V4 (2639.17 g / 10 kg air soil dried), V5 (3298.96 g / 10 kg air soil dried) with four replications.
The results showed that the amount or thickness of volcanic ash significantly affect increase the value of BD, PD, silt percentage, soil Pb, and decrease the value of pH and sand percentage and does not significantly affect the growth and production maize.
Keywords: Volcanic ash, soil physic, heavy metals, maize.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Duri pada tanggal 24 Juni 1992 dari ayah H. Hutabarat dan Ibu S.A.R. Simorangkir. Penulis merupakan putra kedua dari tiga bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Mandau dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Masuk Nasional Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih Program Studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah.
Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai Koor. Bidang Kewirausahaan Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi, Kabid. Keagamaan Pemerintahan Mahasiswa, sebagai asisten praktikum di Laboratoratorium Konservasi Tanah dan Air, mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA) FP USU. Selain itu penulis juga aktif dalam organisasi ekstra universitas Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia (GMNI).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Ambalutu di Kecamatan Buntu Pane, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Perubahan Beberapa Sifat Fisika Dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.)” dimana skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Jamilah, SP. MP. selaku ketua komisi pembimbing dan Ir. Sarifuddin, MP. selaku anggota komisi pembimbing, serta kepada semua pihak yang yang telah berperan dalam memberikan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam perbaikan skripsi ini agar menjadi lebih baik. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, November 2014
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
ABSTRACT ......................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR......................................................................................... iv
DAFTAR ISI........................................................................................................ v
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang............................................................................................. Tujuan Penelitian ......................................................................................... Hipotesis Penelitian ..................................................................................... Kegunaan Penelitian ....................................................................................
1 3 3 3
TINJAUAN PUSTAKA Debu Vulkanik............................................................................................. Sebaran tanah Andisol ................................................................................. Sifat Fisika Tanah Andisol .......................................................................... Bulk Densiti........................................................................................ Partikel Densiti ................................................................................... Porositas ............................................................................................. Tekstur Tanah ..................................................................................... Sifat Kimia Tanah Andisol .......................................................................... Logam Berat ................................................................................................ Kadmium (Cd).................................................................................... Plumbum (Pb) .................................................................................... Persyaratan Iklim dan Media Tumbuh Tanaman Jagung ........................... Iklim ................................................................................................... Tanah ..................................................................................................
4 5 7 7 8 9 10 11 13 13 14 17 17 18
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian...................................................................... Bahan dan Alat .................................................................................. Metode Penelitian.............................................................................. Pelaksanaan Penelitian................................................................................. Pengambilan Tanah dan Debu............................................................
19 19 19 20 20
Analisis Tanah Awal .......................................................................... Analisis Debu Vulkanik Awal .......................................................... Aplikasi Debu Vulkanik..................................................................... Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan....................... Pengamatan Parameter Tanaman ....................................................... Pemanenan ......................................................................................... Analisis Akhir Tanah dan Tanaman ..................................................
21 21 21 21 22 22 23
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ............................................................................................................. Sifat Fisika Tanah .............................................................................. BD, PD, dan Porositas Tanah...................................................... Persentase Fraksi Tanah.............................................................. Sifat Kimia Tanah ............................................................................. pH Tanah..................................................................................... Logam Berat Pb Tanah....................................................................... Pertumbuhan dan Produksi Tanaman................................................. Tinggi Tanaman .......................................................................... Jumlah Daun ............................................................................... Bobot Kering Tajuk Tanaman..................................................... Bobot Kering Akar Tanaman ...................................................... Bobot Pipilan Kering .................................................................. Pembahasan ................................................................................................. Gejala Visual Tanaman ...................................................................... Sifat Fisika Tanah............................................................................... Sifat Kimia Tanah (pH)...................................................................... Logam Berat Pb Tanah....................................................................... Pertumbuhan dan Produksi tanaman ..................................................
24 24 24 25 27 27 28 29 39 30 32 32 33 34 34 34 37 38 39
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .................................................................................................. 42 Saran ............................................................................................................ 42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No
Judul
Hal
1. Nilai rataan BD, PD, dan Porositas tanah akibat debu vulkanik ............... 25
2. Nilai rataan fraksi tanah akibat debu vulkanik .......................................... 26
3. Nilai rataan pH tanah akibat debu vulkanik .............................................. 28
4. Nilai rataan kandungan logam berat Pb tanah akibat debu vulkanik......... 29
5. Nilai rataan tinggi tanaman per MST ........................................................ 29
6. Nilai rataan jumlah daun tanaman per MST.............................................. 31
7. Nilai rataan bobot kering tajuk tanaman.................................................... 32
8. Nilai rataan bobot kering akar tanaman .................................................... 33
9. Nilai rataan bobot pipilan kering ............................................................... 33
DAFTAR GAMBAR
No Judul 1. Grafik nilai rataan tinggi tanaman jagung per MST 2. Grafik nilai rataan jumlah daun jagung per MST
Hal 30 31
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Hal 1. Bagan Percobaan................................................................................................... 46 2. Peta Pengambilan Sampel Tanah.......................................................................... 47 3. Peta Pengambilan Sampel Debu Vulkanik ........................................................... 48 4. Deskripsi Jagung Varietas Pioner 23 .................................................................... 49 5. Hasil Analisis Tanah Andisol ............................................................................... 50 6. Hasil Analisis Debu Vulkanik Gunung Sinabung ................................................ 50 7. Nilai Bulk Densiti Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik............................... 51 8. Nilai Partikel Densiti Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik .......................... 51 9. Nilai Porositas Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik .................................... 52 10. Persentase Fraksi Pasir Akibat Pemberian Debu Vulkanik .................................. 52 11. Persentase Fraksi Debu Akibat Pemberian Debu Vulkanik.................................. 53 12. Persentase Fraksi Liat Akibat Pemberian Debu Vulkanik.................................... 53 13. Tekstur Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik................................................ 54 14. Nilai pH (H2O) ...................................................................................................... 54 15. Nilai Pb tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik................................... 55 16. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 2 MST............... 55 17. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 3 MST............... 56 18. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 4 MST............... 56 19. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 5 MST............... 57 20. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 6 MST............... 57 21. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 7 MST............... 58 22. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 2 MST .... 58 23. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 3 MST .... 59 24. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 4 MST .... 59 25. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 5 MST .... 60 26. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 6 MST .... 60 27. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 7 MST .... 61 28. Bobot Kering Tajuk Tanaman .............................................................................. 61 29. Bobot Kering Akar Tanaman................................................................................ 62 30. Bobot Pipilan Kering ............................................................................................ 62 31. Batas Kritis Logam Berat Pada Tanah dan Tanaman ........................................... 63 32. Analisis Partikel Densiti Tanah Metode Perendaman (submersion) .................... 63 33. Gejala Visual Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik ................................. 64 34. Gambar Tongkol Jagung Akibat Pemberian Debu Vulkanik ............................... 66
ABSTRAK
Erupsi Gunung Sinabung menyebabkan debu vulkanik menutupi sebagian wilayah dataran tinggi Karo dengan ketebalan berkisar antara 1- 10 cm. Hal ini dapat mempengaruhi sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan perlakuan V0 (tanpa debu vulkanik), V1 (659,79 g/10 Kg BTKU), V2 (1319,59 g/10 Kg BTKU), V3 (1979,38 g/10 Kg BTKU), V4 (2639,17 g/10 Kg BTKU), V5 (3298,96 g/10 Kg BTKU) dengan 4 ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah/ketebalan debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai BD, PD, persentase debu, Pb tanah, dan menurunkan persentase pasir dan pH tanah serta tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.
Kata kunci : Debu vulkanik, sifat fisika tanah, logam berat, jagung.
ABSTRACT
Eruption of Sinabung caused volcanic ash covered the a part of area on Karo high level land with ranging thickness from 1 - 10 cm. This causes influence on soil properties and plant growth.
This study aimed to determine the changes of several physical properties and heavy metals content on andisol influence giving Sinabung volcanic ash and its effect on growth and production of maize. This study used a non-factorial randomized block design with treatment V0 (without volcanic ash), V1 (659.79 g/ 10 kg air soil dried), V2 (1319.59 g / 10 kg air soil dried), V3 (1979.38 g / 10 kg air soil dried), V4 (2639.17 g / 10 kg air soil dried), V5 (3298.96 g / 10 kg air soil dried) with four replications.
The results showed that the amount or thickness of volcanic ash significantly affect increase the value of BD, PD, silt percentage, soil Pb, and decrease the value of pH and sand percentage and does not significantly affect the growth and production maize.
Keywords: Volcanic ash, soil physic, heavy metals, maize.
PENDAHULUAN Latar Belakang
Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung yang terdapat di Sumatera Utara, Indonesia, selain gunung Sibayak. Gunung ini berada pada gugusan Bukit Barisan yang memiliki ketinggian 2.460 meter di atas permukaan laut. Aktifitas vulkanik berupa letusan terakhir kali terjadi pada tahun 2013 hingga sekarang (Wikipedia, 2014).
Hasil Erupsi Gunung Sinabung menyebar ke 15 Desa dan 2 Dusun yang tersebar dalam 4 Kecamatan yaitu : Kecamatan Tiga Nderket (Desa Mardinding, Desa Temberun, dan Desa Perbaji); Kecamatan Payung (Desa Selandi, Desa Sukameriah, dan Guru Kinayan); Kecamatan Simpang Empat (Desa Berastepu, Dusun Sibintun, dan Desa Gamber); Kecamatan Naman Teran (Desa Bekerah, Desa Simacem, Desa Sukanalu, Desa Kuta Tonggal, Desa Sigarang-garang, Desa Kuta Rakyat, Desa Kuta Gugung, dan Dusun Lau Kawar). Erupsi yang menghasilkan material berukuran abu (hujan abu lebat) sampai lapili (berukuran 2-6 cm) yang ancamannya dapat mencapai radius 5 km dan juga dapat disertai awan panas serta memiliki Fluks SO2 mencapai 4457 ton/hari (Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 2014).
Lahan pertanian tidak luput dari tutupan debu vulkanik tersebut. Seluas 652 ha tanaman pangan di sekitar Gunung Sinabung rusak. Tanaman buah-buahan tercatat seluas 1.927 ha. Tanaman hias yang seluas 9 ha, seluruhnya terkena gangguan. Tanaman sayur-mayur juga terganggu hingga seluas 3.589 ha (Dinas Pertanian, 2014).
