Kombinasi Pupuk Hayati Cair Dan Pupuk Anorganik Dalam Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum
KOMBINASI PUPUK HAYATI CAIR DAN PUPUK
ANORGANIK DALAM PENINGKATAN PRODUKSI
BIOMASA SORGUM
DESY PRATIWI
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kombinasi Pupuk
Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2015
Desy Pratiwi
NIM A24110074
ii
ABSTRAK
DESY PRATIWI. Kombinasi Pupuk Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam
Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum. Dibimbing oleh DIDY SOPANDIE dan
SUNGKONO.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh subtitusi pupuk
anorganik NPK dengan pupuk hayati cair dalam peningkatan biomasa sorgum.
Kegiatan penelitian ini dilakukan di Desa Mekarsari, Kecamatan Rancabungur,
Bogor, Jawa Barat pada bulan Januari hingga Mei 2015. Percobaan ini disusun
berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak satu faktor dengan tiga ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis pupuk pada perlakuan 50% NPK
(Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1) dengan PHC (2L Ha-1)
menghasilkan karakter agronomi (tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang
dan bobot biomasa) yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan lain.
Perlakuan pemupukan (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1
+PHC 2L Ha-1), (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1 +PHC 2L
Ha-1) dan (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1) memperoleh
unsur hara makro NPK paling baik. Perlakuan PHC saja tidak mampu
meningkatkan produksi biomasa sorgum dan unsur hara. Perlakuan pupuk NPK
pada dosis (Urea 56.5 kg Ha-1, SP-36 37.5 kg Ha-1, KCl 33.75 kg Ha-1), (Urea 75
kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1) dan (Urea 112.5 kg Ha-1, SP-36 75 kg
Ha-1, KCl 7.5 kg Ha-1) ditambah pupuk hayati menghasilkan bobot biomasa yang
tidak berbeda nyata dengan perlakuan NPK saja.
Kata kunci: biomasa, pemupukan berimbang, silase
ABSTRACT
DESY PRATIWI. Combination of Liquid Biological Fertilizer and Inorganic
Fertilizer in Increasing Sorghum Biomass Production. Supervised by DIDY
SOPANDIE and SUNGKONO.
This research aimed to study the effect of inorganic fertilizer subtitution
with liquid biological fertilizer to increase biomass products. This research started
from January to May 2015, located in Desa Mekarsari, Kecamatan Rancabungur,
Bogor, West Java. This experiment was conducted using an randomized complete
design group with one factors and three replications. The results showed that
fertilizer dose with 50% NPK (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha1
) + biofertilizer (2L Ha-1) showed better results than the other treatment on
agronomic data (plant height, number of leaves, stem diameter, biomass weight).
The fertilizer doses (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1 +
biofertilizer 2L Ha-1), (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1 +
biofertilizer 2L Ha-1) and (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1)
provides the best result for macronutrient NPK. The only biological fertilizer
treatment was not able to increase the production of biomass sorghum and
macronutrient. Inorganic fertilizer treatment (Urea 56.5 kg Ha-1, SP-36 37.5 kg
Ha-1, KCl 33.75 kg Ha-1), (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1)
and (Urea 112.5 kg Ha-1, SP-36 75 kg Ha-1, KCl 7.5 kg Ha-1) + biofertilizer (2L
Ha-1) produces biomass weights and macronutrient were not significantly different
with only inorganic fertilizer treatment.
Keywords: Balanced fertilization, biomass, silage
iv
KOMBINASI PUPUK HAYATI CAIR DAN PUPUK
ANORGANIK DALAM PENINGKATAN PRODUKSI
BIOMASA SORGUM
DESY PRATIWI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Kombinasi Pupuk Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam
Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum
Nama
: Desy Pratiwi
NIM
: A24110074
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Didy Sopandie, MAgr
Pembimbing I
Dr Ir Sungkono, MP
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Sugiyanta, Msi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
vi
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga penulis berhasil menyelesaikan skripsi dengan judul Kombinasi
Pupuk Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam Peningkatan Produksi Biomasa
Sorgum. Skripsi ini merupakan karya ilmiah yang dibuat penulis setelah
menyelesaikan penelitian selama lima bulan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada seluruh pihak yang membantu dalam
pelaksanaan penelitian, yaitu:
1 Kedua orang tua serta keluarga besar yang selalu memberikan motivasi dan doa
untuk penulis.
2 Prof Dr Ir Didy Sopandie, MAgr sebagai dosen pembimbing I dan Dr Ir
Sungkono, MP sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, pengarahan serta dukungan selama penelitian dan penulisan skripsi.
