Pengaruh aplikasi pupuk organik dan pupuk anorganik terhadap pertumbuhan, produksi serta mutu benih kacang tanah
P ENGAR UH AP LIK AS I P UP UK ORG AN IK DA N
P UP UK ANO RG AN IK TER HA DAP P ERTU MB UH AN,
P RODUK S I SE R TA MU TU B EN IH K A CAN G TAN AH
(Arachis hypogaea L.)
Yurnalis
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
2
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh Aplikasi
Pupuk Organik dan Anorganik terhadap Pertumbuhan, Produksi serta Mutu Benih
Kacang Tanah (Arachis Hypogaea L.) adalah karya saya sendiri dan belum
diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 tesis ini.
Bogor, Desember 2006
Yurnalis
NIM A351040051
3
ABSTRAK
YURNALIS, Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Terhadap Pertumbuhan, Produksi serta Mutu Benih Kacang Tanah
(Arachis Hypogaea L.). Dibawah bimbingan TATIEK KARTIKA SUHARSI
(Ketua) dan FAIZA C. SUWARNO (Anggota).
Penelitian dilakukan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih,
Laboratorium Ilmu Tanah, Laboratorium Biologi dan Laboratorium Ekologi
Tanaman IPB Darmaga, Bogor dari bulan Maret sampai dengan Juli 2006. Tujuan
penelitian ini untuk mengetahui pengaruh aplikasi pupuk organik dan pupuk
anorganik terhadap pertumbuhan, produksi dan mutu benih kacang tanah (Arachis
hypogaea L.)
Percobaan ini merupakan percobaan faktor tunggal dengan 9 perlakuan
yang disusun dalam Rancangan Acak Kelompok dengan 3 ulangan . Perlakuan ini
terdiri dari: PI = Pupuk anorganik dengan dosis rekomendasi (20 kg/ha Urea, 45
kg/ha TSP dan 50 kg /ha KCl), P2 = Pupuk kandang kambing (5 ton/ha), P3 =
Kombinasi pupuk kandang kambing (5 ton/ha) dan Pupuk anorganik 20 kg/ha
Urea, 45 kg/ha TSP, 50 kg/ha KCI, P4 = Inokulan rhizobium (40g / 2000 M2 ), P5
= Kombinasi inokulan rhizobium (40 g/2000 M2 ) dan Pupuk anorganik10 kg/ha
Urea, 22.5 kg/haTSP, 25 kg/ha KCI, P6 = Biokompos (5 ton /ha), P7 =
Kombinasi Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 ) dan Biokompos (5 ton /ha), P8 =
MTM (200 g/ha), P9 = Kombinasi MTM (200 g/ha) dan Pupuk anorganik 20
kg/ha Urea, 22.5 kg/Ha TSP, 25 kg/ha KCI.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi pupuk organik dan
kombinasinya dengan pupuk anorganik menghasilkan benih yang sama tingginya
dengan pupuk anorganik dosis rekomendasi, yaitu 17.30 – 22.03 g/tanaman.
Meskipun demikian, perlakuan inokulan rhizobium dan biokompos menunjukkan
hasil benih yang nyata lebih rendah yaitu 12.27 – 13.57 g/tanaman dibandingkan
dengan dosis rekomendasi pupuk anorganik. MTM adalah perlakuan terbaik yang
memberikan hasil benih tertinggi dan penampilan/keragaman yang lebih baik,
dimana 4 (empat) tolok ukur pertumbuhan tanaman yang meliputi jumlah cabang,
luas daun, berat basah dan berat kering nodul akar nyata lebih tinggi dibandingkan
pemupukan anorganik yang direkomendasikan. Untuk viabilitas dan vigor benih
sebagai peubah mutu benih, tidak ada perbedaan yang nyata antar semua
perlakuan.
4
ABSTRACT
YURNALIS. The effect of Organic and Inorganic Fertilizers on Growth, Yield and Seed
Quality of Peanut (Arachis hypogaea L.). Under supervision of TATIEK KARTIKA
SUHARSI (Chair) and FAIZA C. SUWARNO (Member)
The research was carried out at the Seed Science and Technology Laboratory,
Soil Science Laboratory, Laboratory of Biology and Laboratory of Plant Ecology IPB
Darmaga, Bogor from March to July 2006. The aim of the research was to study the
effect of organic and inorganic fertilizers on growth, yield and seed quality of peanut
(Arachis hypogaea L.).
A single factor experiment with 9 treatments was arranged in a Randomized
Block Design with 3 replications. The treatments consist of : recommended dosage of
inorganic fertilizer (20 kg/ha Urea, 45 kg/ha TSP, 50 kg/ha KCI) = PI, Goat manure
(5 ton/ha) = P2, combination of Goat manure (5 ton/ha) and inorganic fertilizer
(20 kg/ha Urea, 45 kg/ha TSP and 50 kg/ha KCI) = P3, Rhizobium inoculant (40 g/2000
m2 ) = P4, combination of Rhizobium inoculant and inorganic fertilizer (10 kg/ha Urea,
22.5 kg/ha TSP and 25 kg/ha KCI) = P5, Biocompos (5 ton/ha) = P6, combination of
Rhizobium inoculant (40 g/2000 m2 ) and Biocompos (5 ton/ha) = P7, MTM
(200 g/ha) = P8, combination of MTM (200 g/ha) and inorganic fertilizer (20 kg/ha Urea,
22.5 kg/ha TSP and 25 kg/ha KCI) = P9.
Results of the experiment showed that application of organic fertilizer and its
combination with inorganic fertilizer could produce high seed yield similar to the
recommended dosage of inorganic fertilizer, 17.30 -22.03 g /plant. However application
of Rhizobium inoculant or Biocompos alone produced lower seed yield, 12.27 - 13.57 g
/plant, than the recommended inorganic fertilization. MTM was the best treatment
producing the highest seed yield and better performance where 4 of plant growth
variables including branch number, leave width, dry and fresh weight of nodule
significantly higher than those of the recommended inorganic fertilization. For seed
viability and vigor as seed quality variables, there was no significant difference among
the treatments.
5
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2006
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
6
P ENGAR UH AP LIK AS I P UP UK ORG AN IK DA N
P UP UK ANO RG AN IK TER HA DAP P ERTU MB UH AN,
P RODUK S I SE R TA MU TU B EN IH K A CAN G TAN AH
(Arachis hypogaea L.)
Yurnalis
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
7
Judul Tesis
Nama
NIM
: Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Terhadap pertumbuhan, Produksi serta Mutu
Benih Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)
: Yurnalis
: A351040051
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Tatiek Kartika Suharsi, M.S
Ketua
Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, M.S
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Agronomi
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, M.S
Tanggal Ujian: 13 Desember 2006
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S
Tanggal Lulus:
8
PRAKATA
Bismillahirrahmanirrahim.
Alhamdulillahirabbil’Aalamin. Segala puji penulis ucapkan kehadirat
Allah SWT pemilik segala ilmu, pemberi rahmat , cinta dan kasih sayang, yang
telah melimpahkan hidayah dan taufik-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tesis ini yang berjudul ”Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Tehadap Pertumbuhan, Produksi serta Mutu Benih Kacang Tanah (Arachis
hypogea L.)”
Terimakasih penulis ucapkan kepada:
•
Ibu Dr.Tatiek Kartika S. MS selaku Ketua komisi pembimbing dan
Ibu Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS selaku anggota Komisi pembimbing,
yang telah memberikan masukan berupa pengalaman, bimbingan, dan
kritik serta membuka cakrawala pemikiran dan ide baru.
•
Ibu Dr. Ir. Endang Murniati, MS selaku penguji yang telah memberikan
saran dan kritik untuk kesempurnaan penulisan tesis ini.
•
Dirjen Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas beasiswa yang telah diberikan
selama penulis menjalankan pendidikan dan Sekolah Tinggi Ilmu
pertanain (STIP) Aceh Barat yang telah memberikan kesempatan
mendapatkan pendidikan pascasarjana di IPB
•
Ayah/mamak dan mertua, suami tercinta, keluarga besar ibu kos (ibu
cicih), serta seluruh keluarga besar di Aceh Barat atas segala pengorbanan
yang tak terhingga, doa dan kasih sayangnya.
•
Bapak Sardju, Bapak Maman/bibi-bibi dikebun Percobaan Ilmu dan
Teknologi Benih IPB Leuwikopo, Bapak Joko (Laboratorium Ekofisiologi
Faperta IPB), Bapak Yudi dan Bapak Bambang (Laboratorium RGCI
Faperta IPB) yang telah membantu penulis dalam melaksanakan
penelitian.
•
Hilda Susanti, Bapak Antonius Suparno, Tarikh, Yusuf, Tita, K’Nurbaiti
dan suami, B’ Hasanudin, Branco, Bu Dewi, Neni, Dini, Khairul, Sartika,
Ivon, Noni, Adek satria.
Bogor, Desember 2006
Yurnalis
9
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Meulaboh kabupaten Aceh Barat pada tanggal 15 Juli
1976 dari ayah Anwar Angkasa dan mamak Saniah. Penulis merupakan putri
pertama dari empat bersaudara.
Tahun 1995 penulis lulus dari Sekolah Pertanian Pembangunan (SPP)
swasta Meulaboh dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk
Universitas Abulyatama Banda Aceh pada jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian.
Gelar sarjana diperoleh pada tahun 2000.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar di jurusan Budidaya Pertanian pada
Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Meulaboh (STIP) sejak tahun 2000. Kesempatan
untuk melanjutkan ke program Magister pada Program Studi Agronomi, Sekolah
Pascasarjana IPB diperoleh pada tahun 2004. Beasiswa pendidikan pascasarjana
diperoleh dari Dirjen Pendidikan Tinggi (DIKTI).
Penulis telah menikah dengan Afrizal, SE, pada tahun 2004.
10
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ....................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ...................................................................................
Tujuan Penelitian ................................................................................
Hipotesis
.......................................................................................
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Kacang Tanah ..................................................................................... 4
Pupuk organik ..................................................................................... 5
Rhizobium ..................................................................................... 6
Mikroflora Tanah multiguna (MTM) ............................................ 8
Biokompos ................................................................................... 9
Pupuk Kandang kambing .............................................................. 10
Pengaruh Pupuk Organik Terhadap Pertumbuhan, Produksi, dan
Mutu Benih Kacang Tanah ................................................................. 11
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu .............................................................................
Bahan dan Alat ...................................................................................
Metode Penelitian ...............................................................................
