Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Ketersediaan Dan Serapan Hara P Oleh Tanaman Jagung Serta Terhadap Respirasi Mikroorganisme Pada Tanah Dystrandepts
DAMPAK DEBU VULKANIK LETUSAN GUNUNG SINABUNG
TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN HARA P OLEH
TANAMAN JAGUNG SERTA TERHADAP RESPIRASI
MIKROORGANISME PADA TANAH DYSTRANDEPTS
S K R I P S I
Oleh :
ARINA HAIRUNNISA LUBIS 070303016
ILMU TANAH
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
(2)
DAMPAK DEBU VULKANIK LETUSAN GUNUNG SINABUNG
TERHADAP KETERSEDIAAN DAN SERAPAN HARA P OLEH
TANAMAN JAGUNG SERTA TERHADAP RESPIRASI
MIKROORGANISME PADA TANAH DYSTRANDEPTS
S K R I P S I
Oleh :
ARINA HAIRUNNISA LUBIS 070303016
ILMU TANAH
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana (S1) di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
(3)
Judul Skripsi : Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Ketersediaan Dan Serapan Hara P Oleh Tanaman Jagung Serta
Terhadap Respirasi Mikroorganisme Pada Tanah Dystrandepts Nama : Arina Hairunnisa Lbs
NIM : 070303016 Departemen : Ilmu Tanah Program Studi : Ilmu Tanah
Disetujui, Komisi Pembimbing :
(Ir. Hardy Guchi, MP) Ketua
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP) Anggota
Mengetahui,
Ketua Departemen Agroekoteknologi
(Ir. T . Sabrina, M. Agr. Sc. Ph. D) NIP. 19640620 198903 2 001
(4)
ABSTRACT
The aim of this research was to investigate the effect of the volcanic ash on Dystrandepts in availabity P and their effect on the growth and nutrient uptake of maize and the effect in Respiration of Soil Microorganism. The research was conducted at greenhouse of Faculty of Agriculture, University of North Sumatera,
Medan from December 2010 until April 2011. The research consisted of 6 treatments (g/4 kg dry air of soil weight): 1. V0 (0), 2. V1 (157,8), 3. V2 (315,6),
4. V3 (473,4), 5. V4 (631,2) and 6. V5 (789) and was designed with randomized complete non factorial design with 4 replications.
The result showed that the effect the application of volcanic ash in V5 significant effect increased soil available-P and soil total-P more better than without the volcanic ash. Application of the volcanic ash indicated effect increased P-plant uptake. Application of volcanic ash indicated not significant effect on plant height, total of leaf, dry weight and dry root of plant.
Keywords : Volcanic ash, Available-P in Soil, Respiration of Soil Microorganism and P-plant uptake.
(5)
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap ketersediaan fosfor pada tanah Dystrandepts serta pertumbuhan dan serapan P oleh tanaman jagung serta dan pengaruhnya terhadap respirasi mikroorganisme tanah. Penelitian ini dilakukan di rumah kaca Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan pada bulan Desember 2010-April 2011. Penelitian ini terdiri dari 6 perlakuan (g/4 kg BTKU) : 1. V0 (0), 2. V1 (157,8), 3. V2 (315,6), 4. V3 (473,4), 5. V4 (631,2) and 6. V5 (789) dengan menggunakan rancangan acak lengkap non faktorial dengan 4 ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian debu vulkanik pada taraf V5 berpengaruh nyata meningkatkan ketersediaan P dan juga P total tanah lebih baik dari pada tanpa pemberian debu vulkanik. Aplikasi debu vulkanik yang diberikan meningkatkan serapan P oleh tanaman. Pemberian debu vulkanik ini juga menurukan respirasi mikroorganisme tanah, nyata lebih rendah dari pada tanpa perlakuan debu. Pemberian debu vulkanik pada tanah Dystrandepts tidak mempengaruhi tinggi tanaman, jumlah daun, berat kering tajuk dan berat kering akar tanaman.
Kata kunci : Debu Vulkanik, P-tersedia Tanah, Respirasi Mikroorganisme Tanah dan Serapan-P Tanaman.
(6)
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 28 Maret 1989 dari pasangan Alm. Ir. Kasmal Arifin Lubis, M. Si dan Ibu dr. Erliana Nasution. Penulis merupakan putri pertama dari enam orang bersaudara.
Penulis menyelesaikan sekolah menengah atas dari SMA Negeri 1 Lubuk Pakam pada tahun 2007 dan lulus seleksi masuk USU melalui jalur SPMB pada tahun 2007. Penulis memilih minat studi Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi Asisten mata kuliah Dasar Ilmu Tanah Hutan (2010-2011), Pertanian Organik (2010-2011), Bioteknologi Pertanian (2010-2011), Biologi Tanah Hutan (2010), Ekologi Tanah (2011), Biologi Tanah (2011), mengikuti kegiatan organisasi Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah (IMILTA) FP-USU, Pengajian Al-Bayan FP-USU, Pengurus UKM Boxing Camp-USU (2008), Panitia Pengkaderan Nasional II Ilmu Tanah di USU (2011), Anggota Komunitas Pemuda Peduli Lingkungan (KOPPLING) Medan, Relawan Pemko Medan Program Medan Green and Clean (2009), Penerima Program Kreatifitas Mahasiswa-Pengabdian Masyarakat (PKM-M) DIKTI pada tahun 2009, Peserta Student Enterpreneurship Center (SEC-USU) (2009), Penerima Beasiswa Yayasan Karya Salemba Empat (2010-2011). Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Kebun Aek Nauli Tinjowan Group PTP Nusantara IV pada tahun 2010.
(7)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat Rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Dampak Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung Terhadap Ketersediaan Dan Serapan Hara P Oleh Tanaman Jagung Serta Terhadap Respirasi Mikroorganisme Pada Tanah Dystrandepts”, yang merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian,Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Hardy Guchi, MP dan Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP selaku ketua dan
anggota komisi pembimbing, yang telah member bimbingan dan sarannya, Ibu Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP atas saran dan kemudahan yang diberikan kepada penulis serta ketua dan sekretaris Departemen Agroekoteknologi Ibu Ir. T. Sabrina M. Agr. Sc. Ph. D dan Bapak Dr. Luthfi A. M. Siregar, SP, M. Sc.
Ungkapan terima kasih sebesar-besarnya kepada Alm. Papa K. A. Lbs dan Mama E. Nst atas doanya yang tak pernah putus kepada penulis. Kepada adik-adikku Naa, Iqhy, Arif, Hadi, Oya dan pada Aby yang selalu menyemangati penulis serta seluruh 07’Soil (khususnya Ito’, Dika, Hadi, Gina, Sukma) serta Abang dan Adik-adik Bioteknologi (Bg Wind, Abor, Zoel, Putri, Riri) dan kepada seluruh pihak yang membantu penulis.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Juni 2011 Penulis
(8)
DAFTAR ISI
ABSTRACT ... i
ABSTRAK ... ii
RIWAYAT HIDUP ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 4
Hipotesis Penelitian ... 4
Kegunaan Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung ... 5
Dystrandepts ... 7
Unsur Hara Fospat ... 8
Respirasi Mikroorganisme Tanah ... 12
Jagung (Zea mays L.) ... 15
Syarat Tumbuh Iklim ... 15
Tanah ... 16
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 17
Bahan dan Alat Metode Penelitian ... 17
Pelaksanaan Penelitian Pengambilan Tanah dan Debu ... 18
Analisis Tanah Awal ... 19
Analisis Debu Awal ... 19
Aplikasi debu Vulkanik ... 19
Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan ... 20
Pemanenan ... 20
(9)
Analisis Tanaman ... 21
Parameter Yang Diukur ... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 22
P-Tersedia Tanah ... 22
P-Total Tanah ... 23
Respirasi Mikroorganisme Tanah ... 23
Tinggi Tanaman ... 24
Jumlah Daun ... 25
Berat Kering Tajuk Tanaman ... 25
Berat Kering Akar Tanaman ... 26
Serapan P oleh Tanaman ... 27
Pembahasan ... 27
P-Tersedia Tanah ... 27
P-Total Tanah ... 28
Respirasi Mikroorganisme Tanah ... 29
Tinggi dan Jumlah Daun Tanaman ... 30
Berat Kering Tajuk dan Berat Kering Akar Tanaman ... 31
Serapan P oleh Tanaman ... 32
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 34
Saran ... 34 DAFTAR PUSTAKA
(10)
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman.
1. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap P-tersedia tanah ... 22
2. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap P-total tanah ... 23
3. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap respirasi mikroorganisme tanah ... 23
4. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap tinggi tanaman ... 24
5. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap jumlah daun ... 25
6. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap berat kering tajuk ... 25
7. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap berat kering akar ... 26
(11)
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman.
(12)
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman.
1. Bagan Percobaan ... 38
2. Hasil Analisis Awal Tanah Dystrandepts ... 39
3. Hasil Analisis Awal Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung ... 39
4. Kriteria Sifat Tanah ... 40
5. Rataan P-Tersedia (ppm) Tanah metode Bray II ... 41
5.1.Daftar Sidik Ragam P-Tersedia Tanah ... 41
6. Rataan P-Total Tanah (%) ... 42
6.1.Daftar Sidik Ragam P-Total Tanah ... 42
7. Rataan Respirasi Mikroorganisme Tanah (mg CO2/100g) ... 43
7.1.Daftar Sidik Ragam Respirasi Mikroorganisme Tanah ... 43
8. Rataan Tinggi Tanaman Jagung (cm) ... 44
8.1.Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman Jagung ... 44
9. Rataan Jumlah Daun Tanaman Jagung (helai) ... 45
9.1.Daftar Sidik Ragam Jumlah Daun Tanaman Jagung ... 45
10. Rataan Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung (gr) ... 46
10.1.Daftar Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung ... 46
11. Rataan Berat Kering Akar Tanaman Jagung (gr) ... 47
11.1. Daftar Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung ... 47
12. Rataan Serapan P oleh Tanaman (mg/tanaman) ... 48
12.1. Daftar Sidik Ragam Serapan P oleh Tanaman ... 48
13. Peta Sebaran Debu Vulkanik Letusan G. Sinabung dan Jenis Tanah G. Sinabung dan Sekitarnya ... 49
14. Peta Jenis Tanah dan Satuan Lahan G. Sinabung dan Sekitarnya ... 50
(13)
ABSTRACT
The aim of this research was to investigate the effect of the volcanic ash on Dystrandepts in availabity P and their effect on the growth and nutrient uptake of maize and the effect in Respiration of Soil Microorganism. The research was conducted at greenhouse of Faculty of Agriculture, University of North Sumatera,
Medan from December 2010 until April 2011. The research consisted of 6 treatments (g/4 kg dry air of soil weight): 1. V0 (0), 2. V1 (157,8), 3. V2 (315,6),
4. V3 (473,4), 5. V4 (631,2) and 6. V5 (789) and was designed with randomized complete non factorial design with 4 replications.