3 Dr Iskandar Lubis, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah
memberikan motivasi dalam melaksanakan tugas akademik.
4 Dr Edi Santosa, SP MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan
dalam penulisan skripsi.
5 Teman-teman satu tim penelitian sorgum, Yohanes Kevin Danny dan Lara
Wulandari yang selalu memberikan motivasi, bantuan, dan kebersamaan
selama proses penelitian.
6 Teman teman AGH 48, Anggi, Ulfa, Adis, Muti, Usi, Bagus, Usamah, Budi,
Ray, Arif, Jonner, Agief, Ikbal, Umam, Irfan, Uli, Faris, dan teman satu kos
yang telah membantu dalam pengamatan dan memberikan semangat selama
penelitian.
7 Pak Titis, Pak Endro, Pak Wasdat, dan Pak Jaya yang telah membantu dalam
pelaksanaan penelitian.
8 PT Karya Anugerah Rumpin yang telah mendukung dan memberikan bantuan
pada penelitian ini.
9 Serta pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat terhadap kemajuan pertanian
Indonesia.
Bogor, Desember 2015
Desy Pratiwi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Karakteristik Sorgum Manis (Sorghum bicolor (L.) Moench)
Kebutuhan Unsur Hara Tanaman Sorgum
Pupuk Hayati
Aplikasi Terpadu dari Pupuk Hayati, Organik dan Anorganik
Hijauan Pakan Ternak
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Bahan dan Alat Penelitian
Metode Penelitian
Prosedur Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Penelitian
Analisis Kandungan Hara Tanah
Keragaan Karakter Agronomi
Analisa Fisiologi Daun
Analisis Usaha Tani
Perbandingan Hijauan Sorgum dengan Jagung sebagai Pakan Ternak
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
2
2
2
3
4
4
5
6
6
6
6
7
9
9
10
11
14
16
16
18
18
18
19
22
26
viii
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Komposisi Kimia Pupuk Hayati Sumber Subur
Sifat kimia tanah di lokasi percobaan
Analisis kecukupan hara sebelum percobaan
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan tinggi tanaman
5 Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan jumlah daun
6 Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan diameter batang
7 Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan bobot biomasa segar
8 Pengaruh perlakuan pemupukan terhadap unsur hara N, P dan K
tanaman saat vegetatif maksimum
9 Analisa Usaha Tani
10 Analisa proksimat silase jagung dan sorgum
4
10
11
12
12
13
14
15
16
17
DAFTAR GAMBAR
1 Pertumbuhan sorgum
2 Defisiensi pada daun sorgum
9
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Sidik ragam pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan
PHC terhadap karakter agronomi dan fisiologi
2 Data iklim wilayah Dramaga
3 Deskripsi varietas Super-1
4 Analisa proksimat silase jagung dan silase sorgum
22
23
24
25
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu tantangan dari kompleksitas masalah di sektor pertanian adalah
ketersediaan lahan subur. Berkurangnya lahan subur memaksa perluasan lahan
untuk pertanian bergeser ke lahan marginal. Lahan marjinal di Indonesia
mayoritas didominasi oleh lahan kering yang umumnya bereaksi masam. Data
menunjukkan bahwa luas lahan kering di Indonesia mencapai 148 juta hektar dan
diperkirakan 102.8 juta hektar diantaranya merupakan lahan kering marginal
masam (Mulyani 2004). Di lahan marjinal seperti ini, pendekatan komoditi yang
toleran merupakan salah satu keniscayaan untuk mendapatkan produktivitas
tanaman yang tinggi.
Salah satu komoditas pilihan untuk lahan marginal adalah sorgum,
khususnya sorgum manis (Sorghum bicolor (L.) Moench) karena bisa tumbuh
lebih baik di lahan kering daripada jagung dan memiliki banyak manfaat (Sirappa
2003). Tanaman sorgum toleran terhadap kekeringan karena memiliki sistem
perakaran yang dalam (Doggett 1970). Biji sorgum manis mempunyai potensi
untuk dimanfaatkan sebagai alternatif bahan pangan, sedangkan batang dan
daunnya sebagai sumber pakan ternak dan bioetanol. Batang dan daun sorgum
manis juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pakan hijauan ternak yang
bermutu melalui bioproses (Sirappa 2003).
Menurut penelitian Almodares dan Hadi (2009), varietas sorgum M81-E
mampu menghasilkan pakan hijauan mencapai 103.6 ton ha-1 biomasa segar.