Debu yang jatuh dan menutupi lahan pertanian memberikan dampak positif dan negatif bagi tanah dan tanaman. Dampak positif bagi tanah, secara tidak langsung adalah memperkaya dan meremajakan tanah yang juga meningkatkan kesuburan tanah, sedangkan dampak negatifnya adalah debu tersebut menutupi permukaan daun sehingga menghambat proses fotosintesis dan menyebabkan tanaman tersebut lambat laun akan mati.
Partikel debu vulkanik setelah jatuh ke tanah akan memadatkan tanah yang akan meningkatkan bulk densiti dari tanah tersebut. Dari penelitian Suriadikarta dkk.,(2010) terjadi pemadatan tanah akibat penutupan tanah oleh debu vulkanik Gunung Merapi yang terlihat dari peningkatan BD, yaitu pada ketebalan 29 cm BD tanah menjadi 1,37-1,41g/cm3 dengan permeabilitas 0,92-5,69 cm/jam di daerah Kepuharjo. Pada daerah Balerante dan Paten dengan ketebalan 10 cm dan 5 cm masih berpengaruh terhadap kepadatan tanah dan cukup sulit untuk ditembus oleh air. Dampak negatif lainnya adalah terkandungnya logam-logam berat dalam debu vulkanik tersebut. Berdasarkan analisis di PPKS Sumatera Utara diketahui bahwa debu vulkanik gunung Sinabung memiliki pH (H2O) 4.3, mengandung S (3.36 %); P (0.040%); MgO (0.31%); K2O (0.141%); K (0.26 me/100gr); Na (0.23 me/100gr); Mg (4.77 me/100gr); S-SO4 (62 ppm); Fe2O3 (0.151%); SiO2 (74.47 %); Cu (0.28 ppm); Cd (0.09 ppm) dan Pb (1.07 ppm) (Andreita, 2011). Hasil penelitian Andhika (2011) menunjukkan bahwa pemberian debu vulkanik pada tanah inceptisol berpengaruh nyata meningkatkan Cd-dd, Cu-dd, dan Pb-dd tanah dibandingkan dengan tanpa pemberian debu vulkanik.
Adanya logam berat pada tanah pertanian dapat menurunkan produktifitas dan kualitas hasil pertanian karena logam berat dapat menganggu penyerapan unsur hara lain dan menjadi racun bagi tanaman. Hal inilah yang menyebabkan perlunya diketahui sejauh mana debu vulkanik mempengaruhi sifat-sifat tanah dan pertumbuhan serta produksi tanaman. Untuk itu, diperlukan penelitian untuk mengetahui perubahan sifat - sifat tanah khususnya kepadatan tanah dan logam berat yang terjadi akibat debu vulkanik serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung (Zea mays L.). Hipotesis Penelitian
Semakin tebal debu vulkanik, semakin meningkat nilai bulk densiti (BD); partikel densiti (PD); kemasaman tanah; kandungan logam berat (Cd, Pb) dan fraksi debu tanah serta menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman jagung (Zea mays L.). Kegunaan Penelitian
Sebagai bahan informasi bagi peneliti dan petani daerah Kabupaten Karo dalam mengetahui perubahan sifat fisika tanah dan kandungan logam berat serta dapat dijadikan dasar untuk pengelolaan pada tanah Andisol akibat debu vulkanik dan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.
TINJAUAN PUSTAKA Debu Vulkanik
Letusan gunung berapi skala besar dapat melepaskan partikel debu ke stratosfer yang menyebabkan bahaya yang signifikan di lingkungan baik dekat maupun jauh dari gunung berapi. Partikel kasar (> 1 mm) bahan piroklastik yang dilepaskan ke atmosfer oleh letusan tersebut jatuh dalam satu jam, tetapi sisa halus partikel ( 32 mm) yang bertekstur kasar. Batuan hasil erupsi gunung api berdasarkan kadar silikanya dapat dikelompokkan menjadi batu vulkanis masam (kadar SiO2 > 65%), sedang (35 – 65%) dan basa / alkali (600 m dpl pada wilayah yang berbukit sampai bergunung (Ariyanto, 2012).
Tanah andisol memiliki potensi yang tinggi untuk pertanian. Banyak daerah produktif di dunia berlokasi dekat dengan gunung berapi aktif atau yang sudah tidak aktif lagi, dan daerah yang berpenduduk padat, seperti di Indonesia, ditemukan dekat gunug berapi dimana Andisol terdapat. Tanah ini menempati wilayah dataran tinggi sekitar 700 m dpl atau lebih tinggi, penggunaan utama umumnya untuk pertanian pangan lahan kering (jagung, kacang tanah, ubi kayu, dan umbi-umbian), hortikultura sayuran dataran tinggi (kentang, wortel, kubis,
kacang merah), bunga, dan juga tanaman perkebunan (teh, kopi, cengkeh, vanili) (Mukhlis, 2011).
Andisol merupakan tanah yang didominasi oleh alumunium silikat amorf dan/atau kompleks Al-humus. Biasanya memiliki sekuen horizon A-Bw-C. Mineral sekunder non-kristalin dan sedikit mengkristal mempengaruhi sifat fisika tanah Andisol. Akumulasi sejumlah besar humus membuat agregat yang sangat porous (Mukhlis, 2011). Sifat Fisik Tanah Andisol
Sifat fisik tanah sangat perlu diketahui karena mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman, menentukan penetrasi akar di dalam tanah, retensi air, drainase, aerasi, dan nutrisi tanaman serta mempengaruhi sifat kimia dan biologi tanah. Sifat-sifat fisika tanah diantaranya adalah tekstur, struktur, bulk density, warna, konsistensi, kadar air tanah, plastisitas, dan laju infiltrasi.
Andisol memiliki porositas, permeabilitas, dan stabilitas agregat yang tinggi. Umumnya berkapasitas penyimpan air yang tinggi dan kaya akan unsur hara jika tidak tercuci berat. Mineral sekunder non-kristalin dan sedikit mengkristal mempengaruhi sifat fisika tanah Andisol. Rendahnya bulk densiti Andisol sebagian disebabkan oleh tingginya bahan organik dan rendahnya partikel densiti yaitu 1,4 – 1,8 g/cm3. Rendahnya PD debu vulkanik 2,4 g/cm3 juga menyumbang rendahnya bulk densiti Andisol. Rendahnya bulk densiti Andisol utamanya merupakan refleksi dari porositas yang tinggi (Mukhlis, 2011).
Bulk densiti adalah bobot massa tanah kondisi lapangan yang dikeringovenkan per satuan volume. Nilai bulk densiti tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin kasar akan makin berat. Tanah
yang bertekstur liat dan berstruktur granular mempunyai bulk densiti antara 1,01,3 g/cm3 sedangkan yang bertekstur kasar antara 1,3-1,8 g/cm3 (Hanafiah, 2005).
Bulk densiti merupakan salah satu sifat fisik tanah yang sering ditetapkan karena berkaitan erat dengan perhitungan penetapan sifat-sifat fisik tanah lainnya, seperti retensi air (pF), ruang pori total (RPT), coefficient of linier extensibility (COLE) dan kadar air tanah. Nilai bulk densiti tanah sangat bervariasi antara satu titik dengan titik lainnya karena perbedaan kandungan bahan organik, tekstur tanah, kedalaman tanah, jenis fauna tanah, dan kadar air tanah (Djunaedi, 2008).
Semakin tinggi bulk densiti semakin sulit ditembus air atau ditembus oleh akar tanaman dan memiliki porositas yang rendah, juga sebaliknya. Bulk densiti merupakan petunjuk kepadatan tanah, semakin padat suatu tanah semakin tinggi bulk densiti. Selain itu, bulk densiti berperan terhadap infiltrasi, permeabilitas, struktur, dan porositas tanah (Achmad, 2003 dalam Manfarizah dkk., 2011).
Partikel densiti berhubungan langsung dengan berat volume tanah. Volume udara tanah, serta kecepatan sedimentasi partikel didalam zat cair. Penentuan tekstur tanah dengan metode sedimentasi, perhitungan-perhitungan perpindahan partikel oleh angin dan air memerlukan data berat jenis partikel. Untuk tanah mineral partikel densiti sering diasumsikan sekitar 2,65 g/cm3. Akan tetapi, sebernarnya partikel densiti tanah sangat bervariasi tergantung kepada komposisi mineral tanah tersebut (Blake, 1986 dalam Kurnia dkk.,2006).
Porositas merupakan perbandingan antara massa total fase padat tanah dengan volume fase padat. Massa bahan organik dan anorganik diperhitungkan sebagai massa padatan tanah dalam penentuan berat jenis partikel tanah. Penentuan partikel densiti penting apabila diperlukan ketelitian pendugaan ruang
pori total. Berat jenis partikel berhubungan langsung dengan berat volume tanah, volume udara tanah serta kecepatan sedimentasi partikel didalam zat cair. Berat jenis partikel tanah sangat tergantung kepada komposisi mineral tanah tersebut (Kurnia dkk.,2006).
Porositas dinyatakan dalam persen. Porositas yang terbaik terdapat pada struktur yang baik (lempung) dibanding tekstur kasar (pasir). Porositas lebih besar pada tanah berpasir dibanding tanah berliat. Jika bulk densiti dan partikel densiti diketahui, porositas dapat diketahui melalui hubungannya. Meskipun porositas total tanah adalah penting, distribusi ukuran pori adalah sama pentingnya. Poripori individu dapat dikategorikan secara umum sebagai pori makro, yang besar dari pori-pori mikro. Pori-pori makro memungkinkan gerakan bebas udara dan air. Pori-pori mikro mempertahankan lebih banyak air dan membatasi pergerakan udara dan air. Pembatasan aerasi tanah menyebabkan pertumbuhan tanaman berkurang karena akar membutuhkan oksigen. Beberapa reaksi biologi dan kimia dihambat oleh aerasi rendah (Dingus, 1999).
Dalam masalah porositas per satuan volume tanah ada tiga fenomena yang perlu diperhatikan, yaitu: a. Dominasi fraksi pasir akan menyebabkan terbentuknya sedikit pori-pori makro
(dari 5.700 partikel per gram tanah terbentuk sekitar 1.400 pori makro), luas permukaan sentuh sangat sempit (45 cm2 per gram tanah) sehingga daya pegang air sangat lemah. b. Dominasi fraksi liat akan menyebabkan terbentuknya banyak pori-pori mikro (dari 90.250 juta partikel per gram tanah terdapat 22.500 juta pori mikro), luas
permukaan sentuh sangat luas (8 juta cm2 per gram tanah) sehingga daya pegang air sangat kuat. c. Dominasi fraksi debu akan menyebabkan terbentuknya pori-pori meso dalam jumlah sedang (dari 5.776 juta partikel tanah terbentuk 1.250 pori meso), luas permukaan sentuh menjadi cukup luas (454 cm2 per gram tanah) sehingga menghasilkan daya pegang air yang cukup kuat. (Hanafiah, 2005).