The result showed that the effect the application of volcanic ash in V5 significant effect increased soil available-P and soil total-P more better than without the volcanic ash. Application of the volcanic ash indicated effect increased P-plant uptake. Application of volcanic ash indicated not significant effect on plant height, total of leaf, dry weight and dry root of plant.
Keywords : Volcanic ash, Available-P in Soil, Respiration of Soil Microorganism and P-plant uptake.
(14)
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap ketersediaan fosfor pada tanah Dystrandepts serta pertumbuhan dan serapan P oleh tanaman jagung serta dan pengaruhnya terhadap respirasi mikroorganisme tanah. Penelitian ini dilakukan di rumah kaca Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan pada bulan Desember 2010-April 2011. Penelitian ini terdiri dari 6 perlakuan (g/4 kg BTKU) : 1. V0 (0), 2. V1 (157,8), 3. V2 (315,6), 4. V3 (473,4), 5. V4 (631,2) and 6. V5 (789) dengan menggunakan rancangan acak lengkap non faktorial dengan 4 ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian debu vulkanik pada taraf V5 berpengaruh nyata meningkatkan ketersediaan P dan juga P total tanah lebih baik dari pada tanpa pemberian debu vulkanik. Aplikasi debu vulkanik yang diberikan meningkatkan serapan P oleh tanaman. Pemberian debu vulkanik ini juga menurukan respirasi mikroorganisme tanah, nyata lebih rendah dari pada tanpa perlakuan debu. Pemberian debu vulkanik pada tanah Dystrandepts tidak mempengaruhi tinggi tanaman, jumlah daun, berat kering tajuk dan berat kering akar tanaman.
Kata kunci : Debu Vulkanik, P-tersedia Tanah, Respirasi Mikroorganisme Tanah dan Serapan-P Tanaman.
(15)
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara kepulauan yang juga memiliki banyak gunung, baik yang masih aktif (gunung api) maupun gunung yang sudah tidak aktif lagi. Gunung Sinabung adalah salah satu gunung yang berada di Sinabung berada pada koordinat 3˚ 17’ LU dan 98˚ 392 ’ BT. Gunung Sinabung dan juga gunun yang aktif di Sumatera Utara. Ketinggian gunung Sinabung ini adalah 2.460 m. Gunung ini merupakan puncak tertinggi di Sumatera Utara. Gunung Sinabung ini belum pernah tercatat meletus lagi sejak tahun 1600 (Anonimous, 2010).
Setelah 400 tahun tidur, gunung Sinabung pertama kalinya meletus pada tanggal 27 Agustus 2010 pukul 18.00 WIB yang mengakibatkan kepanikan masyarakat yang bermukim di daerah sekitar gunung Sinabung. Namun letusan gunung Sinabung ini tidak besar. Gunung ini hanya mengeluarkan sedikit lahar yang hanya terdapat pada puncak gunung, asap dan debu saja, karena seperti yang disebutkan pada harian Waspada (28 Agustus 2010), gunung Sinabung ini termasuk jenis gunung vulkano tipe B. Asap yang mengandung debu vulkanik terbawa angin yang berasal dari arah timur laut yang cukup kencang menyusuri lereng lereng gunung kearah tenggara menerpa sejumlah desa yang dilewatinya. Desa yang terparah yang terkena asap dan debu vulkan adalah desa Sukanaluteran dan desa Sigarang-garang.
(16)
Kemudian debu yang semakin tebal dibawa oleh angin sampai menutupi wilayah tersebut dengan radius 6 km. Dimana kegiatan utama masyarakat disana didominasi oleh sektor pertanian sehingga wilayah yang tertutupi oleh debu tersebut kebanyakan lahan-lahan pertanian. Kondisi pertanaman saat ini secara visual masih baik dalam artian tumbuh subur dengan luasan adalah tanaman pangan (padi, jagung, kacang tanah dan ubi jalar) seluas 2.639 Ha, tanaman sayuran (cabe, tomat, kubis, kentang, petsai dll) seluas 2.368 Ha, tanaman buah-buahan (jeruk, pisang, advokad, dll) seluas 828 Ha dan tanaman perkebunan (kopi, kakao, dll) seluas 1.126 Ha sehingga total pertanaman dalam radius 6 km tersebut adalah 6.961 Ha (Dinas Pertanian, 2010).
Debu dan pasir vulkanik yang disemburkan keatas mulai dari berukuran besar sampai berukuran yang lebih halus. Debu dan pasir vulkanik ini merupakan salah satu batuan induk tanah yang nantinya akan melapuk menjadi bahan induk tanah dan selanjutnya akan mempengaruhi sifat dan ciri tanah yang terbentuk (Fiantis, 2006). Sifat-sifat tanah yang dipengaruhi yaitu sifat fisik, kimia serta biologi tanah. Oleh sebab itu dilakukan penelitian ini agar mengetahui perubahan sifat-sifat tanah yang terjadi akibat pemberian debu vulkanik.
Tanah daerah gunung Sinabung terdiri dari dua ordo tanah, yaitu Inceptisol dan Andisol. Pada survey yang dilakukan dilapangan tanah yang dominan terkena debu vulkanik adalah tanah jenis tanah Inceptisol yang memiliki kandungan bahan andik yang biasa disebut jenis tanah dystrandepts.
Pada lahan pertanian Desa Cimbang Kecamatan Payung Kabupaten Karo ditemukan ketersediaan P yang rendah. Rendahnya ketersediaan P ini kemungkinan besar diakibatkan oleh mineral yang dimiliki Inceptisol yang
(17)
memiliki sifat andik atau bahan tanah dystrandepts yang umumnya memiliki pH tanah 5,01, kandungan C-Organik 2,3%, Al-dd tinggi yaitu 2,73 (me/100gr).
Dampak debu vulkanik akibat letusan gunung Sinabung diduga akan mempengaruhi sifat biologi tanah pada tanah yang terkena debu tersebut. Dari hasil analisis awal debu vulkanik, sulfur total yang dikandung debu sebesar 3,63% yang dapat menjadi permasalahan pada tanah Dystrandepts. Salah satu indikator sifat biologi tanah yang mungkin berpengaruh adalah respirasi mikroorganisme tanah. Respirasi mikroorganisme tanah ini dapat menggambarkan metabolik aktifitas mikroorganisme dalam tanah.
Selain itu penulis juga ingin mengetahui bagaimana dampak debu vulkanik letusan gunung Sinabung terhadap ketersediaan fosfor dalam tanah. Hal ini dikarenakan pH debu yang rendah yaitu 4,3 dengan kriteria sangat masam. Secara tidak langsung keadaan ini akan mempengaruhi kebedadaan fosfor dalam tanah. Sementara itu fosfor merupakan unsur yang diperlukan dalam jumlah yang besar (hara makro). Jumlah fosfor dalam tanah lebih kecil dibandingkan dengan nitrogen dan kalium. Tetapi, fosfor dianggap sebagai kunci kehidupan (key of life). Tanaman menyerap fosfor dalam bentuk ion ortofosfat primer (H2PO4-) dan ion
ortofosfat sekunder (HPO4=). Dalam hal ini mikrobia memegang peranan penting
di dalam proses transformasi fosfat organik ke bentuk fosfat anorganik. Fosfor memegang peranan penting pada nutrisi tanaman tetapi konsentrasinya di larutan tanah hanya berkisar 100-400 gr P/Ha (Wild, 1988).
Berdasarkan uraian di atas penulis tertarik untuk mengetahui pengaruhnya terhadap respirasi mikroorganisme tanah, pertumbuhan dan serapan tanaman jagung serta ketersediaan unsur hara fosfor pada tanah Dystrandepts.
(18)
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian debu vulkanik letusan gunung Sinabung terhadap perubahan ketersediaan unsur hara P pada tanah dan tanaman dan juga terhadap respirasi mikroorganisme pada tanah Dystrandepts serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays L.).
Hipotesa Penelitian
Peningkatan pemberian debu vulkanik letusan Gunung Sinabung dapat meningkatkan P-tersedia, P-total tanah, serapan P tanaman dan respirasi mikroorganisme tanah.
Peningkatan pemberian debu vulkanik dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays L.)
Kegunaan Penelitian
Sebagai bahan informasi bagi kepentingan ilmu pengetahuan dan dapat dimanfaatkan pula oleh petani yang berada di daerah sekitar gunung Sinabung.
Sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
(19)
TINJAUAN PUSTAKA
Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung
Peningkatan kesuburan tanah disebabkan oleh material-material yang dikeluarkan oleh gunung api tersebut. Kandungan dari material tersebut memberikan pengaruh yang besar terhadap perubahan sifat tanah. Dalam suatu aktivitas vulkanisme, material-material yang dikeluarkan berupa gas, cair, dan padat. Gas-gas yang keluar antara lain uap air, O2, N2, CO2, CO, SO2, H2S, NH3,
H2SO4, dan sebagainya. Materi cair yang dikeluarkan adalah magma yang keluar
melalui pipa gunung yang disebut lava sedangkan materi padat yang disemburkan ketika gunung api meletus berupa bom (batu-batu besar), kerikil, lapilli, pasir, abu serta debu halus (Munir, 1996).
Sebagai pelapukan debu vulkanik, mungkin sekali hasil pelapukan mineral primer dan kaca vulkanik menjadi berkurang dan merupah tanggapan/respon mineralogi liat. Konsentrasi H4SiO4 larut sebagai akibat dari peningkatan
pelapukan. Karenanya, materi metastabel ditentukan oleh lingkungan yang kaya Si yang larut atau berubah menjadi mineral yang lebih larut seperti kaolinit atau gibsit. Dalam hubungannya antara Al dan Fe dengan kompleks humus akan selalu merangsang keadaan yang mantap antara hubungannya dengan komleks yang baru dan degradasi dari kompleks logam humus yang tua. Degradasi dari humus akan mempengaruhi transformasi dari fibrihidrat menjadi geotit dan akan mencegah proses kristalisasi humus. Proses tersebut dapat diakibatkan oleh peremajaan pelapukan sebagai akibat dari jatuhnya debu, kedalaman dan komposisi daur atas, temperatur, rejim kelembaban dan faktor biologi (Shoji, et al, 1993).