Produksi hijauan yang optimal tersebut selalu sejalan dengan pemupukan yang
intensif. Tingginya penggunaan pupuk anorganik pada sistem budidaya tanaman
mengakibatkan terjadinya degradasi lahan. Penggunaan pupuk anorganik secara
terus menerus akan mengakibatkan rusaknya sifat fisik, kimia dan biologi tanah
(Sutanto 2002). Pencapaian target produksi tinggi dengan tetap menjaga
kelestarian mutlak diperlukan. Usaha yang tepat diantaranya memanfaatkan pupuk
hayati sebagai subtitusi penggunaan pupuk anorganik. Pupuk hayati berperan
mempermudah penyediaan hara, dekomposisi bahan organik dan menyediakan
lingkungan rhizosfer yang lebih baik bagi sistem perakaran tanaman (Sutanto
2002).
Pupuk hayati adalah substansi yang mengandung mikroorganisme hidup,
dan jika diaplikasikan pada permukaan tanaman atau tanah dapat meningkatkan
pertumbuhan tanaman (Vessey 2003). Pupuk hayati cair Sumber Subur ® berasal
dari limbah hayati cair berupa urin dan rumen sapi melalui proses fermentasi.
Pupuk hayati cair tersebut, selain mengandung Azospirillum sp. yang merupakan
bakteri penambat N2, juga mengandung bakteri penambat fosfat yang berperan
dalam penguraian senyawa karbon organik (Balittanah 2008).
Faktor ketersediaan hijauan menjadi kendala bagi peternak ruminansia
karena sangat bergantung pada musim, mutu hijauan yang rendah, serta tidak
adanya kontinyuitas. Hijauan akan melimpah pada musim hujan, tetapi bila
musim kemarau sangat sulit diperoleh. Usaha pengawetan juga diperlukan untuk
meningkatkan masa simpan hijauan. Silase merupakan bahan pakan dari hijauan
pakan ternak maupun limbah pertanian yang diawetkan melalui proses fermentasi
anaerob (Rukmana 2005). Pengolahan bahan pakan menjadi bentuk silase
2
bertujuan untuk memperpanjang masa simpan hijauan, sehingga pada musim
kemarau peternak tidak akan mengalami kekurangan pasokan hijauan.
Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan produksi pakan hijauan bagi
peternakan sapi di Indonesia. Peningkatan produksi pakan ini sejalan dengan
pengurangan konsumsi pupuk anorganik dengan substitusi pupuk hayati.
Penggunaan pupuk hayati tersebut berasal dari limbah peternakan, sehingga
menciptakan pertanian yang terpadu dan berkelanjutan.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah menjelaskan pengaruh kombinasi pupuk
anorganik NPK dan pupuk hayati cair terhadap : (a) Karakter agronomi tanaman
sorgum terutama biomasa tanaman dan (b) Karakter fisiologi tanaman sorgum
terutama kandungan unsur hara makro NPK.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah :
1. Terdapat satu atau lebih kombinasi pupuk anorganik NPK dan pupuk hayati
cair yang mampu menghasilkan produktivitas biomasa sorgum paling tinggi
2. Terdapat satu atau lebih kombinasi pupuk anorganik NPK dan pupuk hayati
cair yang mampu menyerap unsur hara makro NPK paling ideal
TINJAUAN PUSTAKA
Karakteristik Sorgum Manis (Sorghum bicolor (L.) Moench).
Sorgum manis merupakan tanaman serealia semusim dan termasuk kelas
monokotiledon sehingga memiliki akar serabut. Sistem perakaran sorgum terdiri
atas akar-akar primer pada dasar buku pertama pangkal batang, akar sekunder dan
akar tunjang. Akar primer adalah akar yang pertama kali muncul pada proses
perkecambahan benih, berfungsi sebagai alat transportasi air dan nutrisi bagi
kecambah. Seiring proses pertumbuhan tanaman, muncul akar sekunder pada ruas
pertama yang menggantikan fungsi akar primer. Tanaman sorgum membentuk
perakaran sekunder dua kali lebih banyak dari jagung. Akar sekunder berkembang
secara ekstensif yang diikuti oleh matinya akar primer. Akar tunjang berfungsi
seperti jangkar bagi tanaman dan berukuran lebih besar dan berwarna lebih gelap
jika berada di permukan tanah. Akar tunjang memiliki ukuran dan fungsi yang
sama dengan akar normal apabila mencapai tanah. Kemampuan akar tersebut
yang mampu menopang pertumbuhan sorgum pada tanaman ratun hingga dua atau
tiga kali. Batang tanaman sorgum merupakan rangkaian berseri dari ruas
(internodes) dan buku (nodes) dengan ukuran diameter batang pada bagian
pangkal antara 0.5-5.0 cm. Tinggi batang bervariasi antara 0.5-4.0 m tergantung
pada varietas (House 1985).