Tekstur tanah menggambarkan kandungan relatif (%) butir pasir, debu, dan liat. Tanah mineral terdiri dari tiga bahan utama yaitu pasir, debu, dan liat. Ketiganya dengan komposisi yang berbeda-beda menentukan tekstur tanah. Kandungan bahan organik tanah yang mempengaruhi aspek kimia, fisika, dan biologi tanah tidak menentukan tekstur tanah. Ukuran yang sangat kecil dan fraksi tanah adalah koloid tanah, memilki luas permukaan besar. Koloid ini menentukan kemampuan tanah memegang unsur-unsur hara juga berperan dalam menyimpan air (Musa dkk.,2006).
Dari hasil analisis Yuinafatmawita dkk.,(2007), tanah andisol memiliki tekstur lempung liat berdebu dengan persentase pasir 4,46%, debu 61,68%, dan liat 33,86% yang menunjukkan jumlah pori makro dan mikro yang cukup bagi retensi dan transmisi air. Selain itu, tanah Andisol memiliki bulk densiti 0,64 g/cm3 dan porositas 74,85% yang menunjukkan bahwa tanah Andisol tidak padat.
Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro (porous), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori meso (agak porous), sedangkan yang didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori
mikro (tidak porous). Tanah yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal ketiga fraksi, sehingga tanah bertekstur debu dan lempung akan mempunyai ketersediaan yang optimum bagi tanaman, namun dari segi nutrisi tanah lempung lebih baik dibanding tanah bertekstur debu (Hanafiah, 2005). Sifat Kimia Tanah Andisol
Andisol atau Andosol berasal dari kata 'Ando' yang berarti hitam atau gelap, dan 'Sol' yang berarti tanah, sehingga Andisol atau Andosol berarti juga tanah hitam. tidak semua jenis Andisol berwarna hitam, di beberapa tempat dijumpai dengan warna kecokelatan. Tanah-tanah Andisol pada umumnya mempunyai karakteristik utama yaitu memiliki sifat andik, yaitu satu sifat tanah yang mengandung jumlah mineral Al (aluminium) ditambah Fe (ferum/besi) lebih dari atau sama dengan 2 %, dan berat jenisnya kurang dari 9 gr/cc, serta memiliki retensi fosfat lebih dari 85%; atau memiliki paling sedikit 30% fraksinya berukuran 0,002 - 2 mm, serta memiliki kandungan gelas vulkanik antara 5% sampai lebih dari 30% (tergantung kandungan jumlah Al dan Fe-nya) (Rizalmahdi, 2009).
Kebutuhan kapur tanah tidak hanya berhubungan dengan pH tanah tetapi juga berhubungan dengan kemampuan menyangga tanah. Jumlah total liat, bahan organik tanah, dan jenis liat akan menentukan kemapuan tanah untuk mempertahankan kondisinya atau daya sangga (buffer). Daya sangga ini adalah seberapa kuat tanah tahan terhadap perubahan pH. Kemampuan menyangga semakin tinggi/meningkat sesuai dengan jumlah liat dan bahan organik tanah (Winarso, 2005).
Nilai pH tanah dapat juga digunakan sebagai indikator kesuburan kimiawi tanah
karena dapat mencerminkan ketersediaan hara dalam tanah. pH optimum untuk
ketersediaan unsur hara adalah 7,0 karena pada pH ini semua unsur makro tersedia
secara maksimum sedangkan unsur hara mikro tidak maksimum sehingga
kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan (Hanafiah, 2005).
Unsur hara sulfur (S) termasuk unsur hara esensial. Suplai unsur sulfur
bagi tanah dan tanaman dapat berasal dari atmosfir (gas sulfur dari gunung berapi,
asap dari pabrik industri, bensin, dan minyak residu) dan mineral tanah (batuan
beku). Dalam kondisi aerobik, sulfur akan dioksidasikan menjadi asam sulfat. Asam sulfat akan mengalami reaksi kembali menjadi ion H+ dan sulfat. Berikut
merupakan reaksinya : 2S + 3O2 + 2H2O
2H2SO4
4H+ + 2SO42-
2H2SO4
(Damanik, dkk., 2011).
Karena proses pembentukannya yang relatif muda, tanah Andisol lainnya
tidak memiliki lapisan-lapisan penciri khusus selain apa yang dinamakan
epipedon Mollik atau Umbrik. Epipedon adalah suatu istilah yang ditujukan bagi
lapisan di daerah permukaan tanah. Epipedon Mollik adalah lapisan permukaan
tanah setebal 18 cm atau lebih, mengandung bahan organik sedikitnya 1%,
memiliki warna gelap bila basah, dan agak terang bila kering. Kejenuhan basanya
lebih dari 50%, dan tidak pernah kering lebih dari 3 bulan. Tidak keras atau
padu apabila kering. Adapun epipedon Umbrik adalah sama dengan Mollik,
namun kejenuhan basanya kurang dari 50%. Berdasarkan kandungan kejenuhan
basanya ini, maka tanah Andisol yang memiliki epipedon Mollik relatif lebih
subur (secara kimiawi) dibandingkan tanah Andisol yang memiliki epipedon Umbrik (Rizalmahdi, 2009).
Tanaman membutuhkan unsur hara yang cukup pada pertumbuhannya. Unsur hara yang dibutuhkan yaitu unsur hara makro dan mikro yang saling mendukung untuk pertumbuhan yang didapat dari alam ataupun dengan penambahan pupuk kedalam tanah. Pada Andisol terjadi retensi P yang tinggi atau >85% sehingga ketersediaan P bagi tanaman cukup rendah. Fiksasi fosfat (P) yang besar pada Andisol merupakan masalah penting yang perlu diperhatikan (Chairunnisa, dkk., 2013). Logam Berat Pada Tanah
Logam berat adalah elemen/unsur logam atau metaloid yang memiliki massa jenis atau densitas yang tinggi dan bersifat sangat toksik meski pada konsentrasi sangat rendah. Logam berat merupakan penyusun utama pada kerak bumi yang tidak dapat didegradasi maupun dihancurkan. Logam berat meliputi tembaga (Cu), timbal (Pb), kadmium (Cd), seng (Zn), raksa (Hg), arsenik (As), perak (Ag), kromium (Cr), besi (Fe) dan kelompok logam platina (Pt) (Duruibe dkk.,2007 dalam Ghifari, 2011).
Kadmium adalah suatu logam putih, mudah dibentuk, lunak dengan warna kebiruan. Titik didih relatif rendah (76ºC) membuatnya mudah terbakar, membentuk asap kadmium oksida. Kadmium dan bentuk garamnya banyak digunakan pada beberapa jenis pabrik untuk proses produksinya (Sudarwin, 2008).
Ketersediaan logam berat di dalam tanah dipengaruhi oleh (1) KTK (Kapasitas Tukar Kation), (2) Reaksi pengkompleksan, (3) pH larutan, (4) Anion dalam larutan tanah, (5) Potensial redoks tanah (Notohadiprawiro, 2006).
Kadmium dan Timbal merupakan mineral yang tergolong mikro elemen, merupakan logam berat dan berpotensi menjadi bahan toksik. Jika terakumulatif dalam tubuh, maka berpotensi menjadi bahan toksik pada makhluk hidup. Masuknya unsur Pb dan Cd ke dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui saluran pencernaan (gastrointestinal), saluran pernafasan (inhalasi) dan penetrasi melalui kulit (topikal) (Sudarwin, 2008).
Logam Tembaga, Seng, dan Kadmium merupakan bahan pencemar tanah. Bahan pencemar tanah dapat dipilah menjadi dua, yakni bahan anorganik dan bahan organik. Bahan anorganik terutama logam berat seperti seng, tembaga, timbal dan arsenikum. Bahan – bahan tersebut cenderung berada didalam tanah dalam waktu yang lama, meskipun status kimianya kemungkinan berubah menurut waktu (Hanafiah, 2005).
Timbal termasuk logam berat ”trace metals” karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Senyawa Pb yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan kan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya akan terbuang bersama bahan sisa metabolisme (Sudarwin, 2008).
Kadar Pb yang secara alami dapat ditemukan dalam bebatuan sekitar 13 mg/kg. Khusus Pb yang tercampur dengan batu fosfat dan terdapat didalam batu pasir ( sand stone) kadarnya lebih besar yaitu 100 mg/kg. Pb yang terdapat di tanah berkadar sekitar 5 -25 mg/kg dan di air bawah tanah (ground water) berkisar antara 1- 60 µg/liter. Tumbuh-tumbuhan termasuk sayur-mayur dan
padi-padian dapat mengandung Pb, penelitian yang dilakukan di USA kadarnya berkisar antara 0,1 -1,0 µg/kg berat kering (Sudarmaji dkk.,2006).
Berpengaruh langsung terhadap kelarutan unsur logam berat adah pH tanah. Kenaikan pH menyebabkan logam berat mengendap. Pengaruh tidak langsung adalah pengaruh KTK. Sebagian KTK berasal dari muatan tetap dan sebagian lagi berasal dari muatan terubahkan (variable charge). Muatan terubahkan bergantung pda pH yang meningkat sejalan dengan peningkatan pH (Notohadiprawiro, 2006).
Masuknya logam berat secara berlebihan pada tumbuhan, misalnya Pb akan mengurangi asupan Mg dan Fe, sehingga menyebabkan perubahan pada volume dan jumlah kloroplas. Perubahan kandungan klorofil akibat meningkatnya konsentrasi logam berat terkait dengan rusaknya struktur kloroplas. Pembentukan struktur kloroplas sangat dipengaruhi oleh nutrisi mineral seperti Mg dan Fe (Widowati, 2011).
Logam berat masuk ke lingkungan oleh sumber-sumber alam dan antropogenik kecuali tanah yang berasal dari pelapukan fisik dan kimia dari bahan induk yang mengandung logam berat. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan logam berat yang dapat diserat tanaman antara lain adalah pH tanah, kapasitas tukar kation, kandungan bahan organik, tekstur tanah, dan interaksi antara unsur-unsur (Jung, 2008).