Pelaksanaan Penelitian .......................................................................
Pengamatan .......................................................................................
17
17
18
19
20
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Penelitian.................................................................. 24
Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik terhadap
Pertumbuhan Kacang Tanah ............................................................... 24
Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik terhadap
Produksi Kacang Tanah ...................................................................... 37
Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik terhadap
Mutu Benih Kacang Tanah ................................................................. 39
Korelasi Antara Komponen Pertumbuhan, Produksi dan Mutu Benih
Kacang Tanah pada Berbagai Perlakuan Pupuk Organik dan Pupuk
Anorganik ............................................................................................ 41
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 43
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 44
LAMPIRAN .................................................................................................... 50
11
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Komposisi Pupuk Kandang ...................................................................... 10
2
Rekapitulasi Sidik Ragam Komponen Pertumbuhan pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 25
3
Nilai Rata-rata Tinggi Tanaman Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 26
4
Nilai Rata-rata Jumlah Cabang Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 28
5
Nilai Rata-rata Jumlah Daun Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 30
6
Nilai Rata-rata Luas Daun Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 31
7
Nilai Rata-rata Kandungan N, P dan K Daun Kacang Tanah
pada Berbagai Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik 30 HST .. 33
8
Nilai Rata-rata Jumlah Bintil Akar, Bobot Basah Bintil Akar dan
Bobot Kering Bintil Akar Tanaman Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik pada 30 HST.................. 34
9
Nilai Rata-rata Hasil Analisis ARA (Acetylene Reduction Assay)
Bintil Akar Kacang Tanah pada Berbagai Aplikasi Pupuk
Organik dan Pupuk Anorganik .................................................................. 37
10 Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Komponen Produksi pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 38
11 Nilai Rata-rata Beberapa Tolok Ukur Produksi Tanaman
Kacang Tanah Pada Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ....... 38
12 Rekapitulasi Sidik Ragam Komponen Mutu Benih pada
Berbagai Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ....................... 40
13 Nilai Rata-rata Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Terhadap Mutu Benih Kacang Tanah pada Beberapa Tolok Ukur ........... 40
14 Matrik Korelasi antara Komponen Pertumbuhan dan Produksi
Kacang Tanah pada Berbagai Perlakuan Pupuk organik dan
Pupuk Anorganik ....................................................................................... 41
12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Denah Percobaan .................................................................................
51
2
Deskripsi Kacang Tanah Varietas Lokal Bogor...................................
52
3
Analisis Tanah dengan Beberapa Jenis Pupuk Organik.......................
53
4
Analisis Ragam Tinggi Tanaman Pada 20 HST...................................
54
5
Analisis Ragam Tinggi Tanaman Pada 40 HST...................................
54
6
Analisis Ragam Tinggi Tanaman Pada 60 HST...................................
54
7
Analisis Ragam jumlah cabang Tanaman Pada 20 HST......................
54
8
Analisis Ragam Jumlah Cabang Tanaman Pada 40 HST ....................
54
9
Analisis Ragam Jumlah Cabang Tanaman Pada 60 HST ....................
54
10 Analisis Ragam Jumlah daun Tanaman Pada 20 HST.........................
55
11 Analisis Ragam Jumlah daun Tanaman Pada 40 HST.........................
55
12 Analisis Ragam Jumlah daun Tanaman Pada 60 HST.........................
55
13 Analisis Ragam Luas daun Tanaman Pada 20 HST.............................
55
14 Analisis Ragam Luas daun Tanaman Pada 40 HST.............................
55
15 Analisis Ra gam Luas daun Tanaman Pada 60 HST.............................
55
16 Analisis Ragam Jumlah Bintil Akar Tanaman Pada 30 HST...............
55
17 Analisis Ragam Bobot Basah Bintil Akar Tanaman Pada 30 HST......
56
18 Analisis Ragam Bobot Kering Bintil Akar Tanaman Pada 30 HST....
56
19 Analisis Ragam Kandungan N Tanaman Pada 30 HST.......................
56
20 Analisis Ragam Kandungan P Tanaman Pada 30 HST........................
56
21 Analisis Ragam Kandungan K Tanaman Pada 30 HST.......................
56
22 Analisis Ragam Bobot Kering Berangkasan Tanaman........................
56
23 Analisis Ragam Jumlah Polong Pertanaman........................................
57
24 Analisis Ragam Bobot Polong /Tanaman ............................................
57
25 Analisis Ragam Bobot Biji/Tanaman...................................................
57
26 Analisis Ragam Bobot 100 Biji............................................................
57
27 Analisis Ragam Daya berkecambah.....................................................
57
28 Analisis Ragam Indeks Vigor ..............................................................
57
13
29 Analisis Ragam Potensi Tumbuh Maksimum ......................................
58
30 Analisis Ragam Berat Kering Kecambah Normal ...............................
58
31 Matrik Korelasi antara Komponen Pertumbuhan dan Produksi
Kacang Tanah pada Berbagai Perlakuan Pupuk organik dan
Pupuk Anorganik ...................................................................................
59
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kacang tanah (Arachis hypogaea L. ) merupakan palawija yang penting di
Indonesia, terutama untuk bahan baku industri makanan dan kacang tanah juga
merupakan salah satu tanaman penghasil sumber protein dan lemak.
Berdasarkan luas pertanaman, kacang tanah menempati urutan keempat di
dunia setelah padi, jagung, dan kedelai. Dewasa ini pertanaman kacang tanah
sudah tersebar hampir diseluruh pelosok dunia dengan total luas panen sekitar 21
juta ha dan produktivitas rata-ratanya 1.10 ton/ha polong kering. Di kawasan Asia,
Indonesia menempati urutan ketiga terbesar menurut luas arealnya (650,000 ha)
setelah India (9.0 juta ha) dan Cina (2.2 juta ha). Selain itu, Indonesia pun dikenal
sebagai negara ketujuh terbesar penghasil kacang tanah di dunia setelah India,
Cina, Nigeria, Senegal, USA, dan Brazil (Adisarwanto 2003).
Produktivitas kacang tanah, di Indonesia dinilai masih rendah, yaitu
sekitar 1.0 ton/ha. Tingkat produktivitas yang dicapai ini baru sebagian dari
potensi hasil riil apabila dibandingkan dengan USA, Cina, dan Argentina yang
sudah mencapai lebih dari 2.0 ton/ha. Perbedaan tingkat produktivitas ini
sebenarnya bukan semata- mata disebabkan oleh perbedaan teknologi produksi
yang sudah diterapkan petani, tetapi juga karena adanya pengaruh faktor- faktor
lain, diantaranya sifat atau karakteristik agoklimat, intensitas dan jenis hama
penyakit serta ketersediaan hara pada media tanaman (Adisarwanto 2003).
Penggunaan sarana teknologi yang tinggi dalam pertanain, tentu akan
menghasilkan dengan baik apabila didukung oleh tersedianya benih bermutu
tinggi dalam jumlah yang cukup.
Benih yang bermutu tinggi adalah benih yang murni bebas dari campuran
varietas lain, bersih dari kotoran fisik, daya berkecambah diatas 80%, bebas hama
dan penyakit serta vigor yang tinggi yakni benih yang dapat tumbuh serentak,
sehat, dan cepat (Wirawan dan Sri 2002, Sadjad 1993, Mugnisjah dan Asep 1990).
Untuk mendapatkan benih dengan viabilitas tinggi berbagai upaya harus
dilakukan. Salah satu langkah yang diambil adalah dengan memperhatikan
kebutuhan hara tanaman induk. Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi mutu
benih adalah: mutu benih sumber, kesuburan tanah, ketersediaan air lapang,
2
kondisi cuaca lingkungan, pengendalian hama dan penyakit tanaman, saat panen,
serta metode panen.
Pemupukan dimaksudkan untuk menambah ketersediaan unsur hara dalam
tanah sehingga tanaman tumbuh dan berkembang dengan baik, berproduksi
maksimal dan menghasilkan benih bermutu.
Pupuk tanaman terdiri dari pupuk organik dan pupuk anorganik. Harga
pupuk anorganik yang semakin mahal menyebabkan meningkatnya biaya
produksi. Salah satu cara pemecahannya adalah dengan mengurangi jumlah pupuk
anorganik. Kemudian dicoba penggunaan pupuk lain yaitu pupuk organik.
Penggunaan pupuk anorganik yang terus- menerus akan menyababkan terjadi
pencemaran lingkungan.
Penggunaan pupuk organik adalah salah satu input produksi yang
memperoleh perhatian besar dalam dekade terakhir. Pupuk organik merupakan
pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari alam. Jumlah dan jenis unsur hara
yang terkandung secara alami. Pupuk organik berfungsi untuk memperbaiki
kesuburan tanah, memperbaiki sifat fisik kimia tanah, memperbaiki sifat biologi
tanah dan meningkatkan populasi mikroba tanah sehingga menekan aktivitas
safrofitik dari pathogen tanaman. serta tidak mencemari lingkungan.
Sampai saat ini telah banyak beredar pupuk organik yaitu pupuk kandang,
biokompos, dan pupuk mikroba. Inokulan rhizobium, Mikroflora Tanah
Multiguna (MTM) merupakan contoh pupuk organik (Musnamar 2003)
Bakteri rhizobium berkemampuan dalam memfiksasi nitrogen udara,
merangsang pembentukan nodul pada akar, memfasilitasi daya tambat nitrogen,
meningkatkan efesiensi pemupukan, meningkatkan kesuburan tanah, dan
merangsang aktivitas mikroba rhizosfir (Deptan 2006).
Biokompos merupakan hasil pengomposan sisa-sisa tanaman dengan
menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang mempunyai kemampuan
tinggi dalam proses pengomposan. Mikroba-mikroba tanah banyak berperan
didalam penyediaan maupun penyerapan unsur hara bagi tanaman. Mikroba
dekomposer sebagai aktivator mempersingkat waktu pembuatan kompos. Adapun
kandungan hara didalam kompos tersebut yaitu kadar air: 41-43 %, C-organik:
4.83-8.00 %, N: 0.10-0.51 %, P2 O5 : 0.35-1.12%, K2 O: 0.32-0.80%,
3
Ca: 1.00-2.09%, Mg: 0.10-0.19 %, Fe: 0.50-0.64%, Al: 0.50-0.92%, Mn: 0.020.04 % (Musnamar 2003)
Pupuk kandang mempunyai beberapa fungsi antara lain menyediakan
beberapa unsur hara makro seperti N, P, K dan unsur mikro (Mn, B, Mo, Zn, Fe,
Cu, Cl), meningkatkan kapasitas kation tanah, melepaskan unsur P dari oksida Fe
dan Al, memperbaiki sifat fisik dan struktur tanah, serta membentuk senyawa
kompleks dengan unsur hara makro dan mikro sehingga dapat mengurangi proses
pencucian unsur hara. Pupuk kandang didalam tanah mempunyai pengaruh yang
baik terhadap sifat fisis tanah. Penguraian-penguraian ya ng terjadi mempertinggi
humus didalam tanah, menjadikan tanah mudah diola h dan terisi oksigen yang
cukup sehingga tanah akan menjadi subur dan gembur.
Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) merupakan mikroba penyubur tanah
dan perombak bahan organik. Sampai saat ini tentang penelitian MTM belum
banyak dilakukan sehingga diperlukan suatu penelitian yang lebih lanjut.
Dalam penelitian ini ingin diketahui apakah aplikasi pupuk organik
(Inokulan rhizobium, biokompos, pupuk kandang kambing, dan MTM) dapat
menggantikan peranan pupuk anorganik (N, P, K) dalam meningkatkan
pertumbuhan, produksi dan mutu benih kacang tanah (Arachis hypogaea L).
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh aplikasi pupuk
organik dan pupuk anorganik terhadap pertumbuhan, produksi dan mutu benih
kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
Hipotesis
Aplikasi pupuk organik dapat menggantikan pupuk anorganik untuk
pertumbuhan, produksi dan mutu benih kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
4
TINJAUAN PUSTAKA
Kacang Tanah
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, kacang tanah diklasifikasi seperti berikut
ini:
Divisi
: Spermatophyta
Sub-divisi
: Angiospermae
Class
: Dicotyledoneae
Ordo
: Rosales
Famili
: Leguminoceae
Genus
: Arachis
Species
: Arachis hypogaea
Kacang tanah berakar tunggang dengan akar cabang yang tumbuh tegak
lurus pada akar tungga ngnya tersebut. Akar cabang ini mempunyai akar-akar yang
bersifat sementara yang disebut dengan rambut-rambut akar yang berfungsi
sebagai alat penyerapan unsur hara.
Tanaman kacang tanah di Indonesia ada 2 tipe yaitu; (a) tipe tegak; jenis
kacang tanah ini tumbuh lurus atau sedikit miring keatas, buahnya terdapat pada
ruas-ruas dekat rumpun, umumnya berumur pendek (genjah) dan kemasakan
buahnya serempak. (b) tipe menjalar; jenis ini tumbuh kearah samping, batang
utama berukuran panjang, pada ruas-ruas yang berdekatan dengan tanah dan
umumnya berumur panjang (Trustinah 1993).
Kacang tanah berdaun majemuk bersirip genap, terdiri atas empat anak
daun dengan tangkai daun agak panjang. Daun kacang tanah berfungsi untuk
proses fotosintesis.
Bunga kacang tanah muncul kira-kira pada umur 3-5 minggu. Bunga
muncul dari ketiak daun. Bentuk bunga seolah-olah bertangkai panjang berwarna
putih. Tangkai tersebut bukan tangkai bunga, melainkan tabung kelopak. Mahkota
bunganya bergaris-garis merah pada pangkalnya. Umur bunga hanya satu hari,
mekar di pagi hari dan layu pada sore hari. Bunga kacang tanah menyerbuk
sendiri (Suprapto 1993).
5
Kacang tanah berbuah polong. Polongnya terbentuk setelah terjadinya
pembuahan. Bakal buah tumbuh memanjang yang disebut dengan ginofor. Polong
tersebut menghasilkan biji. Warna biji kacang tanah bermacam- macam: ada yang
putih, merah, unggu, dan kesumba.
Seperti halnya tanaman legum lain, kacang tanah memiliki bintil akar.
Melalui simbiosis bakteri rhizobium mampu mengikat unsur nitrogen (N 2 ) dari
udara. Kacang tanah berfungsi sebagai inang perkembangan bakteri rhizobium
untuk mengikat nitrogen. Akibatnya tanaman akan menerima unsur nitrogen yang
ditambat oleh bintil akar. Apabila bintil akar tersebut efektif maka kemampuan
menambat nitrogen dapat mencakupi kebutuhan nitrogen sebesar 80-90%.
Sedangkan rhizobium memanfaatkan karbohidrat dari tanaman kacang tanah
sebagai sumber energi.
Penimbuna n cadangan makanan merupakan ciri utama dari perkembangan
benih setelah mengalami pembuahan. Semakin besar suplai bahan cadangan
makanan ke dalam benih, semakin besar pula viabilitas benihnya. Pollock dan
Roos (1972) menyatakan bahwa keadaan lingkungan pertanaman induk
mempunyai potensi untuk mempengaruhi viabilitas benih pada generasi
berikutnya.
Pupuk Organik
Pupuk organik yaitu pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari alam.
Pupuk organik terdiri dari pupuk kandang, biokompos dan pupuk mikroba:
inokulan rhizobium, Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) merupakan contoh
pupuk organik
Pupuk organik sangat berperan dalam menentukan tingkat kesuburan tanah
karena dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Bahan organik juga
merupakan penyanggga persediaan unsur-unsur hara makro dan mikro bagi
tanaman. Pupuk organik merupakan hasil peruraian bagian-bagian tanaman, dan
binatang.
Hardjowigeno (1995) menyatakan bahwa keuntungan pupuk organik
selain menambah hara dapat pula memperbaiki struktur tanah, meningkatkan
6
kapasitas tukar kation, meningkatkan kegiatan biologi tanah. Pupuk organik juga
dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara mikro dan juga tidak menimbulkan
polusi lingkugan.
Berdasarkan kandungan unsur haranya pupuk organik mengandung unsur
hara seperti N, P dan K ya ng sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan produksi
tanaman
Rhizobium
Secara umum rhizobium merupakan istilah yang digunakan sebagai
sebutan untuk kelompok bakteri pembentuk nodul akar, daun, maupun nodul
batang pada tanaman inangnya, yang mampu memfiksasi N bebas. Organismeorganisme yang memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen disebut dengan
diazotrop (Wiki 2005).
Semua rhizobium adalah bakteri nodul akar, gram negative, tidak
membentuk spora, berukuran sedang, mengandung enzim komplek. Pembentukan
simbiosis antara legum dan rhizobia diperlukan penyesuaian mikrosimbion bakteri
pada epidermis akar yang diikuti dengan inisiasi infeksi dan pembentukan organ
nodul (Zhang et al. 2002).
Penambatan nitrogen bebas oleh bakteri nodul diperantarai oleh enzim
yang diketahui sebagai nitrogenase (Wiki 2005). Dalam aktivitasnya, enzim
nitrogenase peka terhadap oksigen sehingga tidak berfungsi dengan adanya
oksigen (O 2 ). Di dalam nodul akar, level oksigen diatur oleh haemoglobin khusus
yaitu leghemoglobin (Anonim 1999).
Fiksasi N2 secara biologi adalah proses yang mengubah N2 tidak tersedia
bagi tanah dan tanaman menjadi NH3 yang secara biologi sangat berguna bagi
tanaman. Proses ini terjadi secara alamiah hanya oleh bakteri, aktifitas fiksasi N2
dimulai dengan terbentuk nya nodul yang efektif (Lindemann dan Glover 2005).
Dalam simbiosis yang efektif, rhizobium pada nodul akar akan mereduksi
nitrogen atmosfer yang akhirnya diasimilasi oleh tanaman.
Rhizobium
memanfaatkan karbohidrat dari tanaman inang sebagai energi.
Nitrogen merupakan unsur hara esensial yang dibutuhkan tanaman dalam
jumlah banyak, sebagai penyusun protein, enzim, transfer energi, dan penyusunan
7
asam nukleat. Distribusi nitrogen dialam 80% dalam bentuk N2 , tanah
mengandung sejumlah kecil total nitrogen dan hanya sedikit yang digunakan
dalam bentuk NO3 - dan NH4 +. Apabila unsur nitrogen kurang maka tanaman akan
mengalami klorosis pada keadaan defisiensi nitrogen yang kuat maka daun tua
rontok, karena bila tidak ada nitrogen berarti tidak ada protein yang disintesis
(Susila 2004).
Kehilangan nitrogen terbesar dari tanah disebabkan ole h pengambilan
tanaman dan pencucian, namun demikian pada kondisi khusus nitrogen organik
dapat diubah menjadi gas dan hilang ke atmosfer. Proses hilangnya nitrogen
dalam bentuk gas disebabkan oleh denitrifikasi dan volatilisasi NH3 (Havlin
et al. 2003).
Bintil akar tumbuh karena rangsangan zat tumbuh yang dihasilkan oleh
bakteri rhizobium. Selain rhizobium ada beberapa jenis bakteri yang mampu
memfiksasi N2 atmosfer ke dalam tanah, yang kemudian N2 ini akan dimanfaatkan
oleh tumbuhan dalam pembentukan protein.
Dengan diketahui hubungan simbiosis antara tanaman dan bakteri
munculah suatu pemanfaatan yang lebih luas lagi melalui sistem pertanaman
campuran antara legum dan no n legum, dengan harapan tanaman legum dapat
memasok nitrogen ke dalam tanah melalui perakaran yang mati, nodul akar yang
mati, serta serasah yang dapat menyumbangkan nitrogen ke dalam tanah sehingga
dapat dimanfaatkan oleh tanaman non-legum.
Cara infeksi bakteri rhizobium kedalam tanaman legum, bervariasi
bergantung terutama pada tanaman inang (Lidstrom et al. 2002). Pada kebanyakan
kelompok-kelompok tanaman legum seperti Pisum, Trifolium, Medicago, dan
Galega. Rhizobium masuk melalui benang infeksi kedalam akar untuk
membentuk bakal nodul (primordium) pada kortek akar bagian dalam.
Pada kedelai (Glycine max), benang-benang infeksi akan tumbuh melalui
akar rambut dan segera dapat masuk ke bakal nodul (Albrecht et al. 1999).
Pada Pea (Pisum sativum) dan spesies Medicago bila nodul terbentuk di bagian
dalam kortek, benang infeksi akan melintas beberapa lapis sel kortek sebelum
meningkatkan ukuran primordia nodul. Menurut Soepardi (1983) nitrogen yang
difiksasi oleh bakteri rhizobium dapat dimanfaatkan oleh tanaman dengan cara
8
berdifusi melalui dinding sel dan diserap oleh tanaman. Hal ini seiring dengan
Somasegaran dan Hoben (1994) yang menyatakan bahwa bakteri rhizobium yang
efektif pada bintil akar, mampu memenuhi seluruh kebutuhan nitrogen tanaman.