Daun sorgum tumbuh melekat pada batang dan tersusun secara berselang.
Sorgum memiliki bunga yang tersusun dalam malai. Biji sorgum kurang lebih
berbentuk bola dengan ujung tumpul. Biji sorgum terdiri dari perikarp dan testa
yang menjadi satu serta memiliki warna yang beragam antara lain putih jernih,
kuning pucat, merah, coklat, dan coklat keunguan (Dogget 1970). Sorgum
3
digolongkan sebagai tanaman C-4 yang diketahui sangat efisien dalam
fotosintesis. Efisiensi ini terjadi karena adanya sel seludang berkas dan sel mesofil
yang berfungsi menambat CO2 yang merupakan bahan baku proses fotosintesis.
Keistimewaan lain terdapat pada permukaan daun sorgum yang dilapisi lilin
sehingga dapat mengurangi laju transpirasi dan mempunyai sistem perakaran yang
ekstensif yang dapat meningkatkan penyerapan air. Fenomena stay-green pada
sorgum juga mampu memperlambat proses senescen pada daun (Mahalakshmi
dan Bidinger 2002) sehingga tanaman sorgum mampu mengelola batang dan
daunnya tetap hijau walaupun pasokan air sangat terbatas (Borrel et al. 2006).
Dari kondisi diatas, sorgum sangat efisien dalam fotosintesis dan mampu
mengakumulasi biomasa dalam jumlah yang banyak.
Kebutuhan Unsur Hara Tanaman Sorgum
Unsur hara essensial dibagi menjadi dua kelompok, yaitu makro dan mikro.
Hara makro yang terdiri dari N, P, K, C, H, O, Ca, S, serta Mg dan unsur hara
mikro yang terdiri dari Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl. Kebutuhan hara makro berupa
N, P, dan K sangat banyak digunakan oleh tanaman karena terangkut pada hasil
panen dan pengembalian unsur hara ke lahan secara alami sangat sedikit.
Pengangkutan pada hasil panen terjadi karena hara N digunakan untuk
pembentukan protein, P untuk energi, dan K tetap tinggal dalam tanaman. Fokus
para praktisi lebih pada unsur hara makro (N, P, dan K) bila dibandingkan dengan
unsur hara lain, sehingga pupuk anorganik yang dibuat lebih mengarah kepada
pemenuhan kebutuhan N, P, dan K. Ketersediaan di pasar yang hanya menjual
pupuk N (Urea), P (SP-36), dan K (KCl) membuat petani hanya memberikan
pupuk dengan unsur tersebut untuk tanaman mereka.
Unsur nitrogen dapat diperoleh pada pupuk urea dengan kandungan N
sebanyak 45 %. Urea dapat langsung dimanfaatkan tanaman, tetapi umumnya di
dalam tanah akan diubah menjadi ammonium dan nitrat melalui proses
amonifikasi dan nitrifikasi oleh bakteri tanah. Nitrogen berperan dalam proses
pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kandungan klorofil tanaman.
Kekurangan N menyebabkan tanaman tumbuh lambat, batang kecil, mudah rebah,
daun menyempit dan pendek.
Jumlah hara tanaman sorgum yang diangkut pada pemanenan biji lebih
sedikit dibanding jika dipanen keseluruhan brangkasan. Pada sistem pertanaman
tanpa olah tanah dan pengolahan minimum, N dalam urea harus dibenamkan
untuk menjaga volatilisasi dan imobilisasi.
Tanaman sorgum pada fase V5 (± 30 hari setelah berkecambah)
mempunyai laju pertumbuhan dan serapan hara sangat tinggi, karena itu suplai
hara yang cukup sangat dibutuhkan untuk mendapatkan pertumbuhan maksimum
(Vanderlip 1993). Pada awal pertumbuhan hingga umur 20 hari, tanaman sorgum
belum memerlukan banyak N. Pada umur 30 hari setelah tanam, penyerapan hara
menjadi sangat cepat karena terjadi pertumbuhan titik diferensiasi, maka dari itu
pemberian N sepertiga sampai setengah dari total kebutuhan N diberikan pada
awal tanam,
ANORGANIK DALAM PENINGKATAN PRODUKSI
BIOMASA SORGUM
DESY PRATIWI
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
ii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kombinasi Pupuk
Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2015
Desy Pratiwi
NIM A24110074
ii
ABSTRAK
DESY PRATIWI. Kombinasi Pupuk Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam
Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum. Dibimbing oleh DIDY SOPANDIE dan
SUNGKONO.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh subtitusi pupuk
anorganik NPK dengan pupuk hayati cair dalam peningkatan biomasa sorgum.