Penyerapan logam berat oleh tanaman terutama tergantung pada spesies, kultivar, umur atau fase fisiologisnya serta kualitas tanah. Faktor lain adalah manajemen agronomi, dan jenis sistem akar tanaman serta respon tanaman untuk jenis logam berat yang terkait dengan siklus musiman. Sensitivitas tanaman
terhadap logam berat juga ditentukan oleh jenis logam beratnya. Sebagian besar
logam berat diakumulasikan tanaman di akar. Struktur tanah juga telah dianggap
sangat penting yang mempengaruhi tingkat logam diambil oleh tanaman.
Kelarutan logam dalam tanah secara dominan dipengaruhi oleh pH, jumlah logam
kation, kapasitas tukar, kandungan karbon organik dan oksidasi
(Kabata-Pendias dan Pendias, 1984 dalam Malik, dkk., 2010).
Ketersediaan logam berat dalam tanah sangat di pengaruhi oleh reaksi
pengkompleksan. Ion logam berat berikatan pada senyawa organik, terutama
asam-asam humat dan fulvat membentuk kelat.
COO
COO
RL
R
OO
Dimana L adalah kation logam yang terkelat, R adalah radikal hidrokarbon, dan COO serta O adalah kelompok fungsional yang telah mendisosiasikan H+. Dalam
hal ini mobilitas logam berat meningkat sehingga logam berat lebih mudah
terlindi (leached). Kelasi juga menurunkan toksisitas larutan logam berat. Selain
itu, pH juga berpengaruh langsung atas keterlarutan unsur logam berat. Kenaikan
pH menyebabkan logam berat mengendap (Notohadiprawiro, 2006).
Zat humat adalah zat makromolekul dan kompleks dan terdiri dari
substitusi aromatik dan bahan hidrokarbon alifatik. Stabilitas kompleks logam-
organik tergantung pada mekanisme pengikatan logam pada molekul organik.
Jenis pengikatan komples adalah pengekelatan, di mana setidaknya dua atom
ligan milik molekul yang sama terikat melalui koordinat obligasi dengan logam
dan membentuk cincin heterosiklik. Pengkelatan logam didefinisikan sebagai
kompleks di mana molekul yang mengandung atom donor yang melekat satu sama lain dan juga dengan ion logam. Sebuah molekul yang bertindak sebagai pengkelat harus memiliki minimal dua kelompok fungsional, misalnya gugus asam yang telah kehilangan proton. Stabilitas pengkelatan meningkat ketika cincin menyatu, yaitu dimana ion logam berikatan pada gugus organik lain menutup siklus pengompleksan. Berikut contoh reaksi pengkelatan logam oleh asam humat :
(Falck, 1990). Persyaratan Iklim dan Media Tumbuh Tanaman Jagung
Iklim yang dikehendaki oleh tanaman adalah daerah-daerah beriklim sedang dan daerah beriklim subtrpopis/tropis yang basah. Jagung dapat tumbuh didaerah yang terletak antara 0-500 LU – 0-400 LS. Pada lahan yang tidak berigasi, pertumbuhan tanaman ini memerlukan curah hujan ideal sekitar 85-200 mm/bulan dan harus merata. Pada fase pembuangan dan pengisian biji tanaman jagung perlu mendapatkan cukup air (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Tanaman jagung membutuhkan air sekitar 100-140 mm/bulan. Oleh karena itu waktu penanaman harus memperhatikan curah hujan dan penyebarannya. Penanaman dimulai bila curah hujan sudah mencapai 100 mm/bulan (Balitbangtan, 2008).
Macam tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung adalah tanah alluvial atau lempung yang subur, terbebas pengairannya karena tanaman jagung tidak toleran pada genangan air (Kartasapoetra, 1988).
Jagung tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus. Agar dapat tumbuh optimal tanah harus gembur, subur dan kaya humus. Keasaman tanah erat hubungannya dengan ketersediaan unsur-unsur hara tanaman. Keasaman tanah yang baik adalah pH antara 5,6 - 7,5. Tanaman jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi baik (Prihatman, 2010).
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di lahan percobaan Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan. Analisis debu vulkanik dilakukan di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Medan dan analisis tanah di Laboratorium Kimia/Kesuburan Tanah, Laboratorium Riset dan Teknologi dan Laboratorium Fisika Tanah Fakultas Pertanian USU, Medan. Penelitian ini dilaksanakan pada Mei sampai September 2014. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah tanah Andisol Tigapanah, Kecamatan Tigapanah, Kabupaten Karo yang diambil secara komposit pada kedalaman 0-20 cm, benih jagung varietas Pioner 23, debu vulkanik Gunung Sinabung, pupuk urea, SP-36, dan KCL sebagai pupuk dasar, serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Alat yang digunakan adalah GPS, cangkul untuk pengambilan sampel tanah, polibag, karung goni, timbangan serta alat-alat yang digunakan untuk analisis di laboratorium. Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non Faktorial. Faktor perlakuannya adalah debu vulkanik (V) dengan 6 taraf ketebalan debu, dengan 4 ulangan sehingga diperoleh 24 unit percobaan.
Faktor Perlakuan Debu Vulkanik (V) : V0 = Tanpa debu (0 g/ 10 Kg BTKU) V1 = Ketebalan debu vulkanik setara 2 cm (659,79 g/ 10 Kg BTKU) V2 = Ketebalan debu vulkanik setara 4 cm (1319,59 g/ 10 Kg BTKU) V3 = Ketebalan debu vulkanik setara 6 cm (1979,38 g/ 10 Kg BTKU) V4 = Ketebalan debu vulkanik setara 8 cm (2639,17 g/ 10 Kg BTKU) V5 = Ketebalan debu vulkanik setara 10 cm (3298,96 g/ 10 Kg BTKU) Model linier Rancangan Acak Kelompok: Yij = µ + αi + єij Dimana : Yij = Respon tanaman yang diamati µ = Nilai tengah umum αi = Pengaruh ketebalan debu vulkanik ke-i єij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Untuk pengujian lebih lanjut terhadap masing-masing perlakuan diuji dengan uji DMRT pada taraf 5 %. Pelaksanaan Penelitian Pengambilan Tanah dan Debu
Pengambilan contoh tanah diambil secara zig-zag pada kedalaman 0-20 cm dan dikompositkan. Kemudian dikering udarakan dan diayak dengan ayakan 10 mesh. Sedangkan, pengambilan debu dilakukan dengan menggunakan kuas pada teras-teras bangunan dan dikompositkan. Lalu debu dikeringudarakan dan diayak dengan ayakan 20 mesh.
Analisis Tanah Awal Tanah yang telah kering udara dan telah diayak, dianalisis %KL dan %KA
untuk menentukan jumlah air yang diberikan dan berat tanah yang dimasukkan ke tiap polibag. Kemudian dianalisis tanah awal seperti pH (H2O). Analisis Debu Vulkanik Awal
Debu vulkanik yang telah kering udara dan telah diayak, dianalisis bulk densiti (BD) debu untuk mengetahui kerapatannya. Sehingga dapat diketahui jumlah debu yang diberikan untuk tiap polibag. Kemudian dianalisis kandungan logam beratnya (Cd dan Pb). Aplikasi Debu Vulkanik
Setelah tanah dimasukkan ke polibag, kemudian dilakukan penyusunan dan pengacakan berdasarkan RAK non Faktorial dan diletakkan di lahan percobaan. Diberikan debu vulkanik di permukaan tanah sesuai dengan perlakuan, lalu diaduk dan diinkubasi selama 4 minggu. Dilakukan penyiraman tanah sampai kondisi kapasitas lapang. Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman
Setelah tanah diinkubasi kemudian dilakukan pemupukan dasar menggunakan Urea 3 g/polibag (½ dosis diberikan sebelum penanaman, ½ dosis pada awal fase generatif), SP-36 0,5 g/polibag dan KCL 0,5 g/polibag dengan cara meletakkannya pada lubang yang telah dibuat. Aplikasi pupuk dilakukan 1 hari sebelum penanaman. Kemudian dilakukan penanaman benih jagung. Benih jagung yang telah direndam dimasukkan ke polibag. Pemeliharaan dilakukan dengan pemberian air secara rutin serta pembersihan gulma dilakukan setiap hari agar tidak terjadi persaingan unsur hara dengan tanaman jagung.
Pengamatan Parameter Tanaman Parameter tanaman yang diamati adalah tinggi tanaman (cm) dan jumlah
daun (helai). Pengamatan parameter tanaman dilakukan hingga sekitar 80% dari tanaman jagung mulai memasuki fase generatif atau pembungaan. Pemanenan
Untuk pengamatan pertumbuhan jagung pemanenan dilakukan setelah tanaman jagung mulai berbunga (akhir fase vegetatif). Bagian tajuk dan bagian akar dipotong lalu dibersihkan dan dikeringkan untuk selanjutnya diovenkan. Dihitung berat kering tajuk dan berat kering akarnya setelah diovenkan. Sedangkan untuk pengamatan produksi jagung dipanen pada umur 120 hari. Pemanenan dilakukan setelah biji pada tongkol berwarna kuning kemudian ditimbang bobot kering pipilan. Analisis Akhir Tanah dan Tanaman
Diambil tanah dekat perakaran secukupnya untuk keperluan analisis. Parameter yang diukur meliputi analisis tanah dan tanaman. Analisis tanah dilakukan pada akhir fase vegetatif meliputi :
1
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERUBAHAN BEBERAPA SIFAT FISIKA DAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TANAH ANDISOL AKIBAT PEMBERIAN DEBU VULKANIK GUNUNG SINABUNG SERTA PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) SKRIPSI OLEH: BAYDO MAMOLIN H 100301229 AET-ILMU TANAH Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Judul Skripsi
Nama NIM Program Studi
: Perubahan Beberapa Sifat Fisika dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.)
: Baydo Mamolin H : 100301229 : Agroekoteknologi
Disetujui, Komisi Pembimbing :
(Jamilah, SP. MP.) Ketua
(Ir. Sarifuddin, MP.) Anggota
ABSTRAK
Erupsi Gunung Sinabung menyebabkan debu vulkanik menutupi sebagian wilayah dataran tinggi Karo dengan ketebalan berkisar antara 1- 10 cm. Hal ini dapat mempengaruhi sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan perlakuan V0 (tanpa debu vulkanik), V1 (659,79 g/10 Kg BTKU), V2 (1319,59 g/10 Kg BTKU), V3 (1979,38 g/10 Kg BTKU), V4 (2639,17 g/10 Kg BTKU), V5 (3298,96 g/10 Kg BTKU) dengan 4 ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah/ketebalan debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai BD, PD, persentase debu, Pb tanah, dan menurunkan persentase pasir dan pH tanah serta tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.