(20)
Debu yang didominasi oleh pasir dan debu halus yang merupakan material padat. McGeary, Plummer dan Carlson (2002) dalam Fiantis (2006) menyatakan bahwa bahan letusan gunung api yang berupa padatan dapat disebut sebagai bahan piroklastik (pyro = api, klastik = bongkahan). Bahan padatan ini berdasarkan diameter partikelnya terbagi atas debu vulkan (< 0.26 mm) yang berupa bahan lepas dan halus, pasir (0.25-4 mm) yang lepas dan tumpul, lapilli atau ‘little stone’ (4-32 cm) yang berbentuk bulat hingga persegi dan bom (> 32 mm) yang bertekstur kasar.
Adanya debu dan pasir vulkanik, yang masih segar ini, akan melapisi permukaan tanah sehingga tanah mengalami proses peremajaan (rejuvinate soils). Debu yang menutupi lapisan atas tanah lambat laun akan melapuk dan dimulai proses pembentukan (genesis) tanah yang baru. Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari debu vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya (Fiantis, 2006).
Berdasarkan penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa debu vulkanik mengandung kation-kation basa yang dapat meningkatkan pH, KTK tanah serta Kejenuhan Basa (KB) yang mengakibatkan kesuburan tanah dan tanaman meningkat. Darmawijaya (1997), menyatakan meskipun tanah ini kaya hara tanaman kecuali unsur N akan tetapi kekayaan ini masih belum dapat
(21)
dipergunakan tanaman karena belum mengalami pelapukan sehingga perlu dilakukan analisis lanjutan terhadap tanahnya.
Dystrandepts
Dalam sistem USDA (7th) Approximation tanah yang berasal dari abu vulkanik diklasifikasikan kedalam ordo inseptisol, sub ordo andepts dan great group andaquepts, andepts dicirikan sebagai tanah yang mengandung bahan asal abu vulkanik 60% lebih di dalam fraksi debu, pasir dan krikil. Andepts selanjutnya terbagi atas great groups cryandepts, durandepts, hydradenpts, eutrandepts,
dystrandepts dan vintrandepts (Darmawijaya, 1997).
Dystrandepts mempunyai KB < 50% di semua horizon diantara kedalaman 25 dan 75 cm. Dystrandepts lebih asam dari eutrandepts sehingga lebih besar kemampuannya mengikat P, pelapukan yang intensif menghasilkan material berupa abu. Fraksi mineral berupa mineral alofan dan oksida besi alumunium. Keadaan kering dan basah pada tanah tersebut membuat fraksi amorf tidak berubah menjadi tidak dapat balik seperti semula setelah dibasahi agregat-agregatnya. Vegetasi yang di atasanya umumnya hutan. Dystrandepts biasanya terbentuk dekat pegunungan yang memiliki vulkanik yang aktif dan berada didataran tinggi (Foth and Schafer, 1980).
Karakteristik sifat tanah dystrandepts mempunyai pH yang tinggi merupakan tanah-tanah muda yang memiliki ciri-ciri yang sama dengan bahan induknya dan umumnya banyak mengandung debu vulkanik sehingga memiliki pH yang tinggi (Alfisyah, 2009).
(22)
Dystrandepts memiliki ciri yaitu :
a. Tidak memiliki perbedaan warna (belang) dengan chroma kurang dari 2 pada kedalaman 1 m dari permukaan tanah.
b. Mempunyai epipedon 25 cm atau lebih dan memenuhi kriteria epipedon molik.
c. Tidak thioxotropic di beberapa horizon di kedalaman 25 cm dan 1 m. d. Tidak mempunyai kontak litik di kedalaman 50cm dari permukaan tanah. e. Mempunyai KTK > 30 meq per 100 g tanah (metode NH4OAc) di sub
horizon di atas kontak litik atau kedalaman 1 m, biasanya lebih dangkal, atau mempunyai > 10% mineral yang lapuk dengan ukuran fraksi 20-200 mikron.
(Soil Survey Staff, 1983).
Data analisis tanah dystrandepts di wilayah, menunjukkan bahwa dystrandepts memiliki tekstur yang bervariasi dari berliat (30-65%) sampai
berlempung kasar (10-20%) reaksi umumnya masam (5,6-6,5). Kandungan bahan organik lapisan atas sedang-tinggi, dan lapisan bawahnya rendah, dengan nisbah C/N tergolong rendah (6-10), kandungan P dan K potensial
bervariasi sedang sampai tinggi dari pada lapisan bawahnya. Dengan demikian potensi kesuburan alami dystrandepts termasuk sedang sampai tinggi
(Pusat Penelitian Pengembangan Tanah dan Agroklimat, 2005).
Unsur Hara Fospat
Fosfor (P) termasuk unsur hara makro yang sangat penting untuk pertumbuhan tanaman namun kandungannya di dalam tanaman lebih rendah
(23)
dibanding nitrogen N), kalium (K), dan kalsium (Ca). Tanaman menyerap P dari tanah dalam bentuk ion fosfat, terutama H2SO4- dan HPO42- yang terdapat dalam
tanah. Ion H2SO4- lebih banyak dijumpai pada tanah yang lebih masam, sedangkan
pada pH yang lebih tinggi (lebih besar dari 7) bentuk HPO42- lebih dominan. Di
samping ion-ion tersebut, tanaman dapat menyerap P dalam bentuk asam nukleat, fitin dan fosfohumat (Havlin et al, 1999).
Menurut Johnston (2000) skema sederhana dari siklus fosfor pada system tanah dan tanaman sebagai berikut :
Gambar 1. Skema sederhana dari siklus P pada sistem tanah dan tanaman
Fosfat merupakan salah satu unsur hara yang ketersediaannya terbatas bagi pertumbuhan tanaman. Seperti yang dinyatakan Rodrguez and Fraya, (1999) : Richardson (2001) di dalam Browne, et al (2009) bahwa setelah nitrogen, fosfat merupakan unsur hara yang terbatas bagi pertumbuhan tanaman di hampir semua
Hilang saat panen/produksi
Diambil Tanaman
Larutan Tanah Unsur hara larut
dalam air dalam pupuk dan pemupukan
Hilang tercuci
P-cepat tersedia
P-agak cepat tersedia
P-sangat lambat tersedia
(24)
tanah dan unsur hara ini biasanya bersifat tidak bergerak akibat adanya fiksasi oleh alumunium dan oksida besi/hidrooksida atau ikatan yang kuat dan sulit terlepas seperti Ca-P, Fe-P, dan Al-P.
Fosfor merupakan unsur hara esensial. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan atau mengandung P secara cukup untuk pertumbuhannya secara normal. Oleh karena P dibutuhkan tanaman cukup. Fungsi penting fosfor di dalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses di dalam tanaman lainnya dan membantu mempercepat perkembangan akar dan perkecambahan. P dapat merangsang pertumbuhan akar, yang selanjutnya berpengaruh pada pertumbuhan bagian di atas tanah (Winarso, 2005). Pada tanaman muda, kadar P paling tinggi dijumpai pada pusat-pusat pertumbuhan. Seperti halnya unsur N, unsur P juga bersifat mobil, yaitu apabila tanaman defisiensi P maka P yang ada dalam jaringan tua
dimobilisasi ke jaringan muda, sehingga yang defisiensi lebih dulu pada jaringan tua. Tanaman menyerap sebagian besar unsur hara P dalam bentuk
ion orthofosfat primer H2PO42-. Sejumlah kecil diserap dalam bentuk ion
orthofosfat sekunder HPO4-. Ciri tanaman yang kekurangan (defisiensi) P :
tanaman menjadi kerdil, bentuk daun tidak normal apabila sudah parah bagian daun, buah dan batang yang mati dan warna daun berwarna ungu (akumulasi gula) (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Tanah-tanah kawasan tropika seperti tanah kapuran atau napal di daerah karst umumnya kahat P karena keberadaan unsur Ca dan pH yang tinggi. Kandungan P-total dalam tanah sangat bervariasi, tetapi umumnya rendah yaitu
(25)
jarang melebihi 0,2% dari berat tanah, dan pada tanah yang kurang subur lebih kecil dari 0,15% (Thomson and Troeh, 1978). Faktor yang mempengaruhi tersedianya P untuk tanaman yang terpenting adalah pH tanah. P paling mudah diserap tanaman apabila berada pada kisaran pH yang normal (pH 6 – 7).
Ketersediaan fosfor anorganik sebagian besar ditentukan oleh faktor
berikut : (1). pH tanah; (2). Besi, alumunium dan mangan yang dapat larut; (3). Terdapatnya mineral yang mengandung besi, alumunium dan mangan; (4). Kalsium tersedia dan bahan mineral kalsium; (5). Jumlah dan dekomposisi
bahan organik; (6). Kegiatan mikroorganisme. Empat faktor pertama saling berhubungan, karena efeknya sebagian besar tergantung pada pH tanah
(Buckman dan Brady, 1982).
Fosfor yang diserap tanaman dalam bentuk ion anorganik cepat berubah
menjadi senyawa fosfor organik. Fosfor ini mobil atau mudah bergerak antar jaringan tanaman. Kadar optimal fosfor dalam tanaman pada saat pertumbuhan vegetatif adalah 0,3%-0,5% dari berat kering tanaman (Rosmarkan dan Yuwono, 2002).
Bentuk P organik di dalam tanah sekitar 10% terdapat dalam mikroorganisme, nilai ini sangat kecil apabila dibandingkan dengan P-total. Bentuk P organik terdistribusi paling besar di daerah permukaan tanah dibandingkan dengan subsoil, karena sesuai dengan akumulasi bahan organik (Winarso, 2005).
Fosfor yang tersedia dalam jumlah cukup akan meningkatkan perkembangan perakaran. Ohlrogge dan para pembantunya di Universitas Purdue
(26)
mendapatkan bahwa fosfat yang dapat larut diaplikasikan bersama NH4+ -N dalam
larikan atau meransang perakaran. Fosfor yang diserap tanaman akan meningkat jelas bila NO3- -N dipakai dibandingkan NH4+ -N walau fenomena ini belum dapat
dijelaskan lebih lanjut (Nyakpa, dkk, 1988).