Keberhasilan pembentukan nodul akar tanaman legum yang bersimbiosis
dengan rhizobium selain ditentukan oleh kesesuaian sinyal antara rhizobium dan
inangnya, juga ditentukan oleh phytohormon. Mulder et al. (2005) menunjukkan
bahwa terdapat beberapa phytohormon yang mempengaruhi pembentukan nodul
akar tanaman legum yaitu Ethylene, Auksin dan Cytokinin.
Hasil penelitian Johson (1995) menunjukkan bahwa pembentukan bintil
akar merupakan suatu interaksi yang komplek antara bakteri dan tanaman kedelai,
salah satu di antaranya yaitu asam indolasetat (IAA) yang berperan penting dalam
pertumbuhan dan perkembangan bintil.
Kemudian menurut Frederick (1975) rhizobium mampu menaikkan hasil
kedelai apabila proses pertumbuhan bintil akar terpelihara, kehidupan dan
pertumbuhan dijamin lebih baik serta mampu bersaing dengan rhizobium yang
sudah ada dalam tanah. Hal ini sesuai dengan Sennang (1984) yang menyatakan
bahwa inokulan rhizobium dapat meningkatkan jumlah bintil akar, bobot basah
bintil akar, total N tanaman, hasil biji dan mutu benih kedelai.
Mikroflora Tanah Multiguna (MTM)
Pupuk MTM mengandung campuran beberapa jenis mikroba penyubur
tanah multiguna yang bersifat komple menter yaitu rhizobium, mikroba pelarut
fosfat, azospirilium dan cendawan mikoriza. Mikroba tersebut telah melalui
seleksi intensif terhadap kemampuannya menambat N2 udara dan melarutkan
P-tidak tersedia menjadi P-tersedia yang bersifat komplementer.
Pupuk MTM dilengkapi bahan pembawa yang mengandung formulasi
unsur hara mikro yaitu Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl, dan Co, yang dibutuhkan oleh
tanaman. Beberapa bakteri mampu berasosiasi dalam pembentukan bintil akar.
Asosiasi rhizobium dengan bakteri pelarut P dapat meningkatkan inisiasi
Bradyrhizobium dalam bentuk bintil akar dan dapat meningkatkan kelarutan P di
tanah masam (Saraswati 1999)
9
Kemampuan tanaman mengambil P tanah sangat dipengaruhi oleh
interaksi tanaman dan mikroba (Kaeppler et al. 2000). Oleh karena itu keefektifan
bakteri pelarut posfat, cendawan mikoriza dalam meningkatkan ketersediaan P
untuk pertumbuhan dan perkembangan serta produksi tanaman sangat diperlukan.
Hasil penelitian Harley dan Smith (1983) menunjukkan bahwa pemberian MTM
yang mengandung bakteri rhizobium dan cendawan mikoriza dapat meningkakan
pertumbuhan, serapan N dan P tanaman serta hasil kedelai.
Biokompos
Biokompos adalah hasil pengomposan jerami, sisa-sisa tanaman dari
kebun dan potongan-potongan rumput dengan Biodec. Biodec adalah miroba yang
mempunyai kemampuan untuk menghancurkan bahan organik dalam waktu yang
singkat, atau bahan tanaman yang merupakan bahan organik terdekomposisi
sehingga akan mempercepat terjadinya proses pengomposan.
Kompos merupakan semua bahan organik yang telah mengalami
degradasi, penguraian, pengomposan, sehingga berubah bentuk dan sudah tidak
dikenali bentuk aslinya. Kompos terutama digunakan untuk memperbaiki struktur
tanah dan meningkatkan bahan organik tanah.
Kompos mempunyai beberapa sifat yang menguntungkan antara lain:
memperbaiki struktur tanah berlempung sehingga menjadi ringa n, memperbaiki
daya ikat tanah berpasir sehingga tidak berderai, menambah daya ikat air pada
tanah, memperbaiki drainase, mempertinggi daya ikat tanah terhadap hara,
mengandung hara yang lengkap walaupun jumlahnya sedikit, membantu proses
pelapukan bahan mineral, memberi ketersediaan makanan bagi mikroba, dan
menurunkan aktifitas mikroorganisme yang merugikan (Indriani 1999).
Pengaruh biokompos terhadap kimia tanah adalah dapat menambah bahan
organik seperti: humus yang mengandung nitrogen, fosfat, dan kalium, serta unsur
hara mikro, dan asam humat yang dapat melarutkan Fe dan Al sehingga fosfat
yang terikat dengan Fe dan Al menjadi bebas. Pengaruh P terhadap produksi
dipengaruhi oleh ketersediaan unsur P di dalam tanah. Unsur P juga berperan
dalam peningkatan
perkecambahan
benih.
Tisdale
dan Nelson (1975)
mengemukakan bahwa unsur P terdapat pada semua jaringan hidup dan
10
terkonsentrasi pada bagian yang lebih muda, bunga. Menjelang akhir
pertumbuhan unsur P banyak di timbun di dalam biji. Hasil penelitian Hutapea
(1983) pada kacang hijau menunjukkan bahwa unsur P berpengaruh terhadap
produksi benih.
Pupuk Kandang Kambing
Pupuk kandang tersusun dari senyawa organik yang sukar terurai seperti
lignin, minyak, lemak, lesin dan senyawa yang mudah lapuk seperti selulosa, gula
dan protein. Pupuk kandang merupakan salah satu sumber pupuk organik
disamping sisa tanaman. Komposisi unsur hara dalam pupuk kandang bervariasi.
Kadar unsur hara dalam beberapa jenis pupuk kandang disajikan dalam Tabel I.
Tabel I Komposisi Pupuk Kandang yang Berasal dari Berbagai Jenis Ternak
Jenis ternak
N (%)
P 2O5 (%)
K2O (%)
Kambing
1.28
0.19
0.93
Sapi
0.53
0.35
0.41
Kuda
0.70
0.10
0.58
Babi
0.58
0.15
0.42
Ayam
1.50
0.77
0.89
Sumber: Tan KH 1994
Pupuk kandang kambing komposisi unsur haranya 1.28 % N, % 0.19 P2 O5
dan 0.93 % K2O. Ternyata bahwa kadar N pupuk kandang kambing cukup tinggi,
dibandingkan dengan pupuk kandang sapi, pupuk kandang kuda dan pupuk
kandang babi.
Dilihat dari proses dekomposisinya, pupuk kandang dapat digolongkan
menjadi dua, yaitu pupuk dingin dan pupuk panas. Pupuk dingin merupakan
pupuk yang terbentuk karena proses penguraian oleh mikroorganime dan
berlangsung perlahan sehingga tidak membentuk panas, contoh pupuk dingin
antara lain pupuk kandang sapi, pupuk kandang kerbau dan pupuk kandang babi.
Sedangkan pupuk panas adalah pupuk yang terbentuk karena proses penguraian
oleh mikroorganisme yang berlangsung secara cepat sehingga membentuk panas,
11
contoh pupuk panas antara lain pupuk kandang ayam, pupuk kandang kambing
dan pupuk kandang kuda (Musnamar 2003)
Penggunaan pupuk kandang bermanfaat meningkatkan daya ikat ion
sehingga
akan
mengefektifkan
penggunaan
pupuk
anorganik
dengan
meminimalkan kehilangan pupuk anorganik akibat penguapan atau tercuci oleh
hujan. Selain itu, penggunaan pupuk kandang dapat mendukung pertumbuhan
tanaman karena struktur tanah sebagai media tumbuh tanaman dapat diperbaiki.
Hasil penelitian Manik (2003) menunjukkan bahwa pemupukan dengan
pupuk kandang kambing dengan dosis 4 ton/ha menghasilkan pertumbuhan
tanaman kedelai yang terbaik dan juga berbeda nyata dengan dosis yang sama dari
pupuk kandang yang lainnya. Hal ini bertentangan dengan penelitian Harsono et
al. (1992) yang menyatakan bahwa pemberian pupuk kandang kambing sampai
dengan dosis 10 ton/ha belum mampu meningkatkan hasil kacang tanah di Jepara.
Demikian juga dengan penelitian Deviana (2000) yang menyatakan bahwa untuk
semua komponen produksi benih kedelai hasilnya tidak dipengaruhi oleh
penggunaan pupuk kandang dengan dosis 5 ton/ha dan 10 ton/ha baik tanpa
penambahan pupuk buatan maupun dengan penambahan pupuk buatan setengah
atau satu dosis rekomendasi.
Pengaruh Pupuk Organik Terhadap Pertumbuhan, Produksi
dan Mutu Benih Tanaman Legum.
Pertanian sangat tergant ung pada nitrogen yang dihasilkan oleh organisme
yang mampu menambat nitrogen
untuk produksi tanaman budidaya. Bakteri
rhizobium tertentu bisa bersimbiosis dengan legum sebagai inangnya dapat
memfiksasi 100 kg /ha nitrogen per musim. Hasil penelitian Damanik (2000)
menunjukkan bahwa, dengan pemberian inokulan rhizobium pada tanaman
kedelai dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai.
Kekurangan
unsur
nitrogen
dapat
menyebabkan
tanaman
kerdil,
pertumbuhan akar terbatas, daun-daun kuning dan gugur, pada tanaman dewasa
pertumbuhan terhambat ini akan berpengaruh pada pembuahan yang terhambat,
Perkembangan buah tidak sempurna, umumnya kecil-kecil dan cepat matang,
12
daun penuh dengan berserat, hal ini dikarenakan menebalnya membran sel daun
sedangkan selnya sendiri berukuran kecil-kecil.
Kelebihan unsur nitrogen dapat menyebabkan terhambatnya kematangan
tanaman karena terlalu banyak pertumbuhan vegetatif, batang-batang lemah dan
mudah roboh, serta mengurangi daya tahan tanaman terhadap penyakit.
Pengaruh pupuk nitrogen terhadap mutu benih terutama tingkat viabilitas
benih berkaitan dengan peningkatan kandungan protein benih. Protein benih
sangat penting dalam menunjang viabilitas benih, karena menurut Bewley dan
Black (1978) protein berfungsi sebagai enzim dalam proses perkecambahan dan
merupakan komponen penyusun membran bersama-sama asam lemak, gliserol.