Kata kunci : Debu vulkanik, sifat fisika tanah, logam berat, jagung.
ABSTRACT
Eruption of Sinabung caused volcanic ash covered the a part of area on Karo high level land with ranging thickness from 1 - 10 cm. This causes influence on soil properties and plant growth.
This study aimed to determine the changes of several physical properties and heavy metals content on andisol influence giving Sinabung volcanic ash and its effect on growth and production of maize. This study used a non-factorial randomized block design with treatment V0 (without volcanic ash), V1 (659.79 g/ 10 kg air soil dried), V2 (1319.59 g / 10 kg air soil dried), V3 (1979.38 g / 10 kg air soil dried), V4 (2639.17 g / 10 kg air soil dried), V5 (3298.96 g / 10 kg air soil dried) with four replications.
The results showed that the amount or thickness of volcanic ash significantly affect increase the value of BD, PD, silt percentage, soil Pb, and decrease the value of pH and sand percentage and does not significantly affect the growth and production maize.
Keywords: Volcanic ash, soil physic, heavy metals, maize.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Duri pada tanggal 24 Juni 1992 dari ayah H. Hutabarat dan Ibu S.A.R. Simorangkir. Penulis merupakan putra kedua dari tiga bersaudara.
Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Mandau dan pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur ujian tertulis Seleksi Masuk Nasional Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih Program Studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah.
Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai Koor. Bidang Kewirausahaan Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi, Kabid. Keagamaan Pemerintahan Mahasiswa, sebagai asisten praktikum di Laboratoratorium Konservasi Tanah dan Air, mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA) FP USU. Selain itu penulis juga aktif dalam organisasi ekstra universitas Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia (GMNI).
Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Perkebunan Nusantara III Kebun Ambalutu di Kecamatan Buntu Pane, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Perubahan Beberapa Sifat Fisika Dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.)” dimana skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Jamilah, SP. MP. selaku ketua komisi pembimbing dan Ir. Sarifuddin, MP. selaku anggota komisi pembimbing, serta kepada semua pihak yang yang telah berperan dalam memberikan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam perbaikan skripsi ini agar menjadi lebih baik. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, November 2014
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
ABSTRACT ......................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................. iii
KATA PENGANTAR......................................................................................... iv
DAFTAR ISI........................................................................................................ v
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang............................................................................................. Tujuan Penelitian ......................................................................................... Hipotesis Penelitian ..................................................................................... Kegunaan Penelitian ....................................................................................
1 3 3 3
TINJAUAN PUSTAKA Debu Vulkanik............................................................................................. Sebaran tanah Andisol ................................................................................. Sifat Fisika Tanah Andisol .......................................................................... Bulk Densiti........................................................................................ Partikel Densiti ................................................................................... Porositas ............................................................................................. Tekstur Tanah ..................................................................................... Sifat Kimia Tanah Andisol .......................................................................... Logam Berat ................................................................................................ Kadmium (Cd).................................................................................... Plumbum (Pb) .................................................................................... Persyaratan Iklim dan Media Tumbuh Tanaman Jagung ........................... Iklim ................................................................................................... Tanah ..................................................................................................
4 5 7 7 8 9 10 11 13 13 14 17 17 18
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian...................................................................... Bahan dan Alat .................................................................................. Metode Penelitian.............................................................................. Pelaksanaan Penelitian................................................................................. Pengambilan Tanah dan Debu............................................................
19 19 19 20 20
Analisis Tanah Awal .......................................................................... Analisis Debu Vulkanik Awal .......................................................... Aplikasi Debu Vulkanik..................................................................... Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan....................... Pengamatan Parameter Tanaman ....................................................... Pemanenan ......................................................................................... Analisis Akhir Tanah dan Tanaman ..................................................
21 21 21 21 22 22 23
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ............................................................................................................. Sifat Fisika Tanah .............................................................................. BD, PD, dan Porositas Tanah...................................................... Persentase Fraksi Tanah.............................................................. Sifat Kimia Tanah ............................................................................. pH Tanah..................................................................................... Logam Berat Pb Tanah....................................................................... Pertumbuhan dan Produksi Tanaman................................................. Tinggi Tanaman .......................................................................... Jumlah Daun ............................................................................... Bobot Kering Tajuk Tanaman..................................................... Bobot Kering Akar Tanaman ...................................................... Bobot Pipilan Kering .................................................................. Pembahasan ................................................................................................. Gejala Visual Tanaman ...................................................................... Sifat Fisika Tanah............................................................................... Sifat Kimia Tanah (pH)...................................................................... Logam Berat Pb Tanah....................................................................... Pertumbuhan dan Produksi tanaman ..................................................
24 24 24 25 27 27 28 29 39 30 32 32 33 34 34 34 37 38 39
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan .................................................................................................. 42 Saran ............................................................................................................ 42
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No
Judul
Hal
1. Nilai rataan BD, PD, dan Porositas tanah akibat debu vulkanik ............... 25
2. Nilai rataan fraksi tanah akibat debu vulkanik .......................................... 26
3. Nilai rataan pH tanah akibat debu vulkanik .............................................. 28
4. Nilai rataan kandungan logam berat Pb tanah akibat debu vulkanik......... 29
5. Nilai rataan tinggi tanaman per MST ........................................................ 29
6. Nilai rataan jumlah daun tanaman per MST.............................................. 31
7. Nilai rataan bobot kering tajuk tanaman.................................................... 32
8. Nilai rataan bobot kering akar tanaman .................................................... 33
9. Nilai rataan bobot pipilan kering ............................................................... 33
DAFTAR GAMBAR
No Judul 1. Grafik nilai rataan tinggi tanaman jagung per MST 2. Grafik nilai rataan jumlah daun jagung per MST
Hal 30 31
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Hal 1. Bagan Percobaan................................................................................................... 46 2. Peta Pengambilan Sampel Tanah.......................................................................... 47 3. Peta Pengambilan Sampel Debu Vulkanik ........................................................... 48 4. Deskripsi Jagung Varietas Pioner 23 .................................................................... 49 5. Hasil Analisis Tanah Andisol ............................................................................... 50 6. Hasil Analisis Debu Vulkanik Gunung Sinabung ................................................ 50 7. Nilai Bulk Densiti Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik............................... 51 8. Nilai Partikel Densiti Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik .......................... 51 9. Nilai Porositas Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik .................................... 52 10. Persentase Fraksi Pasir Akibat Pemberian Debu Vulkanik .................................. 52 11. Persentase Fraksi Debu Akibat Pemberian Debu Vulkanik.................................. 53 12. Persentase Fraksi Liat Akibat Pemberian Debu Vulkanik.................................... 53 13. Tekstur Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik................................................ 54 14. Nilai pH (H2O) ...................................................................................................... 54 15. Nilai Pb tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik................................... 55 16. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 2 MST............... 55 17. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 3 MST............... 56 18. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 4 MST............... 56 19. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 5 MST............... 57 20. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 6 MST............... 57 21. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 7 MST............... 58 22. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 2 MST .... 58 23. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 3 MST .... 59 24. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 4 MST .... 59 25. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 5 MST .... 60 26. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 6 MST .... 60 27. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 7 MST .... 61 28. Bobot Kering Tajuk Tanaman .............................................................................. 61 29. Bobot Kering Akar Tanaman................................................................................ 62 30. Bobot Pipilan Kering ............................................................................................ 62 31. Batas Kritis Logam Berat Pada Tanah dan Tanaman ........................................... 63 32. Analisis Partikel Densiti Tanah Metode Perendaman (submersion) .................... 63 33. Gejala Visual Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik ................................. 64 34. Gambar Tongkol Jagung Akibat Pemberian Debu Vulkanik ............................... 66
ABSTRAK
Erupsi Gunung Sinabung menyebabkan debu vulkanik menutupi sebagian wilayah dataran tinggi Karo dengan ketebalan berkisar antara 1- 10 cm. Hal ini dapat mempengaruhi sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan perlakuan V0 (tanpa debu vulkanik), V1 (659,79 g/10 Kg BTKU), V2 (1319,59 g/10 Kg BTKU), V3 (1979,38 g/10 Kg BTKU), V4 (2639,17 g/10 Kg BTKU), V5 (3298,96 g/10 Kg BTKU) dengan 4 ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah/ketebalan debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai BD, PD, persentase debu, Pb tanah, dan menurunkan persentase pasir dan pH tanah serta tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.
Kata kunci : Debu vulkanik, sifat fisika tanah, logam berat, jagung.
ABSTRACT
Eruption of Sinabung caused volcanic ash covered the a part of area on Karo high level land with ranging thickness from 1 - 10 cm. This causes influence on soil properties and plant growth.
This study aimed to determine the changes of several physical properties and heavy metals content on andisol influence giving Sinabung volcanic ash and its effect on growth and production of maize. This study used a non-factorial randomized block design with treatment V0 (without volcanic ash), V1 (659.79 g/ 10 kg air soil dried), V2 (1319.59 g / 10 kg air soil dried), V3 (1979.38 g / 10 kg air soil dried), V4 (2639.17 g / 10 kg air soil dried), V5 (3298.96 g / 10 kg air soil dried) with four replications.
The results showed that the amount or thickness of volcanic ash significantly affect increase the value of BD, PD, silt percentage, soil Pb, and decrease the value of pH and sand percentage and does not significantly affect the growth and production maize.
Keywords: Volcanic ash, soil physic, heavy metals, maize.
PENDAHULUAN Latar Belakang
Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung yang terdapat di Sumatera Utara, Indonesia, selain gunung Sibayak. Gunung ini berada pada gugusan Bukit Barisan yang memiliki ketinggian 2.460 meter di atas permukaan laut. Aktifitas vulkanik berupa letusan terakhir kali terjadi pada tahun 2013 hingga sekarang (Wikipedia, 2014).