Kegiatan penelitian ini dilakukan di Desa Mekarsari, Kecamatan Rancabungur,
Bogor, Jawa Barat pada bulan Januari hingga Mei 2015. Percobaan ini disusun
berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak satu faktor dengan tiga ulangan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis pupuk pada perlakuan 50% NPK
(Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1) dengan PHC (2L Ha-1)
menghasilkan karakter agronomi (tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang
dan bobot biomasa) yang lebih baik dibandingkan dengan perlakuan lain.
Perlakuan pemupukan (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1
+PHC 2L Ha-1), (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1 +PHC 2L
Ha-1) dan (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1) memperoleh
unsur hara makro NPK paling baik. Perlakuan PHC saja tidak mampu
meningkatkan produksi biomasa sorgum dan unsur hara. Perlakuan pupuk NPK
pada dosis (Urea 56.5 kg Ha-1, SP-36 37.5 kg Ha-1, KCl 33.75 kg Ha-1), (Urea 75
kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1) dan (Urea 112.5 kg Ha-1, SP-36 75 kg
Ha-1, KCl 7.5 kg Ha-1) ditambah pupuk hayati menghasilkan bobot biomasa yang
tidak berbeda nyata dengan perlakuan NPK saja.
Kata kunci: biomasa, pemupukan berimbang, silase
ABSTRACT
DESY PRATIWI. Combination of Liquid Biological Fertilizer and Inorganic
Fertilizer in Increasing Sorghum Biomass Production. Supervised by DIDY
SOPANDIE and SUNGKONO.
This research aimed to study the effect of inorganic fertilizer subtitution
with liquid biological fertilizer to increase biomass products. This research started
from January to May 2015, located in Desa Mekarsari, Kecamatan Rancabungur,
Bogor, West Java. This experiment was conducted using an randomized complete
design group with one factors and three replications. The results showed that
fertilizer dose with 50% NPK (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha1
) + biofertilizer (2L Ha-1) showed better results than the other treatment on
agronomic data (plant height, number of leaves, stem diameter, biomass weight).
The fertilizer doses (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1 +
biofertilizer 2L Ha-1), (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1 +
biofertilizer 2L Ha-1) and (Urea 150 kg Ha-1, SP-36 100 kg Ha-1, KCl 90 kg Ha-1)
provides the best result for macronutrient NPK. The only biological fertilizer
treatment was not able to increase the production of biomass sorghum and
macronutrient. Inorganic fertilizer treatment (Urea 56.5 kg Ha-1, SP-36 37.5 kg
Ha-1, KCl 33.75 kg Ha-1), (Urea 75 kg Ha-1, SP-36 50 kg Ha-1, KCl 45 kg Ha-1)
and (Urea 112.5 kg Ha-1, SP-36 75 kg Ha-1, KCl 7.5 kg Ha-1) + biofertilizer (2L
Ha-1) produces biomass weights and macronutrient were not significantly different
with only inorganic fertilizer treatment.
Keywords: Balanced fertilization, biomass, silage
iv
KOMBINASI PUPUK HAYATI CAIR DAN PUPUK
ANORGANIK DALAM PENINGKATAN PRODUKSI
BIOMASA SORGUM
DESY PRATIWI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Judul Skripsi : Kombinasi Pupuk Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam
Peningkatan Produksi Biomasa Sorgum
Nama
: Desy Pratiwi
NIM
: A24110074
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Didy Sopandie, MAgr
Pembimbing I
Dr Ir Sungkono, MP
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Sugiyanta, Msi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
vi
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga penulis berhasil menyelesaikan skripsi dengan judul Kombinasi
Pupuk Hayati Cair dan Pupuk Anorganik dalam Peningkatan Produksi Biomasa
Sorgum. Skripsi ini merupakan karya ilmiah yang dibuat penulis setelah
menyelesaikan penelitian selama lima bulan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada seluruh pihak yang membantu dalam
pelaksanaan penelitian, yaitu:
1 Kedua orang tua serta keluarga besar yang selalu memberikan motivasi dan doa
untuk penulis.
2 Prof Dr Ir Didy Sopandie, MAgr sebagai dosen pembimbing I dan Dr Ir
Sungkono, MP sebagai dosen pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, pengarahan serta dukungan selama penelitian dan penulisan skripsi.
