Pemberian Abu Volkan dan Kombinasinya dengan Slag untuk Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di Tanah Gambut
i
PEMBERIAN ABU VOLKAN DAN KOMBINASINYA DENGAN
SLAG UNTUK PENINGKATAN PERTUMBUHAN TANAMAN
PADI DI TANAH GAMBUT
MEGA YENI PURBA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
i
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemberian Abu Volkan
dan Kombinasinya dengan Slag untuk Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di
Tanah Gambut 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 ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 05 April 2013
Mega Yeni Purba
NIM A14080054
i
i
ABSTRAK
MEGA YENI PURBA. Pemberian Abu Volkan dan Kombinasinya dengan Slag
untuk Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di Tanah Gambut. Dibimbing
oleh ATANG SUTANDI dan ARIEF HARTONO.
Laju pertumbuhan penduduk di Jawa terus meningkat sedangkan lahan
pertanian menurun. Penurunan lahan pertanian disebabkan oleh konversi lahan.
Lahan pertanian yang menurun ini harus digantikan oleh lahan lain. Salah
satunya adalah lahan dengan tanah gambut. Tanah gambut memiliki kesuburan
yang rendah. Hal ini disebabkan oleh pH tanah gambut yang masam dan
ketersediaan hara yang rendah. Salah satu upaya untuk meningkatkan kesuburan
tanah gambut dengan aplikasi bahan amelioran.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi perubahan sifat kimia tanah
gambut yang mendapat perlakuan abu volkan dan kombinasi abu volkan dengan
slag, mengevaluasi pengaruh perlakuan tersebut terhadap peningkatan
pertumbuhan tanaman padi di rumah kaca, dan mengevaluasi efisiensi serapan
hara N, P, dan K. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak
lengkap (RAL) dengan 4 ulangan. Perlakuan yang dicobakan adalah perlakuan
standar, perlakuan kontrol, perlakuan abu volkan 3%, perlakuan abu volkan 6%,
dan perlakuan abu volkan 9%, perlakuan abu volkan 5% tanpa slag (0%),
perlakuan kombinasi slag 1.25% + abu volkan 3.75%, perlakuan kombinasi slag
2.5% + abu volkan 2.5%, perlakuan kombinasi slag 3.75% + abu volkan 1.25%,
dan perlakuan slag 5% tanpa abu volkan (0%). Varietas padi yang digunakan
adalah Ciherang.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi slag 3.75% +
abu volkan 1.25% dapat meningkatkan pH tanah, basa Ca dan Mg dapat ditukar,
N total dan P tersedia dalam tanah gambut. Perlakuan kombinasi tersebut juga
berpengaruh nyata lebih tinggi terhadap pertumbuhan tanaman padi
dibandingkan perlakuan tunggal abu volkan, perlakuan standar, dan perlakuan
kontrol. Selain itu, perlakuan kombinasi slag 3.75% + abu volkan 1.25%
berpengaruh nyata terhadap peningkatan kadar hara N, P, K, Ca, Mg, dan Si
tanaman. Perlakuan kombinasi slag 3.75% + abu volkan 1.25% menghasilkan
efisiensi penyerapan N, P, dan K nyata lebih tinggi dibandingkan perlakuan
tunggal abu volkan dan perlakuan standar. Perlakuan kombinasi slag 3.75% +
abu volkan 1.25% merupakan perlakuan terbaik dalam meningkatkan tingkat
kesuburan tanah gambut, pertumbuhan padi, dan efisiensi penyerapan N, P, dan
K.
Kata kunci: Amelioran, efisiensi pemupukan, gambut, padi, unsur esensial
ABSTRACT
MEGA YENI PURBA. Application of Volcanic Ash and Its Combination with Slag
to Increase the Rice Growth in Peat Soil. Under supervision of ATANG SUTANDI
and ARIEF HARTONO.
In Java, the rate of population growth increases while agricultural land
decreases. The decrease of agricultural land are due to conversion. The decrease of
agricultural land in Java must be substituted by other land. One of the land is peat
soil. However, peat soil has low fertility. This is due to acid soil pH and low nutrient
availability. One of the efforts to increase fertility of peat soil is application of
ameliorants.
The objectives of this research were to evaluate the effect of volcanic ash and
its combination with slag to the changes of chemical properties of peat soil, rice
growth, and the efficiency of N, P, and K absorption. The experiment was conducted
in completely randomized design (CRD) with 4 replications. It consisted of standard
treatment, control treatment, 3% volcanic ash, 6% volcanic ash, 9% volcanic ash, 5%
volcanic ash without slag (0%), 1.25% slag + 3.75% volcanic ash, 2.5% slag + 2.5%
volcanic ash, 3.75% slag + 1.25% volcanic ash, and 5% slag without volcanic ash
(0%). The rice of variety that was used namely Ciherang.