Proses pembentukan protein dalam benih sangat ditentukan oleh proses
penyerapan N dari tanah dan asimilasi dalam tanaman.
Benih bermutu adalah benih dengan viabilitas tinggi. Komponen mutu
benih dibedakan menjadi 4, yakni komponen mutu fisik, fisiologis, genetik dan
pathologis. Komponen mutu fisik adalah kondisi fisik benih yang menyangkut
warna, bentuk, ukuran, bobot, tektur permukaan, tingkat kerusakan fisik,
kebersihan, dan keseragaman. Komponen mutu fisiologis adalah hal yang
berkaitan dengan daya hidup benih, bila ditumbuhkan (dikecambahkan), baik pada
kondisi optimum maupun kondisi sub optimum. Komponen mutu genetik adalah
hal yang berkaitan dengan kebenaran dari varietas benih, baik secara fenotip
maupun genetiknya. Adapun komponen mutu pathologis berkaitan dengan ada
tidak seranga n penyakit pada benih (Wirawan dan Sri 2003)
Benih yang mengandung protein tinggi memiliki viabilitas lebih tinggi
dari pada benih dengan kandungan protein rendah. Penelitian pada tanaman
kedelai yang dilakukan oleh Ruschel et al. (1975) menunjukkan bahwa unsur
nitrogen dapat
meningkatkan kandungan protein benih kedelai. Dalam
penelitiannya, Mugnisjah (1986) mengemukakan bahwa unsur nitrogen yang
tinggi pada fase vegetatif dan fase generatif pada tanaman induk menghasilkan
benih kedelai bervigor lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman induk yang
mengandung unsur nitrogen rendah.
Unsur P didalam tanah berasal dari bahan orga nik seperti pupuk kandang,
sisa-sisa tanaman, biokompos dan mineral- mineral dalam tanah seperti apatit.
13
Didalam pupuk Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) terkandung bakteri pelarut
fosfat, bakteri rhizobium dan cendawan mikoriza.
Kemampuan mikroba melarutkan mineral fosfat yang sulit larut dalam
tanah adalah proses yang sangat penting dalam ekosistem dan pada tanah-tanah
pertanian. Hal ini karena meskipun di dalam tanah terdapat banyak fosfat, tetapi
ketersediaannya bagi tanaman sangat rendah dan sering menjadi faktor pembatas
terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman (Wissuwa 2003). Oleh karena itu
pada apklikasi pemupukan mineral dengan bakteri pelarut fosfat dan cendawan
mikoriza memainkan peranan penting dalam metabolisme dan produktivitas
tanaman (Mikonova dan Novakova 2002, Raja et al. 2002) . Hasil penelitian Noor
(2003) pada kedelai menunjukkan bahwa aplikasi bakteri pelarut fosfat pada
6 minggu setelah tanam dapat meningkatkan P tersedia.
Cendawan mikoriza yang terkandung di dalam pupuk MTM berfungsi
dalam peningkatan ketersediaan P di tanah. Mikoriza berkembang baik dalam
tanaman inangnya, dapat memfiksasi P yang telah tersedia oleh adanya bakteri
pelarut fosfat. Swift (2004) menyatakan bahwa satu dari beberapa aktifitas infeksi
oleh cendawan mikoriza pada tanaman inang adalah peningkatan penyerapan P
yang terutama disebabkan oleh kemampuan mikoriza menyerap P dari tanah dan
mentrasfernya ke akar tanaman inang.
Hasil peneltian Sielverding (1991) yang menunjukkan bahwa akar
tanaman kacang tanah yang terinfeksi cendawan mikoriza akan memperluas
bidang kontak akar dengan tanah, selanjutnya adanya bakteri pelarut fosfat dengan
asam-asam organiknya yang mampu meningkatkan kelarutan P tersedia dalam
tanah juga akan meningkatkan serapan P oleh tanaman. Dimana P merupakan
unsur yang sangat dibutuhkan dalam tanaman pada saat pembentukan biji. yang
kemudian akan meningkatkan pula produksi kacang tanah.
Fungsi P dalam tanaman adalah dapat mempercepat pertumbuhan akar
semai,
mempercepat
dan
memperkuat
pertumbuhan
tanaman
dewasa,
meningkatkan produk biji-bijian dan memperkuat tubuh tanaman sehingga tidak
mudah rebah, menyimpan dan memindahkan energi misalnya: ATP, ADP.
P berfungsi pada banyak proses-proses metabolisme. Roper et al. (2004)
menyatakan bahwa P merupakan subtrat kunci dalam metabolisme energi dan
14
biosintesis asam nukleat, pengkodean gen dan membran. Fosfor juga memainkan
peranan penting dalam fotosintesis, respirasi dan regulasi dari beberapa enzim
sehingga berpengaruh terhadap pertumbuhan dan metabolisme.
Soepardi (1983) mengemukakan peranan unsur P dalam tanaman yaitu:
pembentukan bunga, pembelahan sel, pembentukan lemak dan albumin,
mempercepat pamatangan biji, perkembangan akar serabut, meningkatkan
ketahanan terhadap penyakit. Copeland (1976) mengemukakan bahwa pemberian
unsur P dapat meningkatkan perkecambahan, tetapi pemberian yang berlebihan
justru menekan perkecambahan.
Fosfor dalam benih disimpan dalam bentuk senyawa fitin yang merupakan
persenyawaan garam kalsium dengan magnesium dari mioinositol heksafosfat
(bewley dan Black 1986). Asam fitat adalah cadangan fosfat utama dalam benih,
asam fitat tercampur dengan garam dan elemen seperti K+ yang biasanya disebut
dengan fitin atau fitat yang merupakan sumber hara makro didalam benih.
Bewley dan Black (1986) juga menyatakan bahwa fitin sebagai bentuk
senyawa P dalam benih yang merupakan cadangan P yang tidak larut dan tidak
dapat digunakan secara langsung oleh sel-sel tanpa perombakan menjadi P
anorganik dengan enzim fitase. Uns ur P baru tersedia didalam benih setelah
terjadi perombakan fitin dalam proses perkecambahan.
Kekurangan P di dalam tanah disebabkan jumlah P di tanah sedikit,
sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak dapat diambil oleh tanaman,
terjadi fiksasi oleh AI pada tanah masam. Kekurangan unsur hara P di dalam
tanaman dapat menimbulkan hambatan pada pertumbuhan sistem perakaran, daun
dan batang. Daun berwarna hijau tua/keabu-abuan, mengkilap, sering pula
terdapat pigmen merah pada daun bagian bawah dan selanjutnya mati, tangkaitangkai daun keliatannya lancip- lancip, dan pembentukan buah jelek (Sutedjo
2002).
Penelitian terhadap pupuk Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) masih
sangat kurang meskipun memiliki potensi yang besar untuk meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman.
Di dalam pupuk organik seperti pupuk kandang kambing, biokompos, juga
mengandung unsur makro yang jumlahnya berbeda satu sama lain. Menurut
15
Tan (1994) pupuk kandang kambing mengandung unsur hara K sebesar 0.93 %.
Unsur K merupakan unsur hara makro kedua setelah N yang paling banyak
diserap tanaman. Unsur K diambil tanaman dalam bentuk ion K+. Senyawa K
dihasilkan dari pelapukan mineral- mineral dalam tanah dan proses dekomposisi
pupuk kandang maupun biokompos. Kadar K tertukar didalam tanah biasanya
sekitar 0,5-0,6% dari total K tanah. Kadar K-tertukar dengan kadar K- terfiksasi,
keduanya merupakan sumber utama K-terlarut yang diserap tanaman. K- tersedia
lebih cepat diambil tanaman dibandingkan K- terfiksasi, K-terlarut asli yang
diserap tanaman hanya 18-20% total K yang diserap tanaman.
Pada tanaman kedelai diketahui bahwa penyerapan K oleh tanaman 90%
nya melalui mekanis me difusi dan hanya 10% yang berasal dari aliran massa dan
intersepsi akar. Hal ini terkait dengan hanya sekitar 1% permukaan partikel tanah
yang dapat dijelajahi oleh akar (Hanafiah 2005). Hal ini sesuai dengan pendapat
Basroh (1982), bahwa pupuk kandang mampu meningkatkan kesuburan tanah,
memperbaiki, memperbaiki struktur tanah dan pemantapan agregrat tanah, aerasi
dan daya menahan air, serta kapasitas kation. Dengan struktur tanah yang baik
menjadikan perakaran berkembang dengan baik sehingga semakin luas bidang
serapan unsur hara sehingga meningkatnya pertumbuhan, dan produksi tanaman.
Hasil penelitian Pujiastuti (2005), menunjukan bahwa pemberian pupuk kandang
pada tanaman buncis dapat mempercepat waktu pembungaan, mempengaruhi
jumlah polong, dan bobot 1000 butir benih.
Kekurangan unsur K mudah terlihat dengan melemahnya turgor batang,
sehingga mudah patah atau tanaman mudah rebah, kerentanan terhadap seranga n
penyakit, rendahnya kualitas produksi berbuah dan sayuran, secara fisiologi
menyebabkan terganggunya aktivitas enzim pada beberapa tanaman.
Salah satu fungsi spesifik unsur K adalah sebagai pengimbang atau
penetral efek kelebihan N yang menyebabkan tanaman lebih sekulen sehingga
lebih mudah terserang hama dan penyakit. Hal ini karena unsur K berfungsi
meningkatkan sintesis dan trans lokasi karbohidrat, sehingga mempercepat
penebalan dinding-dinding sel dan ketegaran tangkai bunga, buah dan cabang.
Adapun kekurangan K dalam tanaman dapat menyebabkan daun akan keliatan
16
mengkerut, selanjutnya ujung dan tepi daun akan kelihatan menguning, misalnya
pada ruas tanaman jagung kelihatan memendek dan tanaman tidak tinggi.
Unsur K aktif dalam proses fotosintesis sehingga akan meningkatkan
translokasi karbohirat dari jaringan floem ke bagian-bagian cabang, akar dan
benih. Banyaknya karbohidrat di dalam benih akan meningkatkan mutu benih,
yang ditandai dengan benih yang mempunyai benih sehat, bernas dan tidak
keriput (Leiwkabessy dan Sutandi 1988). Tanaman yang kekurangan unsur K
memberikan hasil benih abnormal tinggi dan viabilitas benih rendah.