Phospat merupakan salah satu unsur hara yang penting dimana penambahannya ke dalam tanah dalam bentuk phospat anorganik. Sebagian besar dari phospat ini digunakan sebagai pupuk yang tidak bergerak setelah aplikasi dan menjadi tidak tersedia bagi tanaman. Walaupun pada karakteristik tanah yang lain selalu berpengaruh di kelarutan pospat (pH tanah, C dan sebagainya). Berdasarkan hasil yang diperoleh Sceffer and Schachtschabel (1992) hanya terdapat 0,1% dari total phospat tanah yang tersedia bagi tanaman. Walaupun demikian phospat anorganik yang bebas di larutan tanah berperan sebagai inti di dalam siklus P dan nutrisi tanaman. Terpisah dari pemupukan dan dekomposisi enzimatik dari komponen organik, mobilisasi mikrobia P akan mungkin meningkatkan ketersediaan phospat bagi tanaman. Oleh karena itu, inokulasi dari tanah dengan mikroorganisme pelarut phospat mungkin akan mengurangi masalah ini (Peix, et al, 2001).
Serapan P sangat tergantung pada kontak akar dengan P dalam larutan
tanah. Berarti besaran volume akar yang berkontak dengan besaran kepekatan P dalam larutan tanah adalah dua faktor yang sangat menentukan besaran serapan
P tanaman. Pengambilan P oleh tanaman jagung dipengaruhi oleh sifat akar dan sifat tanah dalam menyediakan P. Sebaran akar di dalam tanah sangat penting dalam meningkatkan serapan P dan bobot kering tanaman terutama bila kepekatan P rendah dalam media tumbuh (Hakim, 2005).
(27)
Respirasi Mikroorganisme Tanah
Kandungan karbon di dalam sistem tanah baik secara langsung maupun tidak langsung berpindah dari atmosfer dan tersimpan di dalam tanah. Karbon masuk ke dalam tanah melalui proses fotosintesis tetapi sebagian terlepas ke atmosfer melalui respirasi. Respirasi adalah CO2 yang dibebaskan oleh
tanaman-tanaman hidup (respirasi autotrof) dan oleh organisme tanah selama dekomposisi bahan organic (respirasi heterotrof) (Chevallier, et al, 2008).
Respirasi pada dasarnya adalah sebuah proses secara kimia yang terjadi di dalam sel semua organisme yang hidup-tanaman, hewan dan mikroorganisme. Bahkan, ahli ekologi mengukur respirasi tanah pada skala plot dan ekosistem dan akhirnya tertarik pada siklus perputaran karbon baik skala daerah maupun skala global. Dimana hirarkinya dari sel menjadi global, respirasi melibatkan aspek berbeda yaitu kimia, fisika dan proses biologi. Proses yang belakangan yang dipengaruhi oleh beberapa faktor biotik dan abiotik. Diantara faktor tersebut adalah ketersediaan substrat, suhu, kelembaban, oksigen, nitrogen (rasio C : N), tekstur tanah dan nilai pH tanah (Luo and Xuhui, 2006).
Respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata jumlah mikroorganisrne (Anas, 1989).
(28)
Respirasi oleh mikroorganisme sangat dirangsang oleh material karbon yang berlimpah (getah, penanggalan sel dan eksudat) di rhizosfer. Rhizosfer adalah daerah permukaan akar yang langsung berhubungan dengan tanah, dimana interaksi antara tanaman dengan mikrobia terjadi. Konsep tentang rhizosfer pertama kali diperkenalkan oleh L. Hiltner pada tahun 1904 dan dinyatangan dengan ketebalan zona antara 10-20 µm, dan dikelilingi lapisan lendir. Komponen kimia pada daerah rhizosfer yeng berbeda dari oligosakarida yang sederhana menjadi senyawa asam pectik yang kompleks yang diresap oleh mikrofibrin selulosa yang terlepas. Jarak antara dinding sel akar dengan partikel mineral tanah diisi dengan material cairan yag diketahui sebagai getah/lendir (Greaves and
Darbyshire, 1972). Daerah rhizosfer merupakan habitat yang sangat baik bagi mikroorganisme. Dan populasi mikroorganisme pada daerah ini selalu
memiliki perbedaan yang mencolok dari tanah umumnya. Interaksi antara tanaman dengan mikroorganisme di daerah rhizosfer memiliki peranan dalam aktifitas mikrobia, ketersediaan nutrisi, dekomposisi serasah dan dinamika bahan organik tanah (Luo and Xuhui, 2006).
Prosedur di laboratorium meliputi penetapan pemakaian O2 atau jumlah
CO2 yang dihasilkan dari sejumlah contoh tanah yang diinkubasi dalam keadaan
yang diatur di laboratorium. Peningkatan respirasi terjadi bila ada pembasahan dan pengeringan, fluktuasi aerasi tanah selama inkubasi. Oleh karena itu, peningkatan respirasi dapat disebabkan oleh perubahan lingkungan yang luar biasa (Anonimous, 2009a).
Kecepatan Respirasi maksimum biasanya terjadi beberapa hari atau beberapa minggu setelah jumlah mikrobia mencapai maksimum misalnya melalui
(29)
penetapan metode agar cawan. Jumlah CO2 yang dihasilkan dan O2 yang
dikonsumsi tergantung tipe substrat, faktor lingkungan dan mikrobia yang terlibat (Hanafiah, 2005).
Pengukuran respirasi tanah lebih mencerminkan aktifitas metabolik mikrobia daripada jumlah, tipe, atau perkembangan mikrobia tanah. Bahan organik (tanaman dan binatang) tersusun atas 45 sampai 50% bobot kering adalah karbon (Anonimous, 2009b).
Jagung (Zea mays L.)
Jagung dapat ditanam di Indonesia mulai dari dataran rendah sampai di daerah pegunungan yang memiliki ketinggian antara 1000-1800 m diatas permukaan laut. Jagung yang ditanam di dataran rendah di bawah 800 m diatas permukaan laut dapat berproduksi baik diatas 800 m diatas permukaan laut pun jagung masih bisa memberikan hasil yang baik pula (Purwono dan Hartono, 2005).
Syarat Tumbuh - Iklim
Iklim yang dikehendaki oleh sebagian besar tanaman jagung adalah daerah-daerah beriklim sedangn hingga subtropics/tropis basah. Di daerah-daerah tropis juga banyak yang ditanami jagung. Jagung dapat tumbuh di daerah antara 0˚ -50˚ Lintang Utara hingga 0˚- 40˚ Lintang Selatan (AAK, 1993).
Jagung tidak menuntut persyaratan lingkungan yang terlalu ketat. Namun untuk pertumbuhan optimalnya, jagung menghendaki persyaratan-persyaratan lingkungan yang harus dipenuhi, antara lain sebagai berikut:
(30)
1. Menghendaki penyinaran matahari yang penuh. Di tempat-tempat yang teduh, pertumbuhan jagung akan merana dan tidak mampu membentuk buah.
2. Menghendaki suhu optimum 21-34ºC. Di Indonesia, suhu semacam ini terdapat di daerah dengan ketinggian antara 0-600 m dpl.
(Najiyati dan Danarti, 1999).
- Tanah
Jagung termasuk tanaman yang tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus dalam penanamannya. Jagung dikenal sebagai tanaman yang dapat tumbuh di lahan kering, sawah dan pasang surut asalkan syarat tumbuh yang diperlukan terpenuhi. Jenis tanah yang dapat ditanami jagung antara lain Andosol, Latosol dan Grumosol. Tanah bertekstur lempung atau liat berdebu (Latosol) merupakan jenis tanah yang terbaik untuk pertumbuhan jagung. Tanaman jagung akan tumbuh dengan baik pada tanah yang subur, gembur dan kaya humus. Keasaman tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung antara 5,6-7,5. Pada pH < 5,5 tanaman jagung tidak bias tumbuh maksimum karena keracunan Al. Tanaman jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi baik (Purwono dan Hartono, 2005).
(31)
BAHAN DAN METODE
Tempat Dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan. Analisis debu dilakukan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan, Laboratorium Biologi Tanah dan Laboratorium Kimia/Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 25 m dpl. Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Desember 2010 sampai dengan selesai.
Bahan dan alat
Bahan yang digunakan adalah tanah jenis dystrandepts di Desa Cimbang, Kecamatan Payung, Kabupaten Karo yang diambil secara komposit pada kedalaman 0-20 cm, benih jagung varietas Bisi 2, debu vulkanik Gunung Sinabung, pupuk urea, SP-36, dan MOP sebagai pupuk dasar, serta bahan-bahan kimia yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Alat yang digunakan adalah GPS, cangkul untuk pengambilan sampel tanah, ember plastik, plastik, karet, karung goni, timbangan serta alat-alat yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non Faktorial. Faktor perlakuannya adalah debu vulkan (V) dengan 6 taraf dosis, dengan 4 ulangan sehingga diperoleh unit percobaan 6 x 4 = 24 unit percobaan.
(32)
Faktor Perlakuan Debu Vulkan (V) : V0 = Tanpa debu (Kontrol) V1 = 157,8 g/4 kg BTKU V2 = 315,6 g/4 kg BTKU V3 = 473,4 g/4 kg BTKU V4 = 631,2 g/4 kg BTKU V5 = 789 g/4 kg BTKU
Model linier Rancangan Acak Lengkap:
Yijk = µ + αi + єij Dimana :
Yij = Respon tanaman yang diamati µ = Nilai tengah umum
αi = Pengaruh pemberian debu vulkan ke-i
єij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke -j Data-data yang diperoleh dianalisis secara statistic berdasarkan analisis varian pada setiap peubah amatan yang diukur dan diuji lanjutan bagi perlakuan yang nyata dengan menggunakan Uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 5 %.
Bagan percobaan pada Lampiran 1.
Prosedur Penelitian
Pengambilan Tanah dan Debu
Pengambilan contoh tanah dilakukan secara zig-zag pada kedalaman 0-20 cm dan dikompositkan. Kemudian di kering udarakan dan diayak dengan
(33)
ayakan 10 mesh. Sedangkan pengambilan debu dilakukan dengan menggunakan kuas pada teras-teras bangunan dan dikompositkan. Lalu debu dikering udarakan dan diayak dengan ayakan 20 mesh.
Analisis Tanah Awal
Tanah kering udara yang telah diayak lalu dianalisis %KL dan %KA-nya
untuk menentukan jumlah air yang diberikan dan berat tanah yang dimasukkan ke tiap ember plastik sebanyak 4 kg BTKU. Kemudian analisis tanah awal yang dilakukan adalah , pH (H2O dan KCl), P total tanah, P-Tersedia (Bray II),
Al-dd, H-Al-dd, Cd-Al-dd, Cu-Al-dd, Pb-Al-dd, bulk density, partikel density, tekstur tanah dan porositas tanah yang dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) dan Laboratorium Kimia/Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian USU, Medan.