Hasil Erupsi Gunung Sinabung menyebar ke 15 Desa dan 2 Dusun yang tersebar dalam 4 Kecamatan yaitu : Kecamatan Tiga Nderket (Desa Mardinding, Desa Temberun, dan Desa Perbaji); Kecamatan Payung (Desa Selandi, Desa Sukameriah, dan Guru Kinayan); Kecamatan Simpang Empat (Desa Berastepu, Dusun Sibintun, dan Desa Gamber); Kecamatan Naman Teran (Desa Bekerah, Desa Simacem, Desa Sukanalu, Desa Kuta Tonggal, Desa Sigarang-garang, Desa Kuta Rakyat, Desa Kuta Gugung, dan Dusun Lau Kawar). Erupsi yang menghasilkan material berukuran abu (hujan abu lebat) sampai lapili (berukuran 2-6 cm) yang ancamannya dapat mencapai radius 5 km dan juga dapat disertai awan panas serta memiliki Fluks SO2 mencapai 4457 ton/hari (Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 2014).
Lahan pertanian tidak luput dari tutupan debu vulkanik tersebut. Seluas 652 ha tanaman pangan di sekitar Gunung Sinabung rusak. Tanaman buah-buahan tercatat seluas 1.927 ha. Tanaman hias yang seluas 9 ha, seluruhnya terkena gangguan. Tanaman sayur-mayur juga terganggu hingga seluas 3.589 ha (Dinas Pertanian, 2014).
Debu yang jatuh dan menutupi lahan pertanian memberikan dampak positif dan negatif bagi tanah dan tanaman. Dampak positif bagi tanah, secara tidak langsung adalah memperkaya dan meremajakan tanah yang juga meningkatkan kesuburan tanah, sedangkan dampak negatifnya adalah debu tersebut menutupi permukaan daun sehingga menghambat proses fotosintesis dan menyebabkan tanaman tersebut lambat laun akan mati.
Partikel debu vulkanik setelah jatuh ke tanah akan memadatkan tanah yang akan meningkatkan bulk densiti dari tanah tersebut. Dari penelitian Suriadikarta dkk.,(2010) terjadi pemadatan tanah akibat penutupan tanah oleh debu vulkanik Gunung Merapi yang terlihat dari peningkatan BD, yaitu pada ketebalan 29 cm BD tanah menjadi 1,37-1,41g/cm3 dengan permeabilitas 0,92-5,69 cm/jam di daerah Kepuharjo. Pada daerah Balerante dan Paten dengan ketebalan 10 cm dan 5 cm masih berpengaruh terhadap kepadatan tanah dan cukup sulit untuk ditembus oleh air. Dampak negatif lainnya adalah terkandungnya logam-logam berat dalam debu vulkanik tersebut. Berdasarkan analisis di PPKS Sumatera Utara diketahui bahwa debu vulkanik gunung Sinabung memiliki pH (H2O) 4.3, mengandung S (3.36 %); P (0.040%); MgO (0.31%); K2O (0.141%); K (0.26 me/100gr); Na (0.23 me/100gr); Mg (4.77 me/100gr); S-SO4 (62 ppm); Fe2O3 (0.151%); SiO2 (74.47 %); Cu (0.28 ppm); Cd (0.09 ppm) dan Pb (1.07 ppm) (Andreita, 2011). Hasil penelitian Andhika (2011) menunjukkan bahwa pemberian debu vulkanik pada tanah inceptisol berpengaruh nyata meningkatkan Cd-dd, Cu-dd, dan Pb-dd tanah dibandingkan dengan tanpa pemberian debu vulkanik.
Adanya logam berat pada tanah pertanian dapat menurunkan produktifitas dan kualitas hasil pertanian karena logam berat dapat menganggu penyerapan unsur hara lain dan menjadi racun bagi tanaman. Hal inilah yang menyebabkan perlunya diketahui sejauh mana debu vulkanik mempengaruhi sifat-sifat tanah dan pertumbuhan serta produksi tanaman. Untuk itu, diperlukan penelitian untuk mengetahui perubahan sifat - sifat tanah khususnya kepadatan tanah dan logam berat yang terjadi akibat debu vulkanik serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung (Zea mays L.). Hipotesis Penelitian
Semakin tebal debu vulkanik, semakin meningkat nilai bulk densiti (BD); partikel densiti (PD); kemasaman tanah; kandungan logam berat (Cd, Pb) dan fraksi debu tanah serta menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman jagung (Zea mays L.). Kegunaan Penelitian
Sebagai bahan informasi bagi peneliti dan petani daerah Kabupaten Karo dalam mengetahui perubahan sifat fisika tanah dan kandungan logam berat serta dapat dijadikan dasar untuk pengelolaan pada tanah Andisol akibat debu vulkanik dan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan.
TINJAUAN PUSTAKA Debu Vulkanik
Letusan gunung berapi skala besar dapat melepaskan partikel debu ke stratosfer yang menyebabkan bahaya yang signifikan di lingkungan baik dekat maupun jauh dari gunung berapi. Partikel kasar (> 1 mm) bahan piroklastik yang dilepaskan ke atmosfer oleh letusan tersebut jatuh dalam satu jam, tetapi sisa halus partikel ( 32 mm) yang bertekstur kasar. Batuan hasil erupsi gunung api berdasarkan kadar silikanya dapat dikelompokkan menjadi batu vulkanis masam (kadar SiO2 > 65%), sedang (35 – 65%) dan basa / alkali (600 m dpl pada wilayah yang berbukit sampai bergunung (Ariyanto, 2012).
Tanah andisol memiliki potensi yang tinggi untuk pertanian. Banyak daerah produktif di dunia berlokasi dekat dengan gunung berapi aktif atau yang sudah tidak aktif lagi, dan daerah yang berpenduduk padat, seperti di Indonesia, ditemukan dekat gunug berapi dimana Andisol terdapat. Tanah ini menempati wilayah dataran tinggi sekitar 700 m dpl atau lebih tinggi, penggunaan utama umumnya untuk pertanian pangan lahan kering (jagung, kacang tanah, ubi kayu, dan umbi-umbian), hortikultura sayuran dataran tinggi (kentang, wortel, kubis,
kacang merah), bunga, dan juga tanaman perkebunan (teh, kopi, cengkeh, vanili) (Mukhlis, 2011).
Andisol merupakan tanah yang didominasi oleh alumunium silikat amorf dan/atau kompleks Al-humus. Biasanya memiliki sekuen horizon A-Bw-C. Mineral sekunder non-kristalin dan sedikit mengkristal mempengaruhi sifat fisika tanah Andisol. Akumulasi sejumlah besar humus membuat agregat yang sangat porous (Mukhlis, 2011). Sifat Fisik Tanah Andisol
Sifat fisik tanah sangat perlu diketahui karena mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman, menentukan penetrasi akar di dalam tanah, retensi air, drainase, aerasi, dan nutrisi tanaman serta mempengaruhi sifat kimia dan biologi tanah. Sifat-sifat fisika tanah diantaranya adalah tekstur, struktur, bulk density, warna, konsistensi, kadar air tanah, plastisitas, dan laju infiltrasi.
Andisol memiliki porositas, permeabilitas, dan stabilitas agregat yang tinggi. Umumnya berkapasitas penyimpan air yang tinggi dan kaya akan unsur hara jika tidak tercuci berat. Mineral sekunder non-kristalin dan sedikit mengkristal mempengaruhi sifat fisika tanah Andisol. Rendahnya bulk densiti Andisol sebagian disebabkan oleh tingginya bahan organik dan rendahnya partikel densiti yaitu 1,4 – 1,8 g/cm3. Rendahnya PD debu vulkanik 2,4 g/cm3 juga menyumbang rendahnya bulk densiti Andisol. Rendahnya bulk densiti Andisol utamanya merupakan refleksi dari porositas yang tinggi (Mukhlis, 2011).
Bulk densiti adalah bobot massa tanah kondisi lapangan yang dikeringovenkan per satuan volume. Nilai bulk densiti tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin kasar akan makin berat. Tanah
yang bertekstur liat dan berstruktur granular mempunyai bulk densiti antara 1,01,3 g/cm3 sedangkan yang bertekstur kasar antara 1,3-1,8 g/cm3 (Hanafiah, 2005).
Bulk densiti merupakan salah satu sifat fisik tanah yang sering ditetapkan karena berkaitan erat dengan perhitungan penetapan sifat-sifat fisik tanah lainnya, seperti retensi air (pF), ruang pori total (RPT), coefficient of linier extensibility (COLE) dan kadar air tanah. Nilai bulk densiti tanah sangat bervariasi antara satu titik dengan titik lainnya karena perbedaan kandungan bahan organik, tekstur tanah, kedalaman tanah, jenis fauna tanah, dan kadar air tanah (Djunaedi, 2008).
Semakin tinggi bulk densiti semakin sulit ditembus air atau ditembus oleh akar tanaman dan memiliki porositas yang rendah, juga sebaliknya. Bulk densiti merupakan petunjuk kepadatan tanah, semakin padat suatu tanah semakin tinggi bulk densiti. Selain itu, bulk densiti berperan terhadap infiltrasi, permeabilitas, struktur, dan porositas tanah (Achmad, 2003 dalam Manfarizah dkk., 2011).
Partikel densiti berhubungan langsung dengan berat volume tanah. Volume udara tanah, serta kecepatan sedimentasi partikel didalam zat cair. Penentuan tekstur tanah dengan metode sedimentasi, perhitungan-perhitungan perpindahan partikel oleh angin dan air memerlukan data berat jenis partikel. Untuk tanah mineral partikel densiti sering diasumsikan sekitar 2,65 g/cm3. Akan tetapi, sebernarnya partikel densiti tanah sangat bervariasi tergantung kepada komposisi mineral tanah tersebut (Blake, 1986 dalam Kurnia dkk.,2006).
Porositas merupakan perbandingan antara massa total fase padat tanah dengan volume fase padat. Massa bahan organik dan anorganik diperhitungkan sebagai massa padatan tanah dalam penentuan berat jenis partikel tanah. Penentuan partikel densiti penting apabila diperlukan ketelitian pendugaan ruang
pori total. Berat jenis partikel berhubungan langsung dengan berat volume tanah, volume udara tanah serta kecepatan sedimentasi partikel didalam zat cair. Berat jenis partikel tanah sangat tergantung kepada komposisi mineral tanah tersebut (Kurnia dkk.,2006).
Porositas dinyatakan dalam persen. Porositas yang terbaik terdapat pada struktur yang baik (lempung) dibanding tekstur kasar (pasir). Porositas lebih besar pada tanah berpasir dibanding tanah berliat. Jika bulk densiti dan partikel densiti diketahui, porositas dapat diketahui melalui hubungannya. Meskipun porositas total tanah adalah penting, distribusi ukuran pori adalah sama pentingnya. Poripori individu dapat dikategorikan secara umum sebagai pori makro, yang besar dari pori-pori mikro. Pori-pori makro memungkinkan gerakan bebas udara dan air. Pori-pori mikro mempertahankan lebih banyak air dan membatasi pergerakan udara dan air. Pembatasan aerasi tanah menyebabkan pertumbuhan tanaman berkurang karena akar membutuhkan oksigen. Beberapa reaksi biologi dan kimia dihambat oleh aerasi rendah (Dingus, 1999).