17
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai dengan bulan Juli 2006.
Penelitian dilakukan di kebun percobaan Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih
IPB Leuwikopo Kampus Darmaga Bogor. Analisis tanah, pupuk dan kandungan
N, P, K daun dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanain IPB.
Analisis Asetilene Reduction Assay (ARA) dilakukan di Laboratorium Biologi
Tanah IPB. Analisis luas daun dilakukan di Laboratorium Ekologi Tanaman.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah benih kacang tanah varietas lokal Bogor,
pupuk organik: inokulan rhizobium, pupuk MTM (Mikroflora Tanah Multiguna),
dan biokompos yang berasal dari Balittan, pupuk kandang kambing yang berasal
dari Leuwikopo. Pupuk anorganik: Urea, TSP, dan KCL. Bahan kimia yang
digunakan: parafin, H2 SO4 , NaOH, HCL, H3 B3 bahan yang digunakan untuk
pencampuran pada uji kandungan N, P dan daun. gas asetilen digunakan untuk
bahan uji Asetilene Reduction Assay (ARA).
Alat yang digunakan: Neraca analitik, oven, cangkul, tugal, LAI meter
(Leaf Area Index) alat untuk pengukuran luas daun, kertas merang untuk media
tanam
uji
UKDdp
benih
mengecambahkan benih,
kacang
tanah,
germinator digunakan
untuk
spectrophotometer digunakan untuk penguk uran
kandungan P daun dengan metode pengabuan kering. Flemphotometer alat yang
digunakan untuk pengukuran kandungan K daun, Titri meter alat yang digunakan
untuk mengukur kandungan N daun dengan metode titrasi, GC (Gas
Chromatogaphy) alat untuk pengukuran aktifitas enzim nitrogenase dan alat tulis
menulis.
18
Metode penelitian
Percobaan ini merupakan percobaan faktor tunggal dengan Rancangan
Acak Kelompok. Faktor tunggal adalah aplikasi pupuk organik dan pupuk
anorganik yang terdiri dari:
PI = Pupuk anorganik dosis rekomendasi (20 kg/ha Urea, 45 kg/ha TSP dan 50
kg /ha KCl)
P2 = Pupuk kandang kambing (5 ton/ha)
P3 = Pupuk kandang kambing (5 ton/ha) dan Pupuk anorganik 20 kg/ha Urea,
45 kg/ha TSP, 50 kg/ha KCI
P4 = Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 )
P5 = Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 ) dan Pupuk anorganik 10 kg/ha
Urea, 22.5 kg/ha TSP, 25 kg/ha KCI
P6 = Biokompos (5 ton /ha)
P7 = Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 ), Biokompos (5 ton /ha).
P8 = MTM (200 g/ha)
P9 = MTM (200 g/ha) dan Pupuk anorganik 20 kg/ha Urea, 22.5 kg/Ha TSP,
25 kg/ha KCI
Dengan demikian terdapat 9 perlakuan. Setiap perlakuan diulang tiga kali
sehingga diperoleh 27 satuan percobaan.
Model matematika dari rancangan yang digunakan adalah:
Yij = µ + Ti +
P UP UK ANO RG AN IK TER HA DAP P ERTU MB UH AN,
P RODUK S I SE R TA MU TU B EN IH K A CAN G TAN AH
(Arachis hypogaea L.)
Yurnalis
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
2
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Pengaruh Aplikasi
Pupuk Organik dan Anorganik terhadap Pertumbuhan, Produksi serta Mutu Benih
Kacang Tanah (Arachis Hypogaea L.) adalah karya saya sendiri dan belum
diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 tesis ini.
Bogor, Desember 2006
Yurnalis
NIM A351040051
3
ABSTRAK
YURNALIS, Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Terhadap Pertumbuhan, Produksi serta Mutu Benih Kacang Tanah
(Arachis Hypogaea L.). Dibawah bimbingan TATIEK KARTIKA SUHARSI
(Ketua) dan FAIZA C. SUWARNO (Anggota).
Penelitian dilakukan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih,
Laboratorium Ilmu Tanah, Laboratorium Biologi dan Laboratorium Ekologi
Tanaman IPB Darmaga, Bogor dari bulan Maret sampai dengan Juli 2006. Tujuan
penelitian ini untuk mengetahui pengaruh aplikasi pupuk organik dan pupuk
anorganik terhadap pertumbuhan, produksi dan mutu benih kacang tanah (Arachis
hypogaea L.)
Percobaan ini merupakan percobaan faktor tunggal dengan 9 perlakuan
yang disusun dalam Rancangan Acak Kelompok dengan 3 ulangan . Perlakuan ini
terdiri dari: PI = Pupuk anorganik dengan dosis rekomendasi (20 kg/ha Urea, 45
kg/ha TSP dan 50 kg /ha KCl), P2 = Pupuk kandang kambing (5 ton/ha), P3 =
Kombinasi pupuk kandang kambing (5 ton/ha) dan Pupuk anorganik 20 kg/ha
Urea, 45 kg/ha TSP, 50 kg/ha KCI, P4 = Inokulan rhizobium (40g / 2000 M2 ), P5
= Kombinasi inokulan rhizobium (40 g/2000 M2 ) dan Pupuk anorganik10 kg/ha
Urea, 22.5 kg/haTSP, 25 kg/ha KCI, P6 = Biokompos (5 ton /ha), P7 =
Kombinasi Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 ) dan Biokompos (5 ton /ha), P8 =
MTM (200 g/ha), P9 = Kombinasi MTM (200 g/ha) dan Pupuk anorganik 20
kg/ha Urea, 22.5 kg/Ha TSP, 25 kg/ha KCI.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi pupuk organik dan
kombinasinya dengan pupuk anorganik menghasilkan benih yang sama tingginya
dengan pupuk anorganik dosis rekomendasi, yaitu 17.30 – 22.03 g/tanaman.
Meskipun demikian, perlakuan inokulan rhizobium dan biokompos menunjukkan
hasil benih yang nyata lebih rendah yaitu 12.27 – 13.57 g/tanaman dibandingkan
dengan dosis rekomendasi pupuk anorganik. MTM adalah perlakuan terbaik yang
memberikan hasil benih tertinggi dan penampilan/keragaman yang lebih baik,
dimana 4 (empat) tolok ukur pertumbuhan tanaman yang meliputi jumlah cabang,
luas daun, berat basah dan berat kering nodul akar nyata lebih tinggi dibandingkan
pemupukan anorganik yang direkomendasikan. Untuk viabilitas dan vigor benih
sebagai peubah mutu benih, tidak ada perbedaan yang nyata antar semua
perlakuan.
4
ABSTRACT
YURNALIS. The effect of Organic and Inorganic Fertilizers on Growth, Yield and Seed
Quality of Peanut (Arachis hypogaea L.). Under supervision of TATIEK KARTIKA
SUHARSI (Chair) and FAIZA C. SUWARNO (Member)
The research was carried out at the Seed Science and Technology Laboratory,
Soil Science Laboratory, Laboratory of Biology and Laboratory of Plant Ecology IPB
Darmaga, Bogor from March to July 2006. The aim of the research was to study the
effect of organic and inorganic fertilizers on growth, yield and seed quality of peanut
(Arachis hypogaea L.).
A single factor experiment with 9 treatments was arranged in a Randomized
Block Design with 3 replications. The treatments consist of : recommended dosage of
inorganic fertilizer (20 kg/ha Urea, 45 kg/ha TSP, 50 kg/ha KCI) = PI, Goat manure
(5 ton/ha) = P2, combination of Goat manure (5 ton/ha) and inorganic fertilizer
(20 kg/ha Urea, 45 kg/ha TSP and 50 kg/ha KCI) = P3, Rhizobium inoculant (40 g/2000
m2 ) = P4, combination of Rhizobium inoculant and inorganic fertilizer (10 kg/ha Urea,
22.5 kg/ha TSP and 25 kg/ha KCI) = P5, Biocompos (5 ton/ha) = P6, combination of
Rhizobium inoculant (40 g/2000 m2 ) and Biocompos (5 ton/ha) = P7, MTM
(200 g/ha) = P8, combination of MTM (200 g/ha) and inorganic fertilizer (20 kg/ha Urea,
22.5 kg/ha TSP and 25 kg/ha KCI) = P9.
Results of the experiment showed that application of organic fertilizer and its
combination with inorganic fertilizer could produce high seed yield similar to the
recommended dosage of inorganic fertilizer, 17.30 -22.03 g /plant. However application
of Rhizobium inoculant or Biocompos alone produced lower seed yield, 12.27 - 13.57 g
/plant, than the recommended inorganic fertilization. MTM was the best treatment
producing the highest seed yield and better performance where 4 of plant growth
variables including branch number, leave width, dry and fresh weight of nodule
significantly higher than those of the recommended inorganic fertilization. For seed
viability and vigor as seed quality variables, there was no significant difference among
the treatments.
5
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2006
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
6
P ENGAR UH AP LIK AS I P UP UK ORG AN IK DA N
P UP UK ANO RG AN IK TER HA DAP P ERTU MB UH AN,
P RODUK S I SE R TA MU TU B EN IH K A CAN G TAN AH
(Arachis hypogaea L.)
Yurnalis
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006
7
Judul Tesis
Nama
NIM
: Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Terhadap pertumbuhan, Produksi serta Mutu
Benih Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)
: Yurnalis
: A351040051
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Tatiek Kartika Suharsi, M.S
Ketua
Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, M.S
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Agronomi
Dr. Ir. Satriyas Ilyas, M.S
Tanggal Ujian: 13 Desember 2006
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S
Tanggal Lulus:
8
PRAKATA
Bismillahirrahmanirrahim.
Alhamdulillahirabbil’Aalamin. Segala puji penulis ucapkan kehadirat
Allah SWT pemilik segala ilmu, pemberi rahmat , cinta dan kasih sayang, yang
telah melimpahkan hidayah dan taufik-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
tesis ini yang berjudul ”Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Tehadap Pertumbuhan, Produksi serta Mutu Benih Kacang Tanah (Arachis
hypogea L.)”
Terimakasih penulis ucapkan kepada:
•
Ibu Dr.Tatiek Kartika S. MS selaku Ketua komisi pembimbing dan
Ibu Dr. Ir. Faiza C. Suwarno, MS selaku anggota Komisi pembimbing,
yang telah memberikan masukan berupa pengalaman, bimbingan, dan
kritik serta membuka cakrawala pemikiran dan ide baru.