Analisis Debu
Debu vulkan yang telah diayak, kemudian ditimbang untuk mengetahui berat total debu. Dilakukan analisis Bulk Density (BD) debu dengan metode ketukan untuk mengetahui kerapatannya sehingga dapat diketahui jumlah debu yang diberikan tiap polybag. Kemudian analisis kandungan debu dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS), Medan. Hasil analisis pada Lampiran 2.
Aplikasi Debu Vulkanik
Setelah tanah dimasukkan ke dalam ember plastik, kemudian dilakukan penyusunan dan pengacakan berdasarkan RAL non Faktorial dan diletakkan di rumah kaca. Diberikan pupuk NPK sebagai pupuk dasar. Kemudian debu vulkanik
(34)
diaplikasikan dengan cara mencampurkannya dengan tanah sesuai dengan dosis perlakuan 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, SP-36, dan MOP 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 sebanyak 3 benih per polybag. Setelah 2 minggu dilakukan penjarangan dengan hanya meninggalkan satu tanaman saja.
Pemeliharaan dilakukan dengan pemberian air secara rutin serta pembersihan gulma dilakukan setiap hari agar tidak terjadi persaingan unsur hara dengan tanaman jagung.
Pemanenan
Pemanenan dilakukan setelah tanaman jagung mulai berbunga (akhir vegetatif). Bagian tajuk dipotong dan bagian akar diambil lalu dibersihkan dan dikeringkan untuk selanjutnya diovenkan. Ditimbang berat kering tajuk dan berat kering akarnya serta dilakukan analisis.
Analisis Tanah Akhir
Diambil tanah daerah perakaran tanaman jagung secukupnya untuk keperluan analisis dan dibawa ke Laboratorium Kimia/Kesuburan Tanah, Laboratorium Biologi Tanah, Fakultas Pertanian USU, Medan, dan Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS), Medan.
(35)
Analisis Tanaman
Tanaman yang telah dikering ovenkan ditimbang bobot kering tajuk dan bobot kering akar serta serapan P oleh tanaman.
Parameter Yang Diukur
Parameter yang diukur meliputi : Analisis Tanah
- P-tersedia - P-total tanah
- Respirasi Mikroorganisme Tanah Analisis Tanaman
- Serapan P (mg/tanaman) - Tinggi Tanaman
- Jumlah Daun
- Bobot kering tajuk tanaman jagung (g) - Bobot kering akar tanaman jagung (g)
(36)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Analisis kimia tanah yaitu P-tersedia, P-Total, Serapan P oleh tanaman dilakukan setelah pemanenan (akhir vegetatif).
Analisis biologi tanah yaitu respirasi mikroorganisme tanah dilakukan setelah pemanenan (akhir vegetatif).
Analisis pertumbuhan tanaman dilakukan setelah akhir masa vegetatif yaitu tinggi tanaman, jumlah daun, berat kering tajuk dan berat kering akar.
1. P-Tersedia Tanah (ppm)
Dari hasil sidik ragam diperoleh (Lampiran 5.1) memperlihatkan bahwa pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata meningkatkan P-tersedia tanah. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap P-tersedia tanah disajikan pada Tabel 1.
Table 1. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap P-Tersedia Tanah (ppm)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 11b
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 11.25b
V2 (315,6gr/4kg BTKU) 16ab
V3 (473,4gr/4kg BTKU) 18.75ab
V4 (631,2gr/4kg BTKU) 20ab
V5 (789gr/4kg BTKU) 24.5a
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut
uji BNJ (5%)
Dari Tabel 1 diketahui bahwa pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata dalam meningkatkan P-tersedia tanah dengan nilai pada perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V5 (789 g/4 kg BTKU) yaitu sebesar 24,5 ppm yang berbeda
(37)
nyata dengan perlakuan V0 (0 g/4 kg BTKU) namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan pada taraf V4, V3, dan V2. Sedangkan pada pemberian debu vulkanik pada taraf V2 tidak berbeda nyata dengan perlakuan V0. Secara umum pada setiap taraf pemberian debu vulkanik meningkatkan P-tersedia tanah.
2. P-Total Tanah (%)
Dari hasil sidik ragam diperoleh (Lampiran 6.1) memperlihatkan bahwa pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata meningkatkan P-total tanah. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap P-total tanah disajikan pada Tabel 2.
Table 2. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap P-Total Tanah (%)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 0.0065e
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 0.00725de V2 (315,6gr/4kg BTKU) 0.01175ab V3 (473,4gr/4kg BTKU) 0.0105bcd
V4 (631,2gr/4kg BTKU) 0.011bc
V5 (789gr/4kg BTKU) 0.01475a
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut
uji BNJ (5%)
Dari Tabel 2 diketahui bahwa pengaruh pemberian debu vulkanik yang tertinggi pada taraf V5 dengan nilai 0,01475% yang berpengaruh nyata
meningkatkan P-total tanah dibandingkan perlakuan V0 (0 g/ 4 kg BTKU) namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf
V2, sedangkan pemberian debu vulkanik pada taraf V4, V3, dan V1 memiliki nilai P-total tanah yang tidak berbeda nyata dengan taraf V0.
3. Respirasi Mikroorganisme Tanah (mg CO2/100g)
Dari hasil sidik ragam diperoleh (Lampiran 7.1) memperlihatkan bahwa pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata menurunkan nilai respirasi
(38)
mikroorganisme tanah. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap respirasi mikroorganisme tanah disajikan pada Tabel 3.
Table 3. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap Respirasi Mikroorganisme Tanah (mg CO2/100g)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 13.035a
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 12.65ab
V2 (315,6gr/4kg BTKU) 12.375abc V3 (473,4gr/4kg BTKU) 11.825abcd
V4 (631,2gr/4kg BTKU) 11d
V5 (789gr/4kg BTKU) 11.825abcd
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut
uji BNJ (5%)
Dari Tabel 3 diketahui bahwa pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap respirasi mikroorganisme tanah yang terendah pada perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V4 yaitu sebesar 11 mg CO2/100gr yang berpengaruh nyata
menurunkan nilai respirasi terhadap perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V0 (0 gr/ 4 kg BTKU) namun tidak berbeda nyata terhadap perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V5 dan V3.
4. Tinggi Tanaman (cm)
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 8) diperoleh bahwa pemberian debu vulkanik letusan Gunung Sinabung tidak nyata terhadap tinggi tanaman jagung. Table 4. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap Tinggi Tanaman (cm)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 193.13
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 176.13 V2 (315,6gr/4kg BTKU) 175.25 V3 (473,4gr/4kg BTKU) 180.38 V4 (631,2gr/4kg BTKU) 175.13
(39)
Dari Tabel 4 terlihat bahwa tinggi tanaman jagung yang tertinggi diperoleh pada perlakuan V0 yaitu sebesar 193,13cm dan tinggi tanaman jagung yang terendah diperoleh pada perlakuan V5 yaitu sebesar 172,75cm.
5. Jumlah Daun (helai)
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 9) diperoleh bahwa pemberian debu vulkanik letusan Gunung Sinabung tidak nyata terhadap jumlah daun tanaman jagung.
Table 5. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap Jumlah Daun Tanaman (helai)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 8.00
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 7.50
V2 (315,6gr/4kg BTKU) 7.75
V3 (473,4gr/4kg BTKU) 8.00
V4 (631,2gr/4kg BTKU) 7.50
V5 (789gr/4kg BTKU) 8.50
Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa jumlah daun tanaman jagung yang terbanyak diperoleh pada perlakuan V5 yaitu sebesar 8,5 helai dan jumlah daun tanaman jagung paling sedikit diperoleh pada perlakuan V1 dan V4 yaitu sebesar 7,5 helai.
6. Berat Kering Tajuk Tanaman (gram)
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 10) diperoleh bahwa pemberian debu vulkanik letusan Gunung Sinabung tidak nyata terhadap berat kering tajuk tanaman jagung.
(40)
Table 6. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap Berat Kering Tajuk (gram)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 62.45
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 65.58
V2 (315,6gr/4kg BTKU) 67.95
V3 (473,4gr/4kg BTKU) 72.80
V4 (631,2gr/4kg BTKU) 59.50
V5 (789gr/4kg BTKU) 56.63
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa berat kering tajuk yang tertinggi yaitu pada perlakuan V3 yaitu sebesar 72,80gr dan berat kering tajuk terendah pada perlakuan V5 yaitu sebesar 56,63gr.
7. Berat Kering Akar Tanaman (gram)
Dari hasil sidik ragam (Lampiran 11) diperoleh bahwa pemberian debu vulkanik letusan Gunung Sinabung tidak nyata terhadap berat kering akar tanaman jagung.
Table 7. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap Berat Kering Akar (gram)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 9.45
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 9.13
V2 (315,6gr/4kg BTKU) 8.73
V3 (473,4gr/4kg BTKU) 11.08
V4 (631,2gr/4kg BTKU) 8.55
V5 (789gr/4kg BTKU) 10.25
Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa berat kering tajuk yang tertinggi yaitu pada perlakuan V3 yaitu sebesar 72,80gr dan berat kering tajuk terendah pada perlakuan V5 yaitu sebesar 56,63gr.
8. Serapan P oleh Tanaman (mg/tanaman)
Dari hasil sidik ragam diperoleh (Lampiran 12.1) memperlihatkan bahwa pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata meningkatkan serapan P oleh
(41)
tanaman. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap serapan P oleh tanaman disajikan pada Tabel 8.
Table 8. Pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap Serapan P Tanaman (mg/tanaman)
Perlakuan Debu Rataan*
V0 (0gr/4kg BTKU) 6896.5ab
V1 (157,8gr/4kg BTKU) 9565.725ab V2 (315,6gr/4kg BTKU) 7024.95ab V3 (473,4gr/4kg BTKU) 9991.175a V4 (631,2gr/4kg BTKU) 7370.225ab V5 (789gr/4kg BTKU) 5756.925b
Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut
uji BNJ (5%)
Dari Tabel 3 diketahui bahwa pengaruh pemberian debu vulkanik terhadap serapan P oleh tanaman yang tertinggi pada taraf V3 dengan nilai sebesar 9991,175 mg/tanaman yang berbeda nyata meningkatkan serapan P oleh tanaman dibandingkan perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V5 dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan pada taraf lainnya.