Dalam masalah porositas per satuan volume tanah ada tiga fenomena yang perlu diperhatikan, yaitu: a. Dominasi fraksi pasir akan menyebabkan terbentuknya sedikit pori-pori makro
(dari 5.700 partikel per gram tanah terbentuk sekitar 1.400 pori makro), luas permukaan sentuh sangat sempit (45 cm2 per gram tanah) sehingga daya pegang air sangat lemah. b. Dominasi fraksi liat akan menyebabkan terbentuknya banyak pori-pori mikro (dari 90.250 juta partikel per gram tanah terdapat 22.500 juta pori mikro), luas
permukaan sentuh sangat luas (8 juta cm2 per gram tanah) sehingga daya pegang air sangat kuat. c. Dominasi fraksi debu akan menyebabkan terbentuknya pori-pori meso dalam jumlah sedang (dari 5.776 juta partikel tanah terbentuk 1.250 pori meso), luas permukaan sentuh menjadi cukup luas (454 cm2 per gram tanah) sehingga menghasilkan daya pegang air yang cukup kuat. (Hanafiah, 2005).
Tekstur tanah menggambarkan kandungan relatif (%) butir pasir, debu, dan liat. Tanah mineral terdiri dari tiga bahan utama yaitu pasir, debu, dan liat. Ketiganya dengan komposisi yang berbeda-beda menentukan tekstur tanah. Kandungan bahan organik tanah yang mempengaruhi aspek kimia, fisika, dan biologi tanah tidak menentukan tekstur tanah. Ukuran yang sangat kecil dan fraksi tanah adalah koloid tanah, memilki luas permukaan besar. Koloid ini menentukan kemampuan tanah memegang unsur-unsur hara juga berperan dalam menyimpan air (Musa dkk.,2006).
Dari hasil analisis Yuinafatmawita dkk.,(2007), tanah andisol memiliki tekstur lempung liat berdebu dengan persentase pasir 4,46%, debu 61,68%, dan liat 33,86% yang menunjukkan jumlah pori makro dan mikro yang cukup bagi retensi dan transmisi air. Selain itu, tanah Andisol memiliki bulk densiti 0,64 g/cm3 dan porositas 74,85% yang menunjukkan bahwa tanah Andisol tidak padat.
Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro (porous), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori meso (agak porous), sedangkan yang didominasi liat akan banyak mempunyai pori-pori
mikro (tidak porous). Tanah yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal ketiga fraksi, sehingga tanah bertekstur debu dan lempung akan mempunyai ketersediaan yang optimum bagi tanaman, namun dari segi nutrisi tanah lempung lebih baik dibanding tanah bertekstur debu (Hanafiah, 2005). Sifat Kimia Tanah Andisol
Andisol atau Andosol berasal dari kata 'Ando' yang berarti hitam atau gelap, dan 'Sol' yang berarti tanah, sehingga Andisol atau Andosol berarti juga tanah hitam. tidak semua jenis Andisol berwarna hitam, di beberapa tempat dijumpai dengan warna kecokelatan. Tanah-tanah Andisol pada umumnya mempunyai karakteristik utama yaitu memiliki sifat andik, yaitu satu sifat tanah yang mengandung jumlah mineral Al (aluminium) ditambah Fe (ferum/besi) lebih dari atau sama dengan 2 %, dan berat jenisnya kurang dari 9 gr/cc, serta memiliki retensi fosfat lebih dari 85%; atau memiliki paling sedikit 30% fraksinya berukuran 0,002 - 2 mm, serta memiliki kandungan gelas vulkanik antara 5% sampai lebih dari 30% (tergantung kandungan jumlah Al dan Fe-nya) (Rizalmahdi, 2009).
Kebutuhan kapur tanah tidak hanya berhubungan dengan pH tanah tetapi juga berhubungan dengan kemampuan menyangga tanah. Jumlah total liat, bahan organik tanah, dan jenis liat akan menentukan kemapuan tanah untuk mempertahankan kondisinya atau daya sangga (buffer). Daya sangga ini adalah seberapa kuat tanah tahan terhadap perubahan pH. Kemampuan menyangga semakin tinggi/meningkat sesuai dengan jumlah liat dan bahan organik tanah (Winarso, 2005).
Nilai pH tanah dapat juga digunakan sebagai indikator kesuburan kimiawi tanah
karena dapat mencerminkan ketersediaan hara dalam tanah. pH optimum untuk
ketersediaan unsur hara adalah 7,0 karena pada pH ini semua unsur makro tersedia
secara maksimum sedangkan unsur hara mikro tidak maksimum sehingga
kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan (Hanafiah, 2005).
Unsur hara sulfur (S) termasuk unsur hara esensial. Suplai unsur sulfur
bagi tanah dan tanaman dapat berasal dari atmosfir (gas sulfur dari gunung berapi,
asap dari pabrik industri, bensin, dan minyak residu) dan mineral tanah (batuan
beku). Dalam kondisi aerobik, sulfur akan dioksidasikan menjadi asam sulfat. Asam sulfat akan mengalami reaksi kembali menjadi ion H+ dan sulfat. Berikut
merupakan reaksinya : 2S + 3O2 + 2H2O
2H2SO4
4H+ + 2SO42-
2H2SO4
(Damanik, dkk., 2011).
Karena proses pembentukannya yang relatif muda, tanah Andisol lainnya
tidak memiliki lapisan-lapisan penciri khusus selain apa yang dinamakan
epipedon Mollik atau Umbrik. Epipedon adalah suatu istilah yang ditujukan bagi
lapisan di daerah permukaan tanah. Epipedon Mollik adalah lapisan permukaan
tanah setebal 18 cm atau lebih, mengandung bahan organik sedikitnya 1%,
memiliki warna gelap bila basah, dan agak terang bila kering. Kejenuhan basanya
lebih dari 50%, dan tidak pernah kering lebih dari 3 bulan. Tidak keras atau
padu apabila kering. Adapun epipedon Umbrik adalah sama dengan Mollik,
namun kejenuhan basanya kurang dari 50%. Berdasarkan kandungan kejenuhan
basanya ini, maka tanah Andisol yang memiliki epipedon Mollik relatif lebih
subur (secara kimiawi) dibandingkan tanah Andisol yang memiliki epipedon Umbrik (Rizalmahdi, 2009).
Tanaman membutuhkan unsur hara yang cukup pada pertumbuhannya. Unsur hara yang dibutuhkan yaitu unsur hara makro dan mikro yang saling mendukung untuk pertumbuhan yang didapat dari alam ataupun dengan penambahan pupuk kedalam tanah. Pada Andisol terjadi retensi P yang tinggi atau >85% sehingga ketersediaan P bagi tanaman cukup rendah. Fiksasi fosfat (P) yang besar pada Andisol merupakan masalah penting yang perlu diperhatikan (Chairunnisa, dkk., 2013). Logam Berat Pada Tanah
Logam berat adalah elemen/unsur logam atau metaloid yang memiliki massa jenis atau densitas yang tinggi dan bersifat sangat toksik meski pada konsentrasi sangat rendah. Logam berat merupakan penyusun utama pada kerak bumi yang tidak dapat didegradasi maupun dihancurkan. Logam berat meliputi tembaga (Cu), timbal (Pb), kadmium (Cd), seng (Zn), raksa (Hg), arsenik (As), perak (Ag), kromium (Cr), besi (Fe) dan kelompok logam platina (Pt) (Duruibe dkk.,2007 dalam Ghifari, 2011).
Kadmium adalah suatu logam putih, mudah dibentuk, lunak dengan warna kebiruan. Titik didih relatif rendah (76ºC) membuatnya mudah terbakar, membentuk asap kadmium oksida. Kadmium dan bentuk garamnya banyak digunakan pada beberapa jenis pabrik untuk proses produksinya (Sudarwin, 2008).
Ketersediaan logam berat di dalam tanah dipengaruhi oleh (1) KTK (Kapasitas Tukar Kation), (2) Reaksi pengkompleksan, (3) pH larutan, (4) Anion dalam larutan tanah, (5) Potensial redoks tanah (Notohadiprawiro, 2006).
Kadmium dan Timbal merupakan mineral yang tergolong mikro elemen, merupakan logam berat dan berpotensi menjadi bahan toksik. Jika terakumulatif dalam tubuh, maka berpotensi menjadi bahan toksik pada makhluk hidup. Masuknya unsur Pb dan Cd ke dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui saluran pencernaan (gastrointestinal), saluran pernafasan (inhalasi) dan penetrasi melalui kulit (topikal) (Sudarwin, 2008).
Logam Tembaga, Seng, dan Kadmium merupakan bahan pencemar tanah. Bahan pencemar tanah dapat dipilah menjadi dua, yakni bahan anorganik dan bahan organik. Bahan anorganik terutama logam berat seperti seng, tembaga, timbal dan arsenikum. Bahan – bahan tersebut cenderung berada didalam tanah dalam waktu yang lama, meskipun status kimianya kemungkinan berubah menurut waktu (Hanafiah, 2005).
Timbal termasuk logam berat ”trace metals” karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Senyawa Pb yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan kan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya akan terbuang bersama bahan sisa metabolisme (Sudarwin, 2008).
Kadar Pb yang secara alami dapat ditemukan dalam bebatuan sekitar 13 mg/kg. Khusus Pb yang tercampur dengan batu fosfat dan terdapat didalam batu pasir ( sand stone) kadarnya lebih besar yaitu 100 mg/kg. Pb yang terdapat di tanah berkadar sekitar 5 -25 mg/kg dan di air bawah tanah (ground water) berkisar antara 1- 60 µg/liter. Tumbuh-tumbuhan termasuk sayur-mayur dan
padi-padian dapat mengandung Pb, penelitian yang dilakukan di USA kadarnya berkisar antara 0,1 -1,0 µg/kg berat kering (Sudarmaji dkk.,2006).
Berpengaruh langsung terhadap kelarutan unsur logam berat adah pH tanah. Kenaikan pH menyebabkan logam berat mengendap. Pengaruh tidak langsung adalah pengaruh KTK. Sebagian KTK berasal dari muatan tetap dan sebagian lagi berasal dari muatan terubahkan (variable charge). Muatan terubahkan bergantung pda pH yang meningkat sejalan dengan peningkatan pH (Notohadiprawiro, 2006).