The results showed that the combination treatment of 3.75% slag + 1.25%
volcanic ash increased soil pH of peat soil, exchangeable of Ca and Mg, N-total and
available P in peat soil. The combination treatment of 3.75% slag + 1.25% volcanic
ash also increased the rice growth. Those values were higher significantly than those
of single treatment of volcanic ash, standard treatment, and control treatment. In
addition, the combination treatment of 3.75% slag + 1.25% volcanic ash significantly
increased the plant uptake of N, P, K, Ca, Mg, and Si. The combination treatment of
3.75% slag + 1.25% volcanic ash increased the efficiency of N, P, and K absorption.
Those values were higher than those of single treatment of volcanic ash and standard
treatment. The combination treatment of 3.75% slag + 1.25% volcanic ash was the
best treatment as ameliorant for improving the fertility of peat soil, increasing rice
growth and increasing the efficiency of N, P, and K absorption.
Keywords: Ameliorant, essensial element, fertilization efficiency, paddy, peat soil
i
PEMBERIAN ABU VOLKAN DAN KOMBINASINYA DENGAN
SLAG UNTUK PENINGKATAN PERTUMBUHAN TANAMAN
PADI DI TANAH GAMBUT
MEGA YENI PURBA
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
2013
i
Judul Skripsi
: Pemberian Abu Volkan dan Kombinasinya dengan Slag untuk
Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di Tanah Gambut
Nama
NIM
: Mega Yeni Purba
: A14080054
Disetujui oleh
Dr Ir Atang Sutandi MSi
Pembimbing I
Dr Ir Arief Hartono MSc Agr
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Syaiful Anwar MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
i
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah atas segala karunia-Nya
sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi dngan judul “Pemberian Abu
Volkan dan Kombinasinya dengan Slag untuk Peningkatan Pertumbuhan
Tanaman Padi di Tanah Gambut”.
Skripsi ini merupakan syarat kelulusan dari Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis mengucapkan terima
kasih kepada Bapak Dr Ir Atang Sutandi MSi dan Bapak Dr Ir Arief Hartono
MSc Agr selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan bantuan
dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Dr Ir Komarudin Idris MS sebagai dosen penguji yang telah banyak memberi
saran untuk perbaikan skripsi. Penulis mengucapkan terima kasih atas
kerjasama, dukungan, dan bantuan Gilang Sukma Putra dan Galih Pamungkas
dan sebagai teman satu penelitian. Penulis juga menyampaikan terima kasih
kepada laboran-laboran laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen
Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan yang telah membantu penulis dalam analisis
tanah dan tanaman. Ucapan terima kasih disampaikan penulis kepada ayah, ibu,
dan adik tercinta Bagas Yoga Pamungkas atas segala doa, bantuan materi,
dukungan spiritual, dan kesabarannya menunggu kelulusan penulis. Penulis
mengucapkan banyak terima kasih kepada teman MSL angkatan 45 terutama
Nur Etika Karyati, Ulfika I Artha, Meinalita Sari, Nona Selvia A Fordatkosu,
Chaida Chairunnisa, Taufan Saleh, Eva F, Wuri S, Tutuk L, dan Novia W.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada teman lainnya terutama
Arawinda S, Aisyah F, Diah A di Bogor, serta Gank C3, R Ayu Pande, Peppy A,
dan Estu A di Pacitan.