Pembahasan
P-Tersedia Tanah
Pemberian debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai P-tersedia dalam tanah. Nilai tertinggi secara nyata berada pada posisi perlakuan debu vulkanik pada taraf V5 (789 g/4 kg BTKU) dengan nilai 24.5 ppm yang berbeda nyata dengan perlakuan tanpa debu vulkanik (V0) tapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan debu vulkanik pada taraf V2, V3 dan V4. Kenaikan nilai P-tersedia pada tanah ini disebabkan oleh debu vulkanik mengandung P2O5 yang merupakan
(42)
(1986) yang menyatakan bahwa penambahan fosfor didalam tanah tidak terjadi dengan pengikatan biokimia seperti halnya nitrogen, tetapi hanya bersumber pada deposit atau batuan dan mineral yang bersumber dalam tanah. Dengan demikian pengaplikasian debu vulkanik ini dapat meningkatkan ketersediaan P dalam tanah.
Dari tabel 1 didapat bahwa terjadi peningkatan nilai ketersediaan P pada tanah sejalan dengan bertambahnya pemberian debu vulkanik pada tanah. Atau dengan kata lain debu vulkanik sebagai salah satu sumber P dalam tanah.
P-Total Tanah
Aplikasi pemberian debu vulkanik pada tanah Inseptisol nyata meningkatkan P total tanah. Peningkatan P total tanah tertinggi yakni pada perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V5 dengan nilai 0,01475% dengan kriteria sangat rendah (BPP, 1982).
Peningkatan P-total tanah pada pemberian debu vulkanik dikarenakan debu vulkanik yang dikeluarkan oleh gunung Sinabung banyak mengandung material-material yang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui penyediaan unsur hara. Hal ini didukung dengan literatur Munir (1996) yang menyatakan bahwa peningkatan kesuburan tanah disebabkan oleh material-material yang dikeluarkan oleh gunung api tersebut. Kandungan dari material tersebut memberikan pengaruh yang besar terhadap perubahan sifat tanah. ketika gunung api meletus berupa bom (batu-batu besar), kerikil, lapilli, pasir, abu serta debu halus.
(43)
Respirasi Mikroorganisme Tanah
Pemberian debu vulkanik pada tanah dystrandepts secara nyata menurunkan nilai respirasi mikroorganisme tanah. Pada parameter ini diperoleh nilai respirasi terendah pada perlakuan debu vulkanik pada taraf V4 yaitu 11 mg CO2/100gr yang berbeda nyata dengan perlakuan tanpa debu vulkanik (V0). Hal
ini dapat disebabkan oleh aktifitas mikroorganisme yang semakin menurun yang dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Hal ini didukung dengan pernyataan Anas (1989) yang menyatakan respirasi mikroorganisme tanah mencerminkan tingkat aktivitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi (mikroorganisme) tanah merupakan cara yang pertama kali digunakan untuk menentukan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah. Pengukuran respirasi telah mempunyai korelasi yang baik dengan parameter lain yang berkaitan dengan aktivitas mikroorganisme tanah seperti bahan organik tanah, transformasi N, hasil antara, pH dan rata-rata jumlah mikroorganisrne. Sehingga dapat diartikan pemberian debu vulkanik dapat menurunkan tingkat aktifitas mikroorganisme tanah.
Penurunan tingkat respirasi mikroorganisame tanah juga dapat diakibatkan dari perubahan sifat fisik tanah akibat adanya peningkatan pemberian debu vulkanik pada tanah. Dimana dengan meningkatnya pemberian debu vulkanik tanah, tanah akan semakin padat. Karena ruang pori tanah terisi oleh debu vulkanik sehingga menyebabkan tanah menjadi padat dan tentu saja akan mengganggu aerase tanah. Ketersediaan oksigen di dalam tanah ini lah yang dapat mempengaruhi keberadaan dan aktifitas mikroorganisme tanah. Sehingga semakin meningkatnya jumlah pemberian debu vulkanik, akan semakin menurunkan aktifitas mikroorganisme dalam tanah.
(44)
Pada saat pengambilan contoh tanah yang akan digunakan dalam pengukuran respirasi mikroorganisme tanah, tanah yang diambil adalah tanah yang berada pada daerah perakaran jagung. Dimana diketahui bahwa pada daerah rhizosfer inilah mikroorganisme ini paling aktif karena banyaknya sumber energi yang tersedia. Interaksi yang terjadi antara tanaman dengan mikroorganisme inilah yang mempengaruhi ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Hal ini didukung oleh literatur Luo and Xuhui (2006) yang menyatakan bahwa daerah rhizosfer merupakan habitat yang sangat baik bagi mikroorganisme. Dan populasi mikroorganisme pada daerah ini selalu memiliki perbedaan yang mencolok dari tanah umumnya. Interaksi antara tanaman dengan mikroorganisme di daerah rhizosfer memiliki peranan dalam aktifitas mikrobia, ketersediaan nutrisi, dekomposisi serasah dan dinamika bahan organik tanah.
Tinggi dan Jumlah Daun Tanaman
Perlakuan pemberian debu vulkanik pada tanah Dystrandepts tidak berpengaruh nyata dalam meningkatkan tinggi tanaman jagung. Tinggi tanaman jagung menurun pada perlakuan pemberian debu V0 sampai V2, namun pertumbuhan tinggi tanaman yang tertinggi adalah pada perlakuan V3 yaitu sebesar 180,38cm dan kemudian menurun lagi pada perlakuan V4 dan V5.
Tinggi tanaman jagung yang tertinggi pada perlakuan V3 dapat dipengaruhi oleh serapan P oleh tanaman. Dimana kita ketahui bahwa fungsi dari P pada tanaman adalah untuk pertumbuhan dan perkembangan jaringan meristematik. Hal ini didukung dengan literatur Sutedjo dan Kartasapoetra, (2005) yang menyatakan bahwa unsur hara P merupakan bahan pembentuk inti sel, selain itu mempunyai peranan penting dalam pembelahan sel serta bagi
(45)
perkembangan jaringan meristematik. Dapat membentuk ikatan fosfat berdaya tinggi yang dipergunakan untuk mempercepat proses-proses fisiologis. Sehingga banyaknya P yang diserap harus sesuai dengan kebutuhan tanaman.
Pemberian debu vulkanik juga tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah daun tanaman jagung. Jumlah daun tanaman jagung terbanyak diperoleh pada perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V5 dan jumlah daun paling sedikit diperoleh pada perlakuan pemberian debu pada taraf V1 dan V4.
Berat Kering Tajuk dan Akar Tanaman
Pemberian debu vulkanik berpengaruh tidak nyata terhadap berat kering tajuk dan akar tanaman. Dari hasil dapat dilihat bahwa berat kering tajuk dan akar tanaman optimum pada perlakuan V3 yaitu masing-masing sebesar 72,80gr dan 11,08gr dan menurun pada perlakuan debu vulkanik pada taraf lainnya. Hal ini mungkin saja dapat dipengaruhi oleh nilai pH tanah yang rendah. Dimana pH tanah pada syarat tumbuh tanaman jagung yang baik adalah pada pH 5,6-7,5. Dan apabila pH <5,5 maka sebagian unsur hara akan terikat dengan alumunium dalam tanah sehingga pertumbuhan tanaman tidak optimal yang dapat disebabkan keracunan Al. Hal ini didukung oleh literatur Purwono dan Hartono (2005) yang menyatakan keasaman tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung antara 5,6-7,5. Pada pH < 5,5 tanaman jagung tidak bisa tumbuh maksimum karena keracunan Al.
Berat kering akar tanaman tertinggi terdapat pada perlakuan V3. Dimana berat kering akar dan tajuk juga dipengaruhi oleh serapan P oleh tanaman. Hal ini didukung dengan literatur Hakim, dkk (1986) yang menyatakan bahwa serapan P
(46)
akar erat hubungannya dengan berat kering akar. Semakin besar serapan P maka semakin besar pula berat keringnya. Hal ini disebabkan karena semakin banyaknya hara yang mampu diserap oleh akar tergantung dari banyaknya akar yang dapat bersentuhan dengan hara sehingga akar yang menyerap banyak hara akan memberikan pertumbuhan akar yang optimal. Hal ini juga didukung oleh penelitian yang dilakukan Baber (1984) dalam Winarso (2005) yang menyatakan bahwa pada kecambah tanaman jagung menunjukkan bahwa tanaman yang ditanam pada lingkup cukup P mempunyai distribusi perakaran yang baik dibandingkan tanaman yang ditanam di lingkungan kekurangan P. unsur hara P dapat merangsang pertumbuhan akar.
Selain daripada itu faktor ketersediaan unsur hara lainnya seperti unsur hara nitrogen juga dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman jagung. Pengaruh ini akan lebih terlihat pada tanaman muda (masa vegetatif) jika dibandingkan dengan tanaman tua (masa generatif). Karena unsur hara nitrogen merupakan unsur hara penyusun yang utama pada tanaman muda. Hal ini di dukung oleh Nyakpa, dkk, (1988) yang menyatakan bahwa nitrogen adalah penyusun utama berat kering tanaman muda dibandingkan tanaman yang lebih tua.
Serapan P oleh Tanaman
Pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata terhadap serapan P tanaman. Nilai serapan P yang tertinggi terdapat pada perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V3 (473,4g/4kg BTKU) yaitu sebesar 9991,175mg/tanaman yang berbeda nyata dengan perlakuan pemberian debu vulkanik pada taraf V5 namun perlakuan V3 tidak berbeda nyata dengan perlakuan tanpa debu vulkanik.
(47)
Pemberian debu vulkanik pada taraf V3 ternyata dapat menyediakan P yang dapat diserap tanaman secara maksimal jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Dari hasil yang diperoleh pemberian debu vulkanik pada taraf V4 dan V5 mampu menurunkan serapan P oleh tanaman. Hal ini dapat disebabkan pH tanah yang semakin rendah akibat semakin banyaknya debu vulkanik yang diberikan pada tanah. Berdasarkan hasil penelitian Regina (2011) yang menyatakan bahwa pH tanah Dystrandepts menurun secara nyata sejalan dengan meningkatnya pemberian debu vulkanik. Pada perlakuan V4 dan V5 masing-masing memiliki pH tanah sebesar 4,63 dan 4,71 dengan kriteria masam. Dimana pH tanah ini kan sangat mempengaruhi ketersediaan unsur hara P. hal ini didukung oleh Thomson and Troeh (1978) yang menyatakan bahwa faktor yang mempengaruhi tersedianya P untuk tanaman yang terpenting adalah pH tanah. P paling mudah diserap tanaman apabila berada pada kisaran pH yang normal (pH 6 – 7).