•
Ibu Dr. Ir. Endang Murniati, MS selaku penguji yang telah memberikan
saran dan kritik untuk kesempurnaan penulisan tesis ini.
•
Dirjen Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas beasiswa yang telah diberikan
selama penulis menjalankan pendidikan dan Sekolah Tinggi Ilmu
pertanain (STIP) Aceh Barat yang telah memberikan kesempatan
mendapatkan pendidikan pascasarjana di IPB
•
Ayah/mamak dan mertua, suami tercinta, keluarga besar ibu kos (ibu
cicih), serta seluruh keluarga besar di Aceh Barat atas segala pengorbanan
yang tak terhingga, doa dan kasih sayangnya.
•
Bapak Sardju, Bapak Maman/bibi-bibi dikebun Percobaan Ilmu dan
Teknologi Benih IPB Leuwikopo, Bapak Joko (Laboratorium Ekofisiologi
Faperta IPB), Bapak Yudi dan Bapak Bambang (Laboratorium RGCI
Faperta IPB) yang telah membantu penulis dalam melaksanakan
penelitian.
•
Hilda Susanti, Bapak Antonius Suparno, Tarikh, Yusuf, Tita, K’Nurbaiti
dan suami, B’ Hasanudin, Branco, Bu Dewi, Neni, Dini, Khairul, Sartika,
Ivon, Noni, Adek satria.
Bogor, Desember 2006
Yurnalis
9
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Meulaboh kabupaten Aceh Barat pada tanggal 15 Juli
1976 dari ayah Anwar Angkasa dan mamak Saniah. Penulis merupakan putri
pertama dari empat bersaudara.
Tahun 1995 penulis lulus dari Sekolah Pertanian Pembangunan (SPP)
swasta Meulaboh dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk
Universitas Abulyatama Banda Aceh pada jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian.
Gelar sarjana diperoleh pada tahun 2000.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar di jurusan Budidaya Pertanian pada
Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian Meulaboh (STIP) sejak tahun 2000. Kesempatan
untuk melanjutkan ke program Magister pada Program Studi Agronomi, Sekolah
Pascasarjana IPB diperoleh pada tahun 2004. Beasiswa pendidikan pascasarjana
diperoleh dari Dirjen Pendidikan Tinggi (DIKTI).
Penulis telah menikah dengan Afrizal, SE, pada tahun 2004.
10
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ....................................................................................... vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang ...................................................................................
Tujuan Penelitian ................................................................................
Hipotesis
.......................................................................................
1
3
3
TINJAUAN PUSTAKA
Kacang Tanah ..................................................................................... 4
Pupuk organik ..................................................................................... 5
Rhizobium ..................................................................................... 6
Mikroflora Tanah multiguna (MTM) ............................................ 8
Biokompos ................................................................................... 9
Pupuk Kandang kambing .............................................................. 10
Pengaruh Pupuk Organik Terhadap Pertumbuhan, Produksi, dan
Mutu Benih Kacang Tanah ................................................................. 11
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu .............................................................................
Bahan dan Alat ...................................................................................
Metode Penelitian ...............................................................................
Pelaksanaan Penelitian .......................................................................
Pengamatan .......................................................................................
17
17
18
19
20
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Penelitian.................................................................. 24
Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik terhadap
Pertumbuhan Kacang Tanah ............................................................... 24
Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik terhadap
Produksi Kacang Tanah ...................................................................... 37
Pengaruh Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik terhadap
Mutu Benih Kacang Tanah ................................................................. 39
Korelasi Antara Komponen Pertumbuhan, Produksi dan Mutu Benih
Kacang Tanah pada Berbagai Perlakuan Pupuk Organik dan Pupuk
Anorganik ............................................................................................ 41
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 43
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 44
LAMPIRAN .................................................................................................... 50
11
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Komposisi Pupuk Kandang ...................................................................... 10
2
Rekapitulasi Sidik Ragam Komponen Pertumbuhan pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 25
3
Nilai Rata-rata Tinggi Tanaman Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 26
4
Nilai Rata-rata Jumlah Cabang Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 28
5
Nilai Rata-rata Jumlah Daun Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 30
6
Nilai Rata-rata Luas Daun Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 31
7
Nilai Rata-rata Kandungan N, P dan K Daun Kacang Tanah
pada Berbagai Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik 30 HST .. 33
8
Nilai Rata-rata Jumlah Bintil Akar, Bobot Basah Bintil Akar dan
Bobot Kering Bintil Akar Tanaman Kacang Tanah pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik pada 30 HST.................. 34
9
Nilai Rata-rata Hasil Analisis ARA (Acetylene Reduction Assay)
Bintil Akar Kacang Tanah pada Berbagai Aplikasi Pupuk
Organik dan Pupuk Anorganik .................................................................. 37
10 Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Komponen Produksi pada Berbagai
Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ........................................ 38
11 Nilai Rata-rata Beberapa Tolok Ukur Produksi Tanaman
Kacang Tanah Pada Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ....... 38
12 Rekapitulasi Sidik Ragam Komponen Mutu Benih pada
Berbagai Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik ....................... 40
13 Nilai Rata-rata Aplikasi Pupuk Organik dan Pupuk Anorganik
Terhadap Mutu Benih Kacang Tanah pada Beberapa Tolok Ukur ........... 40
14 Matrik Korelasi antara Komponen Pertumbuhan dan Produksi
Kacang Tanah pada Berbagai Perlakuan Pupuk organik dan
Pupuk Anorganik ....................................................................................... 41
12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Denah Percobaan .................................................................................
51
2
Deskripsi Kacang Tanah Varietas Lokal Bogor...................................
52
3
Analisis Tanah dengan Beberapa Jenis Pupuk Organik.......................
53
4
Analisis Ragam Tinggi Tanaman Pada 20 HST...................................
54
5
Analisis Ragam Tinggi Tanaman Pada 40 HST...................................
54
6
Analisis Ragam Tinggi Tanaman Pada 60 HST...................................
54
7
Analisis Ragam jumlah cabang Tanaman Pada 20 HST......................
54
8
Analisis Ragam Jumlah Cabang Tanaman Pada 40 HST ....................
54
9
Analisis Ragam Jumlah Cabang Tanaman Pada 60 HST ....................
54
10 Analisis Ragam Jumlah daun Tanaman Pada 20 HST.........................
55
11 Analisis Ragam Jumlah daun Tanaman Pada 40 HST.........................
55
12 Analisis Ragam Jumlah daun Tanaman Pada 60 HST.........................
55
13 Analisis Ragam Luas daun Tanaman Pada 20 HST.............................
55
14 Analisis Ragam Luas daun Tanaman Pada 40 HST.............................
55
15 Analisis Ra gam Luas daun Tanaman Pada 60 HST.............................
55
16 Analisis Ragam Jumlah Bintil Akar Tanaman Pada 30 HST...............
55
17 Analisis Ragam Bobot Basah Bintil Akar Tanaman Pada 30 HST......
56
18 Analisis Ragam Bobot Kering Bintil Akar Tanaman Pada 30 HST....
56
19 Analisis Ragam Kandungan N Tanaman Pada 30 HST.......................
56
20 Analisis Ragam Kandungan P Tanaman Pada 30 HST........................
56
21 Analisis Ragam Kandungan K Tanaman Pada 30 HST.......................
56
22 Analisis Ragam Bobot Kering Berangkasan Tanaman........................
56
23 Analisis Ragam Jumlah Polong Pertanaman........................................
57
24 Analisis Ragam Bobot Polong /Tanaman ............................................
57
25 Analisis Ragam Bobot Biji/Tanaman...................................................
57
26 Analisis Ragam Bobot 100 Biji............................................................
57
27 Analisis Ragam Daya berkecambah.....................................................
57
28 Analisis Ragam Indeks Vigor ..............................................................
57
13
29 Analisis Ragam Potensi Tumbuh Maksimum ......................................
58
30 Analisis Ragam Berat Kering Kecambah Normal ...............................
58
31 Matrik Korelasi antara Komponen Pertumbuhan dan Produksi
Kacang Tanah pada Berbagai Perlakuan Pupuk organik dan
Pupuk Anorganik ...................................................................................
59
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kacang tanah (Arachis hypogaea L. ) merupakan palawija yang penting di
Indonesia, terutama untuk bahan baku industri makanan dan kacang tanah juga
merupakan salah satu tanaman penghasil sumber protein dan lemak.
Berdasarkan luas pertanaman, kacang tanah menempati urutan keempat di
dunia setelah padi, jagung, dan kedelai. Dewasa ini pertanaman kacang tanah
sudah tersebar hampir diseluruh pelosok dunia dengan total luas panen sekitar 21
juta ha dan produktivitas rata-ratanya 1.10 ton/ha polong kering. Di kawasan Asia,
Indonesia menempati urutan ketiga terbesar menurut luas arealnya (650,000 ha)
setelah India (9.0 juta ha) dan Cina (2.2 juta ha). Selain itu, Indonesia pun dikenal
sebagai negara ketujuh terbesar penghasil kacang tanah di dunia setelah India,
Cina, Nigeria, Senegal, USA, dan Brazil (Adisarwanto 2003).
Produktivitas kacang tanah, di Indonesia dinilai masih rendah, yaitu
sekitar 1.0 ton/ha. Tingkat produktivitas yang dicapai ini baru sebagian dari
potensi hasil riil apabila dibandingkan dengan USA, Cina, dan Argentina yang
sudah mencapai lebih dari 2.0 ton/ha. Perbedaan tingkat produktivitas ini
sebenarnya bukan semata- mata disebabkan oleh perbedaan teknologi produksi
yang sudah diterapkan petani, tetapi juga karena adanya pengaruh faktor- faktor
lain, diantaranya sifat atau karakteristik agoklimat, intensitas dan jenis hama
penyakit serta ketersediaan hara pada media tanaman (Adisarwanto 2003).
Penggunaan sarana teknologi yang tinggi dalam pertanain, tentu akan
menghasilkan dengan baik apabila didukung oleh tersedianya benih bermutu
tinggi dalam jumlah yang cukup.
Benih yang bermutu tinggi adalah benih yang murni bebas dari campuran
varietas lain, bersih dari kotoran fisik, daya berkecambah diatas 80%, bebas hama
dan penyakit serta vigor yang tinggi yakni benih yang dapat tumbuh serentak,
sehat, dan cepat (Wirawan dan Sri 2002, Sadjad 1993, Mugnisjah dan Asep 1990).