Penulis berharap bahwa skripsi ini berguna bagi pengembangan pertanian
di Indonesia khususnya di lahan gambut
Bogor, 5 April 2013
Mega Yeni Purba
i
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ABSTRAK
ABSTRACT
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Gambut
Padi
Bahan Amelioran
Abu Volkan
Slag
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan dan Alat
Rancangan Percobaan
Pelaksanaan Percobaan
Metode Penilaian Efisiensi Hara N, P, dan K
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Kimia Tanah Gambut
pH Tanah
Kation-Kation Basa Dapat Ditukar
N Total dan P Tersedia
Pertumbuhan Tanaman Padi
Tinggi Tanaman, Jumlah Anakan, dan Biomassa Tanaman
Serapan Hara Tanaman Padi
Serapan hara N, P, K, Si, Ca, dan Mg
Efisiensi Serapan Hara N, P, dan K
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
i
ii
1
1
2
2
2
2
4
5
5
5
6
6
6
6
8
9
10
10
10
11
12
13
13
15
15
17
18
18
18
18
22
30
i
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Kandungan unsur hara gambut
Karakteristik kimia gambut Sumatera
Fase dan tahap pertumbuhan padi
Dosis perlakuan dan pemupukan
Parameter pengukuran analisis tanah dan tanaman
Pengaruh perlakuan terhadap pH tanah gambut
Pengaruh perlakuan terhadap kation-kation basa tanah gambut
Pengaruh perlakuan terhadap N total dan P tersedia tanah gambut
Pengaruh perlakuan terhadap pertumbuhan tanaman padi
Pengaruh perlakuan terhadap serapan hara tanaman padi
Pengaruh perlakuan terhadap efisiensi serapan hara N, P, dan K
3
3
4
7
9
10
12
13
14
16
17
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kriteria penilaian sifat kimia tanah PPT (1983)
Analisis kimia awal tanah gambut Kumpeh Jambi
Komposisi hara abu volkan Gunung Merapi
Komposisi hara slag
Analisis ragam pH tanah gambut
Analisis ragam pertukaran kation dan kejenuhan basa tanah gambut
Analisis ragam kation-kation basa tanah gambut
Analisis ragam unsur N total dan Ptersedia tanah gambut
Analisis ragam pertumbuhan tanaman padi
Analisis ragam kadar unsur N, P, K, Si tanaman padi
Analisis ragam unsur Ca dan Mg tanaman padi
Analisis ragam efisiensi serapan hara N, P, dan K
22
22
23
23
23
24
25
26
27
28
29
30
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi pertanian diharapkan mampu mengimbangi laju pertumbuhan
penduduk yang terus meningkat dengan menambah luas lahan dan meningkatkan
produktivitas lahan pertanian. Lahan pertanian di Jawa menurun disebabkan
konversi lahan dan pembangunan yang peruntukannya bukan lahan pertanian.
Oleh karena itu, sektor pertanian masa mendatang perlu melakukan pemanfaatan
lahan marginal di luar Pulau Jawa seperti lahan gambut (Supriyo dan Maftu’ah
2009).
Indonesia sebagai negara tropis mempunyai lahan gambut yang paling luas
di antara negara tropis lainnya. Total luas lahan gambut Indonesia kurang lebih
diperkirakan 20 juta hektar atau sekitar 6-7 % dari lahan gambut di dunia. Lahan
gambut Indonesia menyebar di Sumatera, Kalimantan, dan Papua. Sekitar 6 juta
hektar dari lahan gambut Indonesia telah dikonversi dari bentuk lahan asli menjadi
berbagai penggunaan lahan. Masyarakat suku Bugis dari Sulawesi Selatan dan
suku Banjar Kalimantan Selatan telah menggunakan sebagian lahan gambut untuk
budidaya padi (Sumawinata dan Darmawan 2009).
Pemanfaatan lahan gambut secara intensif untuk budidaya padi memiliki
tingkat produktivitas yang relatif rendah (Saragih 1996). Hal ini dapat disebabkan
oleh tingkat kematangan gambut, ketebalan gambut, pH tanah yang sangat masam,
dan rendahnya kandungan unsur hara tanah (Najiyati et al. 2005). Kesuburan
tanah gambut ditentukan oleh interaksi antar variabel seperti pengaruh pH tanah
dan kejenuhan basa terhadap ketersediaan ion hara. Selain itu, pelindian
(leaching) juga mempengaruhi tingkat kesuburan dalam tanah gambut
(Notohadiprawiro et al. 2006).
Serapan hara tanaman di tanah gambut sangat rendah. Tanaman
membutuhkan amelioran untuk memperbaiki dan menyediakan hara dalam tanah
untuk menunjang pertumbuhan tanaman dan produksi yang lebih baik (Zahrah
2010). Penambahan amelioran juga dapat meningkatkan efisiensi pemupukan di
tanah gambut (Nicolas 2002). Salah satu material amelioran diperoleh dari pabrik
baja berupa slag. Slag Indonesia (electric furnanceslag) dapat dimanfaatkan di
bidang pertanian sebagai bahan pengapuran untuk memperbaiki kondisi tanah
masam (Suwarno et al. 1999). Selain itu, slag bermanfaat sebagai pupuk silikat
untuk tanaman padi sawah dan bahan pembenah tanah gambut. Steel slag
Indonesia berpengaruh lebih baik meningkatkan pertumbuhan tanaman padi
dibandingkan penggunaan dolomit dan kalsit (Suwarno 2010).
Selain itu, material volkan juga dapat berperan sebagai pembenah tanah
gambut sehingga mampu meningkatkan produktivitas lahan pertanian (Sutono
2011). Abu volkan Gunung Merapi mengandung Si, Al dan beberapa hara makromikro seperti Ca, Mg, Fe, Zn, dan Mn (Hanudin dan Utami 2009). Abu volkan
mampu meningkatkan pH tanah sawah antara 5.4 hingga 5.9, menyediakan hara
makro (P dan K), kandungan basa Ca tinggi, dan kadar logam berat (Fe, Mn, Pb,
dan Cd) yang rendah, sehingga abu volkan disarankan cukup aman untuk
pengembangan pertanian (Suriadikarta et al. 2011).