3 Dr Iskandar Lubis, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah
memberikan motivasi dalam melaksanakan tugas akademik.
4 Dr Edi Santosa, SP MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan
dalam penulisan skripsi.
5 Teman-teman satu tim penelitian sorgum, Yohanes Kevin Danny dan Lara
Wulandari yang selalu memberikan motivasi, bantuan, dan kebersamaan
selama proses penelitian.
6 Teman teman AGH 48, Anggi, Ulfa, Adis, Muti, Usi, Bagus, Usamah, Budi,
Ray, Arif, Jonner, Agief, Ikbal, Umam, Irfan, Uli, Faris, dan teman satu kos
yang telah membantu dalam pengamatan dan memberikan semangat selama
penelitian.
7 Pak Titis, Pak Endro, Pak Wasdat, dan Pak Jaya yang telah membantu dalam
pelaksanaan penelitian.
8 PT Karya Anugerah Rumpin yang telah mendukung dan memberikan bantuan
pada penelitian ini.
9 Serta pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat terhadap kemajuan pertanian
Indonesia.
Bogor, Desember 2015
Desy Pratiwi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Karakteristik Sorgum Manis (Sorghum bicolor (L.) Moench)
Kebutuhan Unsur Hara Tanaman Sorgum
Pupuk Hayati
Aplikasi Terpadu dari Pupuk Hayati, Organik dan Anorganik
Hijauan Pakan Ternak
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Bahan dan Alat Penelitian
Metode Penelitian
Prosedur Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Penelitian
Analisis Kandungan Hara Tanah
Keragaan Karakter Agronomi
Analisa Fisiologi Daun
Analisis Usaha Tani
Perbandingan Hijauan Sorgum dengan Jagung sebagai Pakan Ternak
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vi
vi
vi
1
1
2
2
2
3
4
4
5
6
6
6
6
7
9
9
10
11
14
16
16
18
18
18
19
22
26
viii
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Komposisi Kimia Pupuk Hayati Sumber Subur
Sifat kimia tanah di lokasi percobaan
Analisis kecukupan hara sebelum percobaan
Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan tinggi tanaman
5 Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan jumlah daun
6 Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan diameter batang
7 Pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan PHC terhadap
keragaan bobot biomasa segar
8 Pengaruh perlakuan pemupukan terhadap unsur hara N, P dan K
tanaman saat vegetatif maksimum
9 Analisa Usaha Tani
10 Analisa proksimat silase jagung dan sorgum
4
10
11
12
12
13
14
15
16
17
DAFTAR GAMBAR
1 Pertumbuhan sorgum
2 Defisiensi pada daun sorgum
9
10
DAFTAR LAMPIRAN
1 Sidik ragam pengaruh perlakuan kombinasi dosis pupuk NPK dan
PHC terhadap karakter agronomi dan fisiologi
2 Data iklim wilayah Dramaga
3 Deskripsi varietas Super-1
4 Analisa proksimat silase jagung dan silase sorgum
22
23
24
25
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu tantangan dari kompleksitas masalah di sektor pertanian adalah
ketersediaan lahan subur. Berkurangnya lahan subur memaksa perluasan lahan
untuk pertanian bergeser ke lahan marginal. Lahan marjinal di Indonesia
mayoritas didominasi oleh lahan kering yang umumnya bereaksi masam. Data
menunjukkan bahwa luas lahan kering di Indonesia mencapai 148 juta hektar dan
diperkirakan 102.8 juta hektar diantaranya merupakan lahan kering marginal
masam (Mulyani 2004). Di lahan marjinal seperti ini, pendekatan komoditi yang
toleran merupakan salah satu keniscayaan untuk mendapatkan produktivitas
tanaman yang tinggi.
Salah satu komoditas pilihan untuk lahan marginal adalah sorgum,
khususnya sorgum manis (Sorghum bicolor (L.) Moench) karena bisa tumbuh
lebih baik di lahan kering daripada jagung dan memiliki banyak manfaat (Sirappa
2003). Tanaman sorgum toleran terhadap kekeringan karena memiliki sistem
perakaran yang dalam (Doggett 1970). Biji sorgum manis mempunyai potensi
untuk dimanfaatkan sebagai alternatif bahan pangan, sedangkan batang dan
daunnya sebagai sumber pakan ternak dan bioetanol. Batang dan daun sorgum
manis juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pakan hijauan ternak yang
bermutu melalui bioproses (Sirappa 2003).