Serapan P oleh tanaman yang tertinggi ini dapat juga dipengaruhi oleh luasan daerah kontak akar dengan unsur hara. Hal ini didukung oleh Hakim (2005) yang menyatakan bahwa serapan P sangat tergantung pada kontak akar dengan P dalam larutan tanah. Sehingga pengambilan P oleh tanaman jagung dipengaruhi oleh sifat akar dan sifat tanah dalam menyediakan P.
(48)
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata meningkatkan ketersediaan P, P-total tanah dan serapan P oleh tanaman pada tanah Dystrandepts.
2. Pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata menurunkan tingkat respirasi mikroorganisme tanah pada tanah Dystrandepts.
3. Pemberian debu vulkanik tidak nyata berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman jagung pada tanah Dystrandepts.
Saran
Diperlukan penelitian lanjutan untuk mengetahui dampak pemberian debu vulkanik sampai tahap produksi tanaman jagung.
(49)
DAFTAR PUSTAKA
Alfisyah, M. 2009. Klasifikasi Tanah Dataran Tinggi. Tugas Kelompok. Universitas Lambung Mangkurat.
Anas, I. 1989. Biologi Tanah Dalam Praktek. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Bioteknologi Institut Pertanian Bogor. Bogor.
AAK. 1993. Jagung. Penebar Swadaya. Jakarta.
Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. 2nd Ed. John Wiley and Sons. New York.
Anonimous. 2010. Gunung Sinabung. http://id.wikipedia.org/wiki/Gunung_Sinabung
_________. 2009a. Respon Mikroorganisme di Dalam Tanah. http://wordpress. com/2009/06/respon-mikroorganisme-di-dalam-tanah.html.
[24Maret2010].
_________. 2009b. Biologi Tanah.
Browne, P., O. Rice., S. H. Miller., J. Burke., D. N. Dowling., J. P. Morrisey and F. O. Gara. 2009. Superior Inorganic Phospate Solubilization is Linked to
Phylogeny Within the Pseudomonas Fluorencens Complex. Applied Soil Ecology.
Buckman, H. O. dan N. C. Brady. 1982. Ilmu Tanah. Terjemahan Soegiman. Bharata Karya Aksara, Jakarta.
Chevalier, T., T. Woignier., J. Toucet., E. Blanchart and P. Dieudonne. 2008. Fractal Structure In Natural Gels: Effect on Carbon Sequestration in Volcanic Soils. Springer Science+Business Media, LLC
Darmawijaya, I. 1997. Klasifikasi Tanah. UI Press. Jakarta.
Foth, H. D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Terjemahan S. Adisoemarto. Edisi keenam. Erlangga. Jakarta.
Foth, H. D and Schafer. 1980. J. W. Soil Geography and land Use. John Wiley & Sons. Inc. New York.
Geretsen, F. C. 1948. The Influence of Microorganism on The Phosphorus Uptake by The Plant. Plant Soil 1:51-81.
(50)
Hakim. N., M. Y. Nyakpa., A. M Lubis., S. G Nugroho., M. R Saul., C. M. A Diha, G.B Hong dan H.H Bailey. 1986, Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Penerbit Universitas Lampung. Lampung.
Hakim, N. 2005. Pengelolaan Kesuburan Tanah Masam dengan Teknologi Pengapuran Terpadu. Andalas University Press. Padang.
Hanafiah, K. A. 2005. Dasar - Dasar Ilmu Tanah. Departemen Ilmu Tanah. Edisi ke 1-2. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Havlin, J. L., J. D. beaton., S. L. Tisdale and W. L. Nelson. 1999. Soil Fertility and Fertilizers. An Introduction to Nutrient Management. Sixth ed. Prentice Hall. New Jersey.
Kucey, R. M. N. 1983. Phosphat-Solubilizing Bacteria and Fungi in Various Cultivatedand Virgin Alberta Soils. Can. J. Soil Sci. 63:671-678.
Luo, Y and Xuhui. Z. 2006. Soil Respiration an the Environment. Academic Press. Elsevier. United States of America.
Lynch, J. M. 1983. Soil Biotechnology. Blackwell Sci. Pub. Co. London.
Motsara, M. R., P. Bhattacharyya dan B. Srivastava. 1995. Biofertilizer Technology, Marketing and Usage a Sourcebook-cum-Glossary. Fertilizer Development and Consultation Organization.
Munir, M. 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia. Pustaka Jaya, Jakarta.
Najiyati, S dan Danarti., 1999. Palawija. Budidaya dan Analisis Usaha Tani. Penebar Swadaya, Jakarta.
Nyakpa, M.Y., A.M. Lubis., M,A. Pulung., A.G Amirah., A.Munawar., G.B.Hong.
dan N. Hakim. 1988. Kesuburan Tanah. Penerbit Universitas Lampung. Lampung.
Oliveira, C. A., V. M. C. Alves., I. E. Marriel., E. A. Gomes., M. R. Scooti., M. P. Carneiro., C. T. Guimares., R. E. Schaffert and N. M. H. Sa (2009).
Phosphate Solubilizing Microorganisms Isolated Form Rhizosphere of Maize Cultivated in an Oxisol of the Brazilian Cerrado Biome. Soil Biology and Biochemistry.
Peix. A., A. A. R. Boyero., P. F. Mateos., C. R. Barveco., E. M. Molma and E. Velazquez. 2001. Growth Promotion of Chiekpea and Barley by a
Phosphate Solubilizing Strain of Mesorhizobium Mediterraneum Under Growth Chamber Conditions. Soil Biology and Biochemistry.
Purwono, M. S dan R. Hartono. 2005. Bertanam Jagung Unggul. Penebar Swadaya. Jakarta.
(51)
Pusat Penelitian Pengembangan Tanah dan Agroklimat. 2005. Teknologi Pengelolaan Lahan Kering. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Departemen Pertanian. Bogor.
Rosmarkam, A dan N. W. Yuwono., 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius, Yogyakarta.
Shoji, S., Masami, N and Randy, D. 1993. Volcanic Ash Soils, Genesis, Properties and Utilization. Elsevier. United States of America.
Soil Survey Staff. 1983. Keys to Soil Taxonomy. United States Departement of Agriculture Natural Resources Conservation Service.
Waksman, S. A and R. L. Starkey. 1981. The Soil and The Microbe. John Wiley and Sons. Inc. New York.
Wild, A. 1988. Plant Nutrients in Soils : Phospate. In Soil Condition Plant Growth. Ed. A. Wild, pp. Longmas Scientific and technical Essex.
(52)
U
Lampiran 1. Bagan Percobaan
V1
(I)V2
(I)V3
(IV)V0
(III)V5
(IV)V4
(III)V5
(I)V1
(III)V2
(IV)V0
(IV)V0
(I)V4
(II)V0
(II)V5
(III)V1
(IV)V2
(III)V4
(I)V3
(II)V2
(II)V3
(I)V3
(III)V1
(II)(53)
Lampiran 2. Hasil Analisis Tanah Dystrandepts
No. Parameter Nilai Kriteria*
1 pH (H2O) 5,63 Agak Masam
2 pH (KCl) 5,17 Netral
3 P-Total (%) 0.007 Sangat Rendah
4 P-Bray II (ppm) 10 Rendah
6 Al-dd (me/100gr) 0,30 -
7 H-dd (me/100g) 0,44 -
8 Cd-dd (ppm) 0,2499 -
9 Cu-dd (ppm) 0,0011 -
10 Pb-dd (ppm) 0,0367 -
11 Kadar Air (%) 8,69 -
12 Kapasitas Lapang (%) 28,21 -
13 Bulk Density (g/cc) 1,014286 -
14 Partikel Density (g/cc) 1,840741 -
15 Porositas Tanah (%) 44,89796 -
16 Tekstur Tanah Pasir Berlempung - *Sumber : Pusat Penelitian Tanah, 1983 dan BPP Medan, 1982
Lampiran 3. Hasil Analisis Debu Vulkanik Letusan Gunung Sinabung
No. Parameter Nilai
1 pH (H2O) 4.3
2 S-Total (%) 3.36
3 P-Total (%) 0.040
4 Pb (ppm) 1.07
5 Cu (ppm) 0.28
6 Cd (ppm) 0.09
7 MgO (%) 0.31
8 K2O (%) 0.141
9 K (me/100gr) 0.26
10 Ca (me/100gr) -
11 Na (me/100gr) 0.23
12 Mg (me/100gr) 4.77
13 S-SO4 (ppm) 62
14 B (ppm) 1
15 Fe2O3 (%) 0.151
16 SiO2 (%) 74.47
(54)
Lampiran 4. Kriteria Sifat Tanah
Sifat Tanah Satuan Sangat
Rendah Rendah Sedang Tinggi
Sangat Tinggi
C (Karbon) % <1.00 1.00-2.00 2.01-3.00 3.01-5.00 >5.00
N (Nitrogen) % <0.10 0.10-0.20 0.21-0.50 0.51-0.75 >0.75
C/N <5 5-10 11-15 16-25 >25
P2O5 Total % <0.03 0.03-0.06 0.06-0.079 0.08-0.10 >0.10
P2O5 eks-HCL % <0.021 0.021-0.039 0.040-0.060 0.061-0.10 >0.1
P-avl Bray II ppm <8.0 8.0-15 16-25 26-35 >35
P-avl Truog ppm <20 20-39 40-60 61-80 >80
P-avl Olsen ppm <10 10-25 26-45 46-60 >60
K2O eks-HCL % <0.03 0.03-0.06 0.07-0.11 0.12-0.20 >20
CaO eks-HCL % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
MgO eks-HCL % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
MnO eks-HCL % <0.05 0.05-0.09 0.10-0.20 0.21-0.30 >0.30
K-tukar me/100 <0.10 0.10-0.20 0.30-0.50 0.60-1.00 >1.00
Na-Tukar me/100 <0.10 0.10-0.30 0.40-0.70 0.80-1.00 >1.00
Ca-Tukar me/100 <2.0 2.0-5.0 6.0-10.0 11.0-20.0 >20.0
Mg-Tukar me/100 <0.40 0.40-1.00 1.10-2.00 2.10-8.00 >8.00
KTK (CEC) me/100 <5 5-16 17-24 25-40 >40
Kejenuhan Basa % <0.20 20-35 36-50 51-70 >70
Kejenuhan Al % <10 10-20 21-30 31-60 >60