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi perubahan sifat kimia tanah
gambut dengan perlakuan tunggal abu volkan dan perlakuan kombinasi abu
volkan dengan slag, mengevaluasi pengaruh perlakuan terhadap peningkatan
pertumbuhan tanaman padi pada rumah kaca, dan mengevaluasi pengaruh
perlakuan terhadap efisiensi penyerapan N, P dan K dengan pemupukan.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian adalah aplikasi abu volkan dan
kombinasi abu volkan dengan slag mampu memperbaiki kesuburan tanah gambut,
pertumbuhan tanaman padi, serta meningkatkan efisiensi serapan hara N, P, dan K.
TINJAUAN PUSTAKA
Gambut
Gambut terbentuk dari bahan organik tumbuhan yang terdekomposisi secara
anaerob dengan laju penambahan bahan organik lebih cepat daripada laju
dekomposisinya. Akumulasi gambut berlangsung pada lingkungan dengan kondisi
jenuh atau tergenang air, dapat disertai oleh kondisi yang menghambat aktivitas
mikroorganisme. Secara umum, akumulasi bahan gambut berasal dari tumbuhan
yang adaptif pada kondisi jenuh atau tergenang air seperti bakau (mangrove),
semak, rumput rawa (reed swamp), dan hutan air tawar (Radjagukguk 2000).
Secara umum, gambut di Sumatera berada di rawa-rawa. Rawa-rawa
tersebut terbentuk pada masa glasial. Pada masa ini terjadi pencairan es sehingga
air laut mengalami peningkatan permukaan air. Hal ini menyebabkan tumbuhan di
daratan menjadi terbenam dan mati. Penumpukan bahan organik yang berasal dari
tumbuhan tersebut secara terus menerus membentuk gambut tebal. Peningkatan
ketebalan gambut dapat membentuk gambut ombrogen. Gambut ombrogen
merupakan gambut yang rendah kandungan haranya karena suplai hara bagi
tumbuhan hanya berasal dari air hujan (Barchia 2006).
Proses akumulasi bahan organik ini menghasilkan pembentukan gambut
ombrogen di atas gambut topogen dengan hamparannya yang berbentuk kubah
(dome). Gambut ombrogen terbentuk dari vegetasi hutan yang berlangsung selama
ribuan tahun dan ketebalannya bisa mencapai puluhan meter (Radjagukguk 2000).
Pada gambut pedalaman Kumpeh dijumpai deposit gambut berupa kubah (peat
dome) yang ketebalannya bisa mencapai 8 meter. Kondisi vegetasi rawa gambut
Kumpeh didominasi sisa vegetasi kayu-kayuan (Saragih 1996).
Identifikasi dan pengelompokan ketebalan gambut terdiri atas: a) Gambut
dangkal (50 - 100 cm), b) Gambut sedang (101 – 200 cm), c) Gambut dalam (201
– 300 cm), d) Gambut sangat dalam (lebih dari 300 cm) (Suriadikarta dan Sutriadi
2007). Lahan gambut dengan ketebalan sedang digolongkan sesuai bersyarat
sebagai lahan persawahan (Noor2001). Berdasarkan proses pembentukannya,
gambut dapat dibedakan atas: a) Gambut ombrogen adalah gambut yang
3
pembentukannya dipengaruhi curah hujan, b) Gambut topogen adalah gambut
yang pembentukannya dipengaruhi oleh keadaan topografi (cekungan) dan air
tanah (Radjagukguk 2000).
Tabel 1 Kandungan unsur hara gambut
Golongan
Eutrofik
Mesotrofik
Oligotrofik
a
% Berat bahan keringa
N
P2O5
K2O
CaO
2.50
2.00
0.80
0.25
0.20
0.05
0.10
0.10
0.03
4.00
1.00
0.25
Sumber: Widjaja-Adhi dalam (Senadhira 1994)
Berdasarkan tingkat kesuburan, gambut dibedakan menjadi tiga golongan,
yaitu: a) Gambut eutrofik yaitu gambut yang banyak mengandung mineral,
terutama kalsium karbonat, berada di daerah payau, terbentuk dari tumbuhan
rumput-rumputan, dan mempunyai reaksi tanah netral atau alkalin; b) Gambut
oligotrofik yaitu gambut yang mengandung sedikit mineral, khususnya kalsium
dan magnesium, dan mempunyai reaksi tanah asam atau sangat asam (pH
PEMBERIAN ABU VOLKAN DAN KOMBINASINYA DENGAN
SLAG UNTUK PENINGKATAN PERTUMBUHAN TANAMAN
PADI DI TANAH GAMBUT
MEGA YENI PURBA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
i
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemberian Abu Volkan
dan Kombinasinya dengan Slag untuk Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di
Tanah Gambut 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 ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 05 April 2013
Mega Yeni Purba
NIM A14080054
i
i
ABSTRAK
MEGA YENI PURBA. Pemberian Abu Volkan dan Kombinasinya dengan Slag
untuk Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di Tanah Gambut. Dibimbing
oleh ATANG SUTANDI dan ARIEF HARTONO.