Masuknya logam berat secara berlebihan pada tumbuhan, misalnya Pb akan mengurangi asupan Mg dan Fe, sehingga menyebabkan perubahan pada volume dan jumlah kloroplas. Perubahan kandungan klorofil akibat meningkatnya konsentrasi logam berat terkait dengan rusaknya struktur kloroplas. Pembentukan struktur kloroplas sangat dipengaruhi oleh nutrisi mineral seperti Mg dan Fe (Widowati, 2011).
Logam berat masuk ke lingkungan oleh sumber-sumber alam dan antropogenik kecuali tanah yang berasal dari pelapukan fisik dan kimia dari bahan induk yang mengandung logam berat. Faktor-faktor yang mempengaruhi ketersediaan logam berat yang dapat diserat tanaman antara lain adalah pH tanah, kapasitas tukar kation, kandungan bahan organik, tekstur tanah, dan interaksi antara unsur-unsur (Jung, 2008).
Penyerapan logam berat oleh tanaman terutama tergantung pada spesies, kultivar, umur atau fase fisiologisnya serta kualitas tanah. Faktor lain adalah manajemen agronomi, dan jenis sistem akar tanaman serta respon tanaman untuk jenis logam berat yang terkait dengan siklus musiman. Sensitivitas tanaman
terhadap logam berat juga ditentukan oleh jenis logam beratnya. Sebagian besar
logam berat diakumulasikan tanaman di akar. Struktur tanah juga telah dianggap
sangat penting yang mempengaruhi tingkat logam diambil oleh tanaman.
Kelarutan logam dalam tanah secara dominan dipengaruhi oleh pH, jumlah logam
kation, kapasitas tukar, kandungan karbon organik dan oksidasi
(Kabata-Pendias dan Pendias, 1984 dalam Malik, dkk., 2010).
Ketersediaan logam berat dalam tanah sangat di pengaruhi oleh reaksi
pengkompleksan. Ion logam berat berikatan pada senyawa organik, terutama
asam-asam humat dan fulvat membentuk kelat.
COO
COO
RL
R
OO
Dimana L adalah kation logam yang terkelat, R adalah radikal hidrokarbon, dan COO serta O adalah kelompok fungsional yang telah mendisosiasikan H+. Dalam
hal ini mobilitas logam berat meningkat sehingga logam berat lebih mudah
terlindi (leached). Kelasi juga menurunkan toksisitas larutan logam berat. Selain
itu, pH juga berpengaruh langsung atas keterlarutan unsur logam berat. Kenaikan
pH menyebabkan logam berat mengendap (Notohadiprawiro, 2006).
Zat humat adalah zat makromolekul dan kompleks dan terdiri dari
substitusi aromatik dan bahan hidrokarbon alifatik. Stabilitas kompleks logam-
organik tergantung pada mekanisme pengikatan logam pada molekul organik.
Jenis pengikatan komples adalah pengekelatan, di mana setidaknya dua atom
ligan milik molekul yang sama terikat melalui koordinat obligasi dengan logam
dan membentuk cincin heterosiklik. Pengkelatan logam didefinisikan sebagai
kompleks di mana molekul yang mengandung atom donor yang melekat satu sama lain dan juga dengan ion logam. Sebuah molekul yang bertindak sebagai pengkelat harus memiliki minimal dua kelompok fungsional, misalnya gugus asam yang telah kehilangan proton. Stabilitas pengkelatan meningkat ketika cincin menyatu, yaitu dimana ion logam berikatan pada gugus organik lain menutup siklus pengompleksan. Berikut contoh reaksi pengkelatan logam oleh asam humat :
(Falck, 1990). Persyaratan Iklim dan Media Tumbuh Tanaman Jagung
Iklim yang dikehendaki oleh tanaman adalah daerah-daerah beriklim sedang dan daerah beriklim subtrpopis/tropis yang basah. Jagung dapat tumbuh didaerah yang terletak antara 0-500 LU – 0-400 LS. Pada lahan yang tidak berigasi, pertumbuhan tanaman ini memerlukan curah hujan ideal sekitar 85-200 mm/bulan dan harus merata. Pada fase pembuangan dan pengisian biji tanaman jagung perlu mendapatkan cukup air (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Tanaman jagung membutuhkan air sekitar 100-140 mm/bulan. Oleh karena itu waktu penanaman harus memperhatikan curah hujan dan penyebarannya. Penanaman dimulai bila curah hujan sudah mencapai 100 mm/bulan (Balitbangtan, 2008).
Macam tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung adalah tanah alluvial atau lempung yang subur, terbebas pengairannya karena tanaman jagung tidak toleran pada genangan air (Kartasapoetra, 1988).
Jagung tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus. Agar dapat tumbuh optimal tanah harus gembur, subur dan kaya humus. Keasaman tanah erat hubungannya dengan ketersediaan unsur-unsur hara tanaman. Keasaman tanah yang baik adalah pH antara 5,6 - 7,5. Tanaman jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi baik (Prihatman, 2010).
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di lahan percobaan Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan. Analisis debu vulkanik dilakukan di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Medan dan analisis tanah di Laboratorium Kimia/Kesuburan Tanah, Laboratorium Riset dan Teknologi dan Laboratorium Fisika Tanah Fakultas Pertanian USU, Medan. Penelitian ini dilaksanakan pada Mei sampai September 2014. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah tanah Andisol Tigapanah, Kecamatan Tigapanah, Kabupaten Karo yang diambil secara komposit pada kedalaman 0-20 cm, benih jagung varietas Pioner 23, debu vulkanik Gunung Sinabung, pupuk urea, SP-36, dan KCL sebagai pupuk dasar, serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Alat yang digunakan adalah GPS, cangkul untuk pengambilan sampel tanah, polibag, karung goni, timbangan serta alat-alat yang digunakan untuk analisis di laboratorium. Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non Faktorial. Faktor perlakuannya adalah debu vulkanik (V) dengan 6 taraf ketebalan debu, dengan 4 ulangan sehingga diperoleh 24 unit percobaan.
Faktor Perlakuan Debu Vulkanik (V) : V0 = Tanpa debu (0 g/ 10 Kg BTKU) V1 = Ketebalan debu vulkanik setara 2 cm (659,79 g/ 10 Kg BTKU) V2 = Ketebalan debu vulkanik setara 4 cm (1319,59 g/ 10 Kg BTKU) V3 = Ketebalan debu vulkanik setara 6 cm (1979,38 g/ 10 Kg BTKU) V4 = Ketebalan debu vulkanik setara 8 cm (2639,17 g/ 10 Kg BTKU) V5 = Ketebalan debu vulkanik setara 10 cm (3298,96 g/ 10 Kg BTKU) Model linier Rancangan Acak Kelompok: Yij = µ + αi + єij Dimana : Yij = Respon tanaman yang diamati µ = Nilai tengah umum αi = Pengaruh ketebalan debu vulkanik ke-i єij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Untuk pengujian lebih lanjut terhadap masing-masing perlakuan diuji dengan uji DMRT pada taraf 5 %. Pelaksanaan Penelitian Pengambilan Tanah dan Debu
Pengambilan contoh tanah diambil secara zig-zag pada kedalaman 0-20 cm dan dikompositkan. Kemudian dikering udarakan dan diayak dengan ayakan 10 mesh. Sedangkan, pengambilan debu dilakukan dengan menggunakan kuas pada teras-teras bangunan dan dikompositkan. Lalu debu dikeringudarakan dan diayak dengan ayakan 20 mesh.
Analisis Tanah Awal Tanah yang telah kering udara dan telah diayak, dianalisis %KL dan %KA
untuk menentukan jumlah air yang diberikan dan berat tanah yang dimasukkan ke tiap polibag. Kemudian dianalisis tanah awal seperti pH (H2O). Analisis Debu Vulkanik Awal
Debu vulkanik yang telah kering udara dan telah diayak, dianalisis bulk densiti (BD) debu untuk mengetahui kerapatannya. Sehingga dapat diketahui jumlah debu yang diberikan untuk tiap polibag. Kemudian dianalisis kandungan logam beratnya (Cd dan Pb). Aplikasi Debu Vulkanik
Setelah tanah dimasukkan ke polibag, kemudian dilakukan penyusunan dan pengacakan berdasarkan RAK non Faktorial dan diletakkan di lahan percobaan. Diberikan debu vulkanik di permukaan tanah sesuai dengan perlakuan, lalu diaduk dan diinkubasi selama 4 minggu. Dilakukan penyiraman tanah sampai kondisi kapasitas lapang. Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman
Setelah tanah diinkubasi kemudian dilakukan pemupukan dasar menggunakan Urea 3 g/polibag (½ dosis diberikan sebelum penanaman, ½ dosis pada awal fase generatif), SP-36 0,5 g/polibag dan KCL 0,5 g/polibag dengan cara meletakkannya pada lubang yang telah dibuat. Aplikasi pupuk dilakukan 1 hari sebelum penanaman. Kemudian dilakukan penanaman benih jagung. Benih jagung yang telah direndam dimasukkan ke polibag. Pemeliharaan dilakukan dengan pemberian air secara rutin serta pembersihan gulma dilakukan setiap hari agar tidak terjadi persaingan unsur hara dengan tanaman jagung.
Pengamatan Parameter Tanaman Parameter tanaman yang diamati adalah tinggi tanaman (cm) dan jumlah
daun (helai). Pengamatan parameter tanaman dilakukan hingga sekitar 80% dari tanaman jagung mulai memasuki fase generatif atau pembungaan. Pemanenan
Untuk pengamatan pertumbuhan jagung pemanenan dilakukan setelah tanaman jagung mulai berbunga (akhir fase vegetatif). Bagian tajuk dan bagian akar dipotong lalu dibersihkan dan dikeringkan untuk selanjutnya diovenkan. Dihitung berat kering tajuk dan berat kering akarnya setelah diovenkan. Sedangkan untuk pengamatan produksi jagung dipanen pada umur 120 hari. Pemanenan dilakukan setelah biji pada tongkol berwarna kuning kemudian ditimbang bobot kering pipilan. Analisis Akhir Tanah dan Tanaman
Diambil tanah dekat perakaran secukupnya untuk keperluan analisis. Parameter yang diukur meliputi analisis tanah dan tanaman. Analisis tanah dilakukan pada akhir fase vegetatif meliputi :
1