EC (Nedeco) mmhos ….. ….. 2.5 2.6-10 >10
Sangat
masam Masam
Agak
Masam Netral
Agak
Alkalis Alkalis
pH H2O <4.5 4.5-5.5 5.6-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 >8,5
pH KCl <2.5 2.5-4.0 4.1-6.0 6.1-6.5 >6.5
(55)
Lampiran 5. Rataan P-Tersedia (ppm) Tanah metode Bray II
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 22 7 7 8 44 11
V1 13 11 10 11 45 11.25
V2 16 13 11 24 64 16
V3 19 22 20 14 75 18.75
V4 23 22 15 20 80 20
V5 25 20 30 23 98 24.5
Total 118 95 93 100 406 101.5
Lampiran 5.1. Daftar Sidik Ragam P-Tersedia Tanah
SK Db JK KT F Hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 553.3333 110.6667 5.101* 2.77
Galat 18 390.5 21.69444
Total 23 943.8333
Keterangan : * = nyata KK = 4,49%
(56)
Lampiran 6. Rataan P-Total Tanah (%)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 0.008 0.006 0.006 0.006 0.026 0.0065 V1 0.008 0.007 0.008 0.006 0.029 0.00725 V2 0.012 0.01 0.011 0.014 0.047 0.01175 V3 0.011 0.011 0.011 0.009 0.042 0.0105 V4 0.012 0.012 0.009 0.011 0.044 0.011 V5 0.014 0.013 0.018 0.014 0.059 0.01475
Total 0.065 0.059 0.063 0.06 0.247 0.06175
Lampiran 6.1. Daftar Sidik Ragam P-Total Tanah
SK db JK KT F Hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 0.000185 3.69E-05 17.38* 2.77
Galat 18 3.83E-05 2.13E-06
Total 23 0.000223
Keterangan : * = nyata KK = 2,36%
(57)
Lampiran 7. Rataan Respirasi Mikroorganisme Tanah (mg CO2/100g)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 13.2 12.54 13.2 13.2 52.14 13.035
V1 13.2 13.2 12.1 12.1 50.6 12.65
V2 12.54 12.76 12.1 12.1 49.5 12.375
V3 12.1 12.1 12.1 11 47.3 11.825
V4 11 12.1 9.9 11 44 11
V5 12.1 12.1 11 12.1 47.3 11.825
Total 74.14 74.8 70.4 71.5 290.84 72.71
Lampiran 7.1. Daftar Sidik Ragam Respirasi Mikroorganisme Tanah
SK db JK KT F Hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 10.44633 2.089267 6.17* 2.77
Galat 18 6.0984 0.3388
Total 23 16.54473
Keterangan : * = nyata KK = 0,8%
(58)
Lampiran 8. Rataan Tinggi Tanaman Jagung (cm)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 183.5 211 191 187 772.5 193.13
V1 195 169 181 159.5 704.5 176.13
V2 180.5 171.5 195 154 701 175.25
V3 179 186.5 172 184 721.5 180.38
V4 164.5 178 191 167 700.5 175.13
V5 168 188.5 175.5 159 691 172.75
Total 1070.5 1104.5 1105.5 1010.5 4291 178.79
Lampiran 8.1. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman Jagung
SK db JK KT F hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 1110.208 222.0417 1.300tn 2.77
Galat 18 3073.75 170.7639
Total 23 4183.958
Keterangan : tn = tidak nyata KK = 7,30%
(59)
Lampiran 9. Rataan Jumlah Daun Tanaman Jagung (helai)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 8 9 7 8 32 8.00
V1 7 7 8 8 30 7.50
V2 8 7 9 7 31 7.75
V3 7 9 7 9 32 8.00
V4 8 8 7 7 30 7.50
V5 9 8 8 9 34 8.50
Total 47 48 46 48 189 7.88
Lampiran 9.1. Daftar Sidik Ragam Jumlah Daun Tanaman Jagung
SK db JK KT F hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 2.875 0.575 0.880tn 2.77
Galat 18 11.75 0.652778
Total 23 14.625
Keterangan : tn = tidak nyata KK = 10,25%
(60)
Lampiran 10. Rataan Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung (gram)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 53.7 83.4 44.4 68.3 249.8 62.45
V1 62.1 53.6 54 92.6 262.3 65.58
V2 61.3 77 80.2 53.3 271.8 67.95
V3 75.7 67 52.6 95.9 291.2 72.80
V4 59.4 44.5 63.6 70.5 238 59.50
V5 75.8 58.5 50.5 41.7 226.5 56.63
Total 388 384 345.3 422.3 1539.6 64.15
Lampiran 10.1. Daftar Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung
SK db JK KT F hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 689.725 137.945 0.569 2.77
Galat 18 4364.095 242.4497
Total 23 5053.82
Keterangan : tn = tidak nyata KK = 24,27%
(61)
Lampiran 11. Rataan Berat Kering Akar Tanaman Jagung (gram)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 8.1 10 10.7 9 37.8 9.45
V1 8 9.8 7.6 11.1 36.5 9.13
V2 10.1 10 7.7 7.1 34.9 8.73
V3 7 7.2 8.7 21.4 44.3 11.08
V4 9.6 7.9 9.5 7.2 34.2 8.55
V5 14 13.1 6.9 7 41 10.25
Total 56.8 58 51.1 62.8 228.7 9.53
Lampiran 11.1. Daftar Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung
SK db JK KT F hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 18.73708 3.747417 0.319tn 2.77
Galat 18 211.1325 11.72958
Total 23 229.8696
Keterangan : tn = tidak nyata KK = 35,94%
(62)
Lampiran 12. Rataan Serapan P oleh Tanaman (mg/tanaman)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 5871 6036.8 7856.5 7821.7 27586 6896.5 V1 8032.4 11925.5 7271.6 11033.4 38262.9 9565.725 V2 6667.1 8425.2 5823.5 7184 28099.8 7024.95 V3 8734.9 11310 12903 7016.8 39964.7 9991.175 V4 7080.1 7559.4 5313 9528.4 29480.9 7370.225 V5 5832.8 5919.2 4506.4 6769.3 23027.7 5756.925
Total 42218.3 51176.1 43674 49353.6 186422 46605.5
Lampiran 12.1. Daftar Sidik Ragam Serapan P oleh Tanaman
SK db JK KT F Hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 54754417 10950883 3.601* 2.77
Galat 18 54736386 3040910
Total 23 1.09E+08
Keterangan : * = nyata KK = 3,74%
(63)
L am p ir an 13 . P et a S eb ar an D ebu V ul ka ni k L et u sa n G . S ina bung da n J eni s T ana h G . S ina bung da n s eki ta rnya
(64)
L am p ir an 14 . P et a Jen is T an ah d an S at u an L ah an G . S ina bung da n S eki ta rnya
(65)
Lampiran 15. Gambar Debu Vulkanik
1 2
3 4
Keterangan :
1. Debu vulkanik yang masih terdapat pada permukaan tanah. 2. Debu vulkanik pada permukaan tanah.
3. Debu vulkanik yang masih menempel pada daun tanaman. 4. Debu vulkanik dalam kondisi basah dan kering.
(1)
Lampiran 10. Rataan Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung (gram)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 53.7 83.4 44.4 68.3 249.8 62.45
V1 62.1 53.6 54 92.6 262.3 65.58
V2 61.3 77 80.2 53.3 271.8 67.95
V3 75.7 67 52.6 95.9 291.2 72.80
V4 59.4 44.5 63.6 70.5 238 59.50
V5 75.8 58.5 50.5 41.7 226.5 56.63 Total 388 384 345.3 422.3 1539.6 64.15
Lampiran 10.1. Daftar Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung
SK db JK KT F hitung F Tabel
5%
Perlakuan 5 689.725 137.945 0.569 2.77
Galat 18 4364.095 242.4497
Total 23 5053.82
Keterangan : tn = tidak nyata
(2)
Lampiran 11. Rataan Berat Kering Akar Tanaman Jagung (gram)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 8.1 10 10.7 9 37.8 9.45
V1 8 9.8 7.6 11.1 36.5 9.13
V2 10.1 10 7.7 7.1 34.9 8.73
V3 7 7.2 8.7 21.4 44.3 11.08
V4 9.6 7.9 9.5 7.2 34.2 8.55
V5 14 13.1 6.9 7 41 10.25
Total 56.8 58 51.1 62.8 228.7 9.53
Lampiran 11.1. Daftar Sidik Ragam Berat Kering Tajuk Tanaman Jagung
SK db JK KT F hitung F Tabel
5% Perlakuan 5 18.73708 3.747417 0.319tn 2.77 Galat 18 211.1325 11.72958
Total 23 229.8696
Keterangan : tn = tidak nyata
(3)
Lampiran 12. Rataan Serapan P oleh Tanaman (mg/tanaman)
Perlakuan Ulangan Total Rataan
I II III IV
V0 5871 6036.8 7856.5 7821.7 27586 6896.5 V1 8032.4 11925.5 7271.6 11033.4 38262.9 9565.725 V2 6667.1 8425.2 5823.5 7184 28099.8 7024.95 V3 8734.9 11310 12903 7016.8 39964.7 9991.175 V4 7080.1 7559.4 5313 9528.4 29480.9 7370.225 V5 5832.8 5919.2 4506.4 6769.3 23027.7 5756.925 Total 42218.3 51176.1 43674 49353.6 186422 46605.5
Lampiran 12.1. Daftar Sidik Ragam Serapan P oleh Tanaman
SK db JK KT F Hitung F Tabel
5% Perlakuan 5 54754417 10950883 3.601* 2.77 Galat 18 54736386 3040910
Total 23 1.09E+08
Keterangan : * = nyata
(4)
L am p ir an 13 . P et a S eb ar an D ebu V ul ka ni k L et u sa n G . S ina bung da n J eni s T ana h G . S ina bung da n s eki ta rnya
(5)
L am p ir an 14 . P et a Jen is T an ah d an S at u an L ah an G . S ina bung da n S eki ta rnya
(6)
Lampiran 15. Gambar Debu Vulkanik
1 2
3 4
Keterangan :
1. Debu vulkanik yang masih terdapat pada permukaan tanah. 2. Debu vulkanik pada permukaan tanah.
3. Debu vulkanik yang masih menempel pada daun tanaman. 4. Debu vulkanik dalam kondisi basah dan kering.