Laju pertumbuhan penduduk di Jawa terus meningkat sedangkan lahan
pertanian menurun. Penurunan lahan pertanian disebabkan oleh konversi lahan.
Lahan pertanian yang menurun ini harus digantikan oleh lahan lain. Salah
satunya adalah lahan dengan tanah gambut. Tanah gambut memiliki kesuburan
yang rendah. Hal ini disebabkan oleh pH tanah gambut yang masam dan
ketersediaan hara yang rendah. Salah satu upaya untuk meningkatkan kesuburan
tanah gambut dengan aplikasi bahan amelioran.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi perubahan sifat kimia tanah
gambut yang mendapat perlakuan abu volkan dan kombinasi abu volkan dengan
slag, mengevaluasi pengaruh perlakuan tersebut terhadap peningkatan
pertumbuhan tanaman padi di rumah kaca, dan mengevaluasi efisiensi serapan
hara N, P, dan K. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak
lengkap (RAL) dengan 4 ulangan. Perlakuan yang dicobakan adalah perlakuan
standar, perlakuan kontrol, perlakuan abu volkan 3%, perlakuan abu volkan 6%,
dan perlakuan abu volkan 9%, perlakuan abu volkan 5% tanpa slag (0%),
perlakuan kombinasi slag 1.25% + abu volkan 3.75%, perlakuan kombinasi slag
2.5% + abu volkan 2.5%, perlakuan kombinasi slag 3.75% + abu volkan 1.25%,
dan perlakuan slag 5% tanpa abu volkan (0%). Varietas padi yang digunakan
adalah Ciherang.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi slag 3.75% +
abu volkan 1.25% dapat meningkatkan pH tanah, basa Ca dan Mg dapat ditukar,
N total dan P tersedia dalam tanah gambut. Perlakuan kombinasi tersebut juga
berpengaruh nyata lebih tinggi terhadap pertumbuhan tanaman padi
dibandingkan perlakuan tunggal abu volkan, perlakuan standar, dan perlakuan
kontrol. Selain itu, perlakuan kombinasi slag 3.75% + abu volkan 1.25%
berpengaruh nyata terhadap peningkatan kadar hara N, P, K, Ca, Mg, dan Si
tanaman. Perlakuan kombinasi slag 3.75% + abu volkan 1.25% menghasilkan
efisiensi penyerapan N, P, dan K nyata lebih tinggi dibandingkan perlakuan
tunggal abu volkan dan perlakuan standar. Perlakuan kombinasi slag 3.75% +
abu volkan 1.25% merupakan perlakuan terbaik dalam meningkatkan tingkat
kesuburan tanah gambut, pertumbuhan padi, dan efisiensi penyerapan N, P, dan
K.
Kata kunci: Amelioran, efisiensi pemupukan, gambut, padi, unsur esensial
ABSTRACT
MEGA YENI PURBA. Application of Volcanic Ash and Its Combination with Slag
to Increase the Rice Growth in Peat Soil. Under supervision of ATANG SUTANDI
and ARIEF HARTONO.
In Java, the rate of population growth increases while agricultural land
decreases. The decrease of agricultural land are due to conversion. The decrease of
agricultural land in Java must be substituted by other land. One of the land is peat
soil. However, peat soil has low fertility. This is due to acid soil pH and low nutrient
availability. One of the efforts to increase fertility of peat soil is application of
ameliorants.
The objectives of this research were to evaluate the effect of volcanic ash and
its combination with slag to the changes of chemical properties of peat soil, rice
growth, and the efficiency of N, P, and K absorption. The experiment was conducted
in completely randomized design (CRD) with 4 replications. It consisted of standard
treatment, control treatment, 3% volcanic ash, 6% volcanic ash, 9% volcanic ash, 5%
volcanic ash without slag (0%), 1.25% slag + 3.75% volcanic ash, 2.5% slag + 2.5%
volcanic ash, 3.75% slag + 1.25% volcanic ash, and 5% slag without volcanic ash
(0%). The rice of variety that was used namely Ciherang.