Menurut penelitian Almodares dan Hadi (2009), varietas sorgum M81-E
mampu menghasilkan pakan hijauan mencapai 103.6 ton ha-1 biomasa segar.
Produksi hijauan yang optimal tersebut selalu sejalan dengan pemupukan yang
intensif. Tingginya penggunaan pupuk anorganik pada sistem budidaya tanaman
mengakibatkan terjadinya degradasi lahan. Penggunaan pupuk anorganik secara
terus menerus akan mengakibatkan rusaknya sifat fisik, kimia dan biologi tanah
(Sutanto 2002). Pencapaian target produksi tinggi dengan tetap menjaga
kelestarian mutlak diperlukan. Usaha yang tepat diantaranya memanfaatkan pupuk
hayati sebagai subtitusi penggunaan pupuk anorganik. Pupuk hayati berperan
mempermudah penyediaan hara, dekomposisi bahan organik dan menyediakan
lingkungan rhizosfer yang lebih baik bagi sistem perakaran tanaman (Sutanto
2002).
Pupuk hayati adalah substansi yang mengandung mikroorganisme hidup,
dan jika diaplikasikan pada permukaan tanaman atau tanah dapat meningkatkan
pertumbuhan tanaman (Vessey 2003). Pupuk hayati cair Sumber Subur ® berasal
dari limbah hayati cair berupa urin dan rumen sapi melalui proses fermentasi.
Pupuk hayati cair tersebut, selain mengandung Azospirillum sp. yang merupakan
bakteri penambat N2, juga mengandung bakteri penambat fosfat yang berperan
dalam penguraian senyawa karbon organik (Balittanah 2008).
Faktor ketersediaan hijauan menjadi kendala bagi peternak ruminansia
karena sangat bergantung pada musim, mutu hijauan yang rendah, serta tidak
adanya kontinyuitas. Hijauan akan melimpah pada musim hujan, tetapi bila
musim kemarau sangat sulit diperoleh. Usaha pengawetan juga diperlukan untuk
meningkatkan masa simpan hijauan. Silase merupakan bahan pakan dari hijauan
pakan ternak maupun limbah pertanian yang diawetkan melalui proses fermentasi
anaerob (Rukmana 2005). Pengolahan bahan pakan menjadi bentuk silase
2
bertujuan untuk memperpanjang masa simpan hijauan, sehingga pada musim
kemarau peternak tidak akan mengalami kekurangan pasokan hijauan.
Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan produksi pakan hijauan bagi
peternakan sapi di Indonesia. Peningkatan produksi pakan ini sejalan dengan
pengurangan konsumsi pupuk anorganik dengan substitusi pupuk hayati.
Penggunaan pupuk hayati tersebut berasal dari limbah peternakan, sehingga
menciptakan pertanian yang terpadu dan berkelanjutan.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah menjelaskan pengaruh kombinasi pupuk
anorganik NPK dan pupuk hayati cair terhadap : (a) Karakter agronomi tanaman
sorgum terutama biomasa tanaman dan (b) Karakter fisiologi tanaman sorgum
terutama kandungan unsur hara makro NPK.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah :
1. Terdapat satu atau lebih kombinasi pupuk anorganik NPK dan pupuk hayati
cair yang mampu menghasilkan produktivitas biomasa sorgum paling tinggi
2. Terdapat satu atau lebih kombinasi pupuk anorganik NPK dan pupuk hayati
cair yang mampu menyerap unsur hara makro NPK paling ideal
TINJAUAN PUSTAKA
Karakteristik Sorgum Manis (Sorghum bicolor (L.) Moench).
Sorgum manis merupakan tanaman serealia semusim dan termasuk kelas
monokotiledon sehingga memiliki akar serabut. Sistem perakaran sorgum terdiri
atas akar-akar primer pada dasar buku pertama pangkal batang, akar sekunder dan
akar tunjang. Akar primer adalah akar yang pertama kali muncul pada proses
perkecambahan benih, berfungsi sebagai alat transportasi air dan nutrisi bagi
kecambah. Seiring proses pertumbuhan tanaman, muncul akar sekunder pada ruas
pertama yang menggantikan fungsi akar primer. Tanaman sorgum membentuk
perakaran sekunder dua kali lebih banyak dari jagung. Akar sekunder berkembang
secara ekstensif yang diikuti oleh matinya akar primer. Akar tunjang berfungsi
seperti jangkar bagi tanaman dan berukuran lebih besar dan berwarna lebih gelap
jika berada di permukan tanah. Akar tunjang memiliki ukuran dan fungsi yang
sama dengan akar normal apabila mencapai tanah. Kemampuan akar tersebut
yang mampu menopang pertumbuhan sorgum pada tanaman ratun hingga dua atau
tiga kali. Batang tanaman sorgum merupakan rangkaian berseri dari ruas
(internodes) dan buku (nodes) dengan ukuran diameter batang pada bagian
pangkal antara 0.5-5.0 cm. Tinggi batang bervariasi antara 0.5-4.0 m tergantung
pada varietas (House 1985).