Untuk mendapatkan benih dengan viabilitas tinggi berbagai upaya harus
dilakukan. Salah satu langkah yang diambil adalah dengan memperhatikan
kebutuhan hara tanaman induk. Adapun faktor- faktor yang mempengaruhi mutu
benih adalah: mutu benih sumber, kesuburan tanah, ketersediaan air lapang,
2
kondisi cuaca lingkungan, pengendalian hama dan penyakit tanaman, saat panen,
serta metode panen.
Pemupukan dimaksudkan untuk menambah ketersediaan unsur hara dalam
tanah sehingga tanaman tumbuh dan berkembang dengan baik, berproduksi
maksimal dan menghasilkan benih bermutu.
Pupuk tanaman terdiri dari pupuk organik dan pupuk anorganik. Harga
pupuk anorganik yang semakin mahal menyebabkan meningkatnya biaya
produksi. Salah satu cara pemecahannya adalah dengan mengurangi jumlah pupuk
anorganik. Kemudian dicoba penggunaan pupuk lain yaitu pupuk organik.
Penggunaan pupuk anorganik yang terus- menerus akan menyababkan terjadi
pencemaran lingkungan.
Penggunaan pupuk organik adalah salah satu input produksi yang
memperoleh perhatian besar dalam dekade terakhir. Pupuk organik merupakan
pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari alam. Jumlah dan jenis unsur hara
yang terkandung secara alami. Pupuk organik berfungsi untuk memperbaiki
kesuburan tanah, memperbaiki sifat fisik kimia tanah, memperbaiki sifat biologi
tanah dan meningkatkan populasi mikroba tanah sehingga menekan aktivitas
safrofitik dari pathogen tanaman. serta tidak mencemari lingkungan.
Sampai saat ini telah banyak beredar pupuk organik yaitu pupuk kandang,
biokompos, dan pupuk mikroba. Inokulan rhizobium, Mikroflora Tanah
Multiguna (MTM) merupakan contoh pupuk organik (Musnamar 2003)
Bakteri rhizobium berkemampuan dalam memfiksasi nitrogen udara,
merangsang pembentukan nodul pada akar, memfasilitasi daya tambat nitrogen,
meningkatkan efesiensi pemupukan, meningkatkan kesuburan tanah, dan
merangsang aktivitas mikroba rhizosfir (Deptan 2006).
Biokompos merupakan hasil pengomposan sisa-sisa tanaman dengan
menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang mempunyai kemampuan
tinggi dalam proses pengomposan. Mikroba-mikroba tanah banyak berperan
didalam penyediaan maupun penyerapan unsur hara bagi tanaman. Mikroba
dekomposer sebagai aktivator mempersingkat waktu pembuatan kompos. Adapun
kandungan hara didalam kompos tersebut yaitu kadar air: 41-43 %, C-organik:
4.83-8.00 %, N: 0.10-0.51 %, P2 O5 : 0.35-1.12%, K2 O: 0.32-0.80%,
3
Ca: 1.00-2.09%, Mg: 0.10-0.19 %, Fe: 0.50-0.64%, Al: 0.50-0.92%, Mn: 0.020.04 % (Musnamar 2003)
Pupuk kandang mempunyai beberapa fungsi antara lain menyediakan
beberapa unsur hara makro seperti N, P, K dan unsur mikro (Mn, B, Mo, Zn, Fe,
Cu, Cl), meningkatkan kapasitas kation tanah, melepaskan unsur P dari oksida Fe
dan Al, memperbaiki sifat fisik dan struktur tanah, serta membentuk senyawa
kompleks dengan unsur hara makro dan mikro sehingga dapat mengurangi proses
pencucian unsur hara. Pupuk kandang didalam tanah mempunyai pengaruh yang
baik terhadap sifat fisis tanah. Penguraian-penguraian ya ng terjadi mempertinggi
humus didalam tanah, menjadikan tanah mudah diola h dan terisi oksigen yang
cukup sehingga tanah akan menjadi subur dan gembur.
Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) merupakan mikroba penyubur tanah
dan perombak bahan organik. Sampai saat ini tentang penelitian MTM belum
banyak dilakukan sehingga diperlukan suatu penelitian yang lebih lanjut.
Dalam penelitian ini ingin diketahui apakah aplikasi pupuk organik
(Inokulan rhizobium, biokompos, pupuk kandang kambing, dan MTM) dapat
menggantikan peranan pupuk anorganik (N, P, K) dalam meningkatkan
pertumbuhan, produksi dan mutu benih kacang tanah (Arachis hypogaea L).
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh aplikasi pupuk
organik dan pupuk anorganik terhadap pertumbuhan, produksi dan mutu benih
kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
Hipotesis
Aplikasi pupuk organik dapat menggantikan pupuk anorganik untuk
pertumbuhan, produksi dan mutu benih kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
4
TINJAUAN PUSTAKA
Kacang Tanah
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, kacang tanah diklasifikasi seperti berikut
ini:
Divisi
: Spermatophyta
Sub-divisi
: Angiospermae
Class
: Dicotyledoneae
Ordo
: Rosales
Famili
: Leguminoceae
Genus
: Arachis
Species
: Arachis hypogaea
Kacang tanah berakar tunggang dengan akar cabang yang tumbuh tegak
lurus pada akar tungga ngnya tersebut. Akar cabang ini mempunyai akar-akar yang
bersifat sementara yang disebut dengan rambut-rambut akar yang berfungsi
sebagai alat penyerapan unsur hara.
Tanaman kacang tanah di Indonesia ada 2 tipe yaitu; (a) tipe tegak; jenis
kacang tanah ini tumbuh lurus atau sedikit miring keatas, buahnya terdapat pada
ruas-ruas dekat rumpun, umumnya berumur pendek (genjah) dan kemasakan
buahnya serempak. (b) tipe menjalar; jenis ini tumbuh kearah samping, batang
utama berukuran panjang, pada ruas-ruas yang berdekatan dengan tanah dan
umumnya berumur panjang (Trustinah 1993).
Kacang tanah berdaun majemuk bersirip genap, terdiri atas empat anak
daun dengan tangkai daun agak panjang. Daun kacang tanah berfungsi untuk
proses fotosintesis.
Bunga kacang tanah muncul kira-kira pada umur 3-5 minggu. Bunga
muncul dari ketiak daun. Bentuk bunga seolah-olah bertangkai panjang berwarna
putih. Tangkai tersebut bukan tangkai bunga, melainkan tabung kelopak. Mahkota
bunganya bergaris-garis merah pada pangkalnya. Umur bunga hanya satu hari,
mekar di pagi hari dan layu pada sore hari. Bunga kacang tanah menyerbuk
sendiri (Suprapto 1993).
5
Kacang tanah berbuah polong. Polongnya terbentuk setelah terjadinya
pembuahan. Bakal buah tumbuh memanjang yang disebut dengan ginofor. Polong
tersebut menghasilkan biji. Warna biji kacang tanah bermacam- macam: ada yang
putih, merah, unggu, dan kesumba.
Seperti halnya tanaman legum lain, kacang tanah memiliki bintil akar.
Melalui simbiosis bakteri rhizobium mampu mengikat unsur nitrogen (N 2 ) dari
udara. Kacang tanah berfungsi sebagai inang perkembangan bakteri rhizobium
untuk mengikat nitrogen. Akibatnya tanaman akan menerima unsur nitrogen yang
ditambat oleh bintil akar. Apabila bintil akar tersebut efektif maka kemampuan
menambat nitrogen dapat mencakupi kebutuhan nitrogen sebesar 80-90%.
Sedangkan rhizobium memanfaatkan karbohidrat dari tanaman kacang tanah
sebagai sumber energi.
Penimbuna n cadangan makanan merupakan ciri utama dari perkembangan
benih setelah mengalami pembuahan. Semakin besar suplai bahan cadangan
makanan ke dalam benih, semakin besar pula viabilitas benihnya. Pollock dan
Roos (1972) menyatakan bahwa keadaan lingkungan pertanaman induk
mempunyai potensi untuk mempengaruhi viabilitas benih pada generasi
berikutnya.
Pupuk Organik
Pupuk organik yaitu pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari alam.
Pupuk organik terdiri dari pupuk kandang, biokompos dan pupuk mikroba:
inokulan rhizobium, Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) merupakan contoh
pupuk organik
Pupuk organik sangat berperan dalam menentukan tingkat kesuburan tanah
karena dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Bahan organik juga
merupakan penyanggga persediaan unsur-unsur hara makro dan mikro bagi
tanaman. Pupuk organik merupakan hasil peruraian bagian-bagian tanaman, dan
binatang.
Hardjowigeno (1995) menyatakan bahwa keuntungan pupuk organik
selain menambah hara dapat pula memperbaiki struktur tanah, meningkatkan
6
kapasitas tukar kation, meningkatkan kegiatan biologi tanah. Pupuk organik juga
dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara mikro dan juga tidak menimbulkan
polusi lingkugan.
Berdasarkan kandungan unsur haranya pupuk organik mengandung unsur
hara seperti N, P dan K ya ng sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan produksi
tanaman
Rhizobium
Secara umum rhizobium merupakan istilah yang digunakan sebagai
sebutan untuk kelompok bakteri pembentuk nodul akar, daun, maupun nodul
batang pada tanaman inangnya, yang mampu memfiksasi N bebas. Organismeorganisme yang memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen disebut dengan
diazotrop (Wiki 2005).
Semua rhizobium adalah bakteri nodul akar, gram negative, tidak
membentuk spora, berukuran sedang, mengandung enzim komplek. Pembentukan
simbiosis antara legum dan rhizobia diperlukan penyesuaian mikrosimbion bakteri
pada epidermis akar yang diikuti dengan inisiasi infeksi dan pembentukan organ
nodul (Zhang et al. 2002).
Penambatan nitrogen bebas oleh bakteri nodul diperantarai oleh enzim
yang diketahui sebagai nitrogenase (Wiki 2005). Dalam aktivitasnya, enzim
nitrogenase peka terhadap oksigen sehingga tidak berfungsi dengan adanya
oksigen (O 2 ). Di dalam nodul akar, level oksigen diatur oleh haemoglobin khusus
yaitu leghemoglobin (Anonim 1999).
Fiksasi N2 secara biologi adalah proses yang mengubah N2 tidak tersedia
bagi tanah dan tanaman menjadi NH3 yang secara biologi sangat berguna bagi
tanaman. Proses ini terjadi secara alamiah hanya oleh bakteri, aktifitas fiksasi N