The results showed that the combination treatment of 3.75% slag + 1.25%
volcanic ash increased soil pH of peat soil, exchangeable of Ca and Mg, N-total and
available P in peat soil. The combination treatment of 3.75% slag + 1.25% volcanic
ash also increased the rice growth. Those values were higher significantly than those
of single treatment of volcanic ash, standard treatment, and control treatment. In
addition, the combination treatment of 3.75% slag + 1.25% volcanic ash significantly
increased the plant uptake of N, P, K, Ca, Mg, and Si. The combination treatment of
3.75% slag + 1.25% volcanic ash increased the efficiency of N, P, and K absorption.
Those values were higher than those of single treatment of volcanic ash and standard
treatment. The combination treatment of 3.75% slag + 1.25% volcanic ash was the
best treatment as ameliorant for improving the fertility of peat soil, increasing rice
growth and increasing the efficiency of N, P, and K absorption.
Keywords: Ameliorant, essensial element, fertilization efficiency, paddy, peat soil
i
PEMBERIAN ABU VOLKAN DAN KOMBINASINYA DENGAN
SLAG UNTUK PENINGKATAN PERTUMBUHAN TANAMAN
PADI DI TANAH GAMBUT
MEGA YENI PURBA
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
2013
i
Judul Skripsi
: Pemberian Abu Volkan dan Kombinasinya dengan Slag untuk
Peningkatan Pertumbuhan Tanaman Padi di Tanah Gambut
Nama
NIM
: Mega Yeni Purba
: A14080054
Disetujui oleh
Dr Ir Atang Sutandi MSi
Pembimbing I
Dr Ir Arief Hartono MSc Agr
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Syaiful Anwar MSc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
i
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah atas segala karunia-Nya
sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi dngan judul “Pemberian Abu
Volkan dan Kombinasinya dengan Slag untuk Peningkatan Pertumbuhan
Tanaman Padi di Tanah Gambut”.
Skripsi ini merupakan syarat kelulusan dari Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis mengucapkan terima
kasih kepada Bapak Dr Ir Atang Sutandi MSi dan Bapak Dr Ir Arief Hartono
MSc Agr selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan bantuan
dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada
Dr Ir Komarudin Idris MS sebagai dosen penguji yang telah banyak memberi
saran untuk perbaikan skripsi. Penulis mengucapkan terima kasih atas
kerjasama, dukungan, dan bantuan Gilang Sukma Putra dan Galih Pamungkas
dan sebagai teman satu penelitian. Penulis juga menyampaikan terima kasih
kepada laboran-laboran laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen
Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan yang telah membantu penulis dalam analisis
tanah dan tanaman. Ucapan terima kasih disampaikan penulis kepada ayah, ibu,
dan adik tercinta Bagas Yoga Pamungkas atas segala doa, bantuan materi,
dukungan spiritual, dan kesabarannya menunggu kelulusan penulis. Penulis
mengucapkan banyak terima kasih kepada teman MSL angkatan 45 terutama
Nur Etika Karyati, Ulfika I Artha, Meinalita Sari, Nona Selvia A Fordatkosu,
Chaida Chairunnisa, Taufan Saleh, Eva F, Wuri S, Tutuk L, dan Novia W.
Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada teman lainnya terutama
Arawinda S, Aisyah F, Diah A di Bogor, serta Gank C3, R Ayu Pande, Peppy A,
dan Estu A di Pacitan.
Penulis berharap bahwa skripsi ini berguna bagi pengembangan pertanian
di Indonesia khususnya di lahan gambut
Bogor, 5 April 2013
Mega Yeni Purba
i
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
ABSTRAK
ABSTRACT
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Gambut
Padi
Bahan Amelioran
Abu Volkan
Slag
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Bahan dan Alat
Rancangan Percobaan
Pelaksanaan Percobaan
Metode Penilaian Efisiensi Hara N, P, dan K
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sifat Kimia Tanah Gambut
pH Tanah
Kation-Kation Basa Dapat Ditukar
N Total dan P Tersedia
Pertumbuhan Tanaman Padi
Tinggi Tanaman, Jumlah Anakan, dan Biomassa Tanaman
Serapan Hara Tanaman Padi
Serapan hara N, P, K, Si, Ca, dan Mg
Efisiensi Serapan Hara N, P, dan K
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
i
ii
1
1
2
2
2
2
4
5
5
5
6
6
6
6
8
9
10
10
10
11
12
13
13
15
15
17
18
18
18
18
22
30
i
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Kandungan unsur hara gambut
Karakteristik kimia gambut Sumatera
Fase dan tahap pertumbuhan padi
Dosis perlakuan dan pemupukan
Parameter pengukuran analisis tanah dan tanaman
Pengaruh perlakuan terhadap pH tanah gambut
Pengaruh perlakuan terhadap kation-kation basa tanah gambut
Pengaruh perlakuan terhadap N total dan P tersedia tanah gambut
Pengaruh perlakuan terhadap pertumbuhan tanaman padi
Pengaruh perlakuan terhadap serapan hara tanaman padi
Pengaruh perlakuan terhadap efisiensi serapan hara N, P, dan K
3
3
4
7
9
10
12
13
14
16
17
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Kriteria penilaian sifat kimia tanah PPT (1983)
Analisis kimia awal tanah gambut Kumpeh Jambi
Komposisi hara abu volkan Gunung Merapi
Komposisi hara slag
Analisis ragam pH tanah gambut
Analisis ragam pertukaran kation dan kejenuhan basa tanah gambut
Analisis ragam kation-kation basa tanah gambut
Analisis ragam unsur N total dan Ptersedia tanah gambut
Analisis ragam pertumbuhan tanaman padi
Analisis ragam kadar unsur N, P, K, Si tanaman padi
Analisis ragam unsur Ca dan Mg tanaman padi
Analisis ragam efisiensi serapan hara N, P, dan K
22
22
23
23
23
24
25
26
27
28
29
30
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi pertanian diharapkan mampu mengimbangi laju pertumbuhan
penduduk yang terus meningkat dengan menambah luas lahan dan meningkatkan
produktivitas lahan pertanian. Lahan pertanian di Jawa menurun disebabkan
konversi lahan dan pembangunan yang peruntukannya bukan lahan pertanian.
Oleh karena itu, sektor pertanian masa mendatang perlu melakukan pemanfaatan
lahan marginal di luar Pulau Jawa seperti lahan gambut (Supriyo dan Maftu’ah
2009).
Indonesia sebagai negara tropis mempunyai lahan gambut yang paling luas
di antara negara tropis lainnya. Total luas lahan gambut Indonesia kurang lebih
diperkirakan 20 juta hektar atau sekitar 6-7 % dari lahan gambut di dunia. Lahan
gambut Indonesia menyebar di Sumatera, Kalimantan, dan Papua. Sekitar 6 juta
hektar dari lahan gambut Indonesia telah dikonversi dari bentuk lahan asli menjadi
berbagai penggunaan lahan. Masyarakat suku Bugis dari Sulawesi Selatan dan
suku Banjar Kalimantan Selatan telah menggunakan sebagian lahan gambut untuk
budidaya padi (Sumawinata dan Darmawan 2009).
Pemanfaatan lahan gambut secara intensif untuk budidaya padi memiliki
tingkat produktivitas yang relatif rendah (Saragih 1996). Hal ini dapat disebabkan
oleh tingkat kematangan gambut, ketebalan gambut, pH tanah yang sangat masam,
dan rendahnya kandungan unsur hara tanah (Najiyati et al. 2005). Kesuburan
tanah gambut ditentukan oleh interaksi antar variabel seperti pengaruh pH tanah
dan kejenuhan basa terhadap ketersediaan ion hara. Selain itu, pelindian
(leaching) juga mempengaruhi tingkat kesuburan dalam tanah gambut
(Notohadiprawiro et al. 2006).
Serapan hara tanaman di tanah gambut sangat rendah. Tanaman
membutuhkan amelioran untuk memperbaiki dan menyediakan hara dalam tanah
untuk menunjang pertumbuhan tanaman dan produksi yang lebih baik (Zahrah
2010). Penambahan amelioran juga dapat meningkatkan efisiensi pemupukan di
tanah gambut (Nicolas 2002). Salah satu material amelioran diperoleh dari pabrik
baja berupa slag. Slag Indonesia (electric furnanceslag) dapat dimanfaatkan di
bidang pertanian sebagai bahan pengapuran untuk memperbaiki kondisi tanah
masam (Suwarno et al. 1999). Selain itu, slag bermanfaat sebagai pupuk silikat
untuk tanaman padi sawah dan bahan pembenah tanah gambut. Steel slag
Indonesia berpengaruh lebih baik meningkatkan pertumbuhan tanaman padi
dibandingkan penggunaan dolomit dan kalsit (Suwarno 2010).
Selain itu, material volkan juga dapat berperan sebagai pembenah tanah
gambut sehingga mampu meningkatkan produktivitas lahan pertanian (Sutono
2011). Abu volkan Gunung Merapi mengandung Si, Al dan beberapa hara makromikro seperti Ca, Mg, Fe, Zn, dan Mn (Hanudin dan Utami 2009). Abu volkan
mampu meningkatkan pH tanah sawah antara 5.4 hingga 5.9, menyediakan hara
makro (P dan K), kandungan basa Ca tinggi, dan kadar logam berat (Fe, Mn, Pb,
dan Cd) yang rendah, sehingga abu volkan disarankan cukup aman untuk
pengembangan pertanian (Suriadikarta et al. 2011).
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi perubahan sifat kimia tanah
gambut dengan perlakuan tunggal abu volkan dan perlakuan kombinasi abu
volkan dengan slag, mengevaluasi pengaruh perlakuan terhadap peningkatan
pertumbuhan tanaman padi pada rumah kaca, dan mengevaluasi pengaruh
perlakuan terhadap efisiensi penyerapan N, P dan K dengan pemupukan.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian adalah aplikasi abu volkan dan
kombinasi abu volkan dengan slag mampu memperbaiki kesuburan tanah gambut,
pertumbuhan tanaman padi, serta meningkatkan efisiensi serapan hara N, P, dan K.
TINJAUAN PUSTAKA
Gambut
Gambut terbentuk dari bahan organik tumbuhan yang terdekomposisi secara
anaerob dengan laju penambahan bahan organik lebih cepat daripada laju
dekomposisinya. Akumulasi gambut berlangsung pada lingkungan dengan kondisi
jenuh atau tergenang air, dapat disertai oleh kondisi yang menghambat aktivitas
mikroorganisme. Secara umum, akumulasi bahan gambut berasal dari tumbuhan
yang adaptif pada kondisi jenuh atau tergenang air seperti bakau (mangrove),
semak, rumput rawa (reed swamp), dan hutan air tawar (Radjagukguk 2000).
Secara umum, gambut di Sumatera berada di rawa-rawa. Rawa-rawa
tersebut terbentuk pada masa glasial. Pada masa ini terjadi pencairan es sehingga
air laut mengalami peningkatan permukaan air. Hal ini menyebabkan tumbuhan di
daratan menjadi terbenam dan mati. Penumpukan bahan organik yang berasal dari
tumbuhan tersebut secara terus menerus membentuk gambut tebal. Peningkatan
ketebalan gambut dapat membentuk gambut ombrogen. Gambut ombrogen
merupakan gambut yang rendah kandungan haranya karena suplai hara bagi
tumbuhan hanya berasal dari air hujan (Barchia 2006).
Proses akumulasi bahan organik ini menghasilkan pembentukan gambut
ombrogen di atas gambut topogen dengan hamparannya yang berbentuk kubah
(dome). Gambut ombrogen terbentuk dari vegetasi hutan yang berlangsung selama
ribuan tahun dan ketebalannya bisa mencapai puluhan meter (Radjagukguk 2000).
Pada gambut pedalaman Kumpeh dijumpai deposit gambut berupa kubah (peat
dome) yang ketebalannya bisa mencapai 8 meter. Kondisi vegetasi rawa gambut
Kumpeh didominasi sisa vegetasi kayu-kayuan (Saragih 1996).
Identifikasi dan pengelompokan ketebalan gambut terdiri atas: a) Gambut
dangkal (50 - 100 cm), b) Gambut sedang (101 – 200 cm), c) Gambut dalam (201
– 300 cm), d) Gambut sangat dalam (lebih dari 300 cm) (Suriadikarta dan Sutriadi
2007). Lahan gambut dengan ketebalan sedang digolongkan sesuai bersyarat
sebagai lahan persawahan (Noor2001). Berdasarkan proses pembentukannya,
gambut dapat dibedakan atas: a) Gambut ombrogen adalah gambut yang
3
pembentukannya dipengaruhi curah hujan, b) Gambut topogen adalah gambut
yang pembentukannya dipengaruhi oleh keadaan topografi (cekungan) dan air
tanah (Radjagukguk 2000).
Tabel 1 Kandungan unsur hara gambut
Golongan
Eutrofik
Mesotrofik
Oligotrofik
a
% Berat bahan keringa
N
P2O5
K2O
CaO
2.50
2.00
0.80
0.25
0.20
0.05
0.10
0.10
0.03
4.00
1.00
0.25
Sumber: Widjaja-Adhi dalam (Senadhira 1994)
Berdasarkan tingkat kesuburan, gambut dibedakan menjadi tiga golongan,
yaitu: a) Gambut eutrofik yaitu gambut yang banyak mengandung mineral,
terutama kalsium karbonat, berada di daerah payau, terbentuk dari tumbuhan
rumput-rumputan, dan mempunyai reaksi tanah netral atau alkalin; b) Gambut
oligotrofik yaitu gambut yang mengandung sedikit mineral, khususnya kalsium
dan magnesium, dan mempunyai reaksi tanah asam atau sangat asam (pH