Daun sorgum tumbuh melekat pada batang dan tersusun secara berselang.
Sorgum memiliki bunga yang tersusun dalam malai. Biji sorgum kurang lebih
berbentuk bola dengan ujung tumpul. Biji sorgum terdiri dari perikarp dan testa
yang menjadi satu serta memiliki warna yang beragam antara lain putih jernih,
kuning pucat, merah, coklat, dan coklat keunguan (Dogget 1970). Sorgum
3
digolongkan sebagai tanaman C-4 yang diketahui sangat efisien dalam
fotosintesis. Efisiensi ini terjadi karena adanya sel seludang berkas dan sel mesofil
yang berfungsi menambat CO2 yang merupakan bahan baku proses fotosintesis.
Keistimewaan lain terdapat pada permukaan daun sorgum yang dilapisi lilin
sehingga dapat mengurangi laju transpirasi dan mempunyai sistem perakaran yang
ekstensif yang dapat meningkatkan penyerapan air. Fenomena stay-green pada
sorgum juga mampu memperlambat proses senescen pada daun (Mahalakshmi
dan Bidinger 2002) sehingga tanaman sorgum mampu mengelola batang dan
daunnya tetap hijau walaupun pasokan air sangat terbatas (Borrel et al. 2006).
Dari kondisi diatas, sorgum sangat efisien dalam fotosintesis dan mampu
mengakumulasi biomasa dalam jumlah yang banyak.
Kebutuhan Unsur Hara Tanaman Sorgum
Unsur hara essensial dibagi menjadi dua kelompok, yaitu makro dan mikro.
Hara makro yang terdiri dari N, P, K, C, H, O, Ca, S, serta Mg dan unsur hara
mikro yang terdiri dari Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl. Kebutuhan hara makro berupa
N, P, dan K sangat banyak digunakan oleh tanaman karena terangkut pada hasil
panen dan pengembalian unsur hara ke lahan secara alami sangat sedikit.
Pengangkutan pada hasil panen terjadi karena hara N digunakan untuk
pembentukan protein, P untuk energi, dan K tetap tinggal dalam tanaman. Fokus
para praktisi lebih pada unsur hara makro (N, P, dan K) bila dibandingkan dengan
unsur hara lain, sehingga pupuk anorganik yang dibuat lebih mengarah kepada
pemenuhan kebutuhan N, P, dan K. Ketersediaan di pasar yang hanya menjual
pupuk N (Urea), P (SP-36), dan K (KCl) membuat petani hanya memberikan
pupuk dengan unsur tersebut untuk tanaman mereka.
Unsur nitrogen dapat diperoleh pada pupuk urea dengan kandungan N
sebanyak 45 %. Urea dapat langsung dimanfaatkan tanaman, tetapi umumnya di
dalam tanah akan diubah menjadi ammonium dan nitrat melalui proses
amonifikasi dan nitrifikasi oleh bakteri tanah. Nitrogen berperan dalam proses
pertumbuhan tanaman dan meningkatkan kandungan klorofil tanaman.
Kekurangan N menyebabkan tanaman tumbuh lambat, batang kecil, mudah rebah,
daun menyempit dan pendek.
Jumlah hara tanaman sorgum yang diangkut pada pemanenan biji lebih
sedikit dibanding jika dipanen keseluruhan brangkasan. Pada sistem pertanaman
tanpa olah tanah dan pengolahan minimum, N dalam urea harus dibenamkan
untuk menjaga volatilisasi dan imobilisasi.
Tanaman sorgum pada fase V5 (± 30 hari setelah berkecambah)
mempunyai laju pertumbuhan dan serapan hara sangat tinggi, karena itu suplai
hara yang cukup sangat dibutuhkan untuk mendapatkan pertumbuhan maksimum
(Vanderlip 1993). Pada awal pertumbuhan hingga umur 20 hari, tanaman sorgum
belum memerlukan banyak N. Pada umur 30 hari setelah tanam, penyerapan hara
menjadi sangat cepat karena terjadi pertumbuhan titik diferensiasi, maka dari itu
pemberian N sepertiga sampai setengah dari total kebutuhan N diberikan pada
awal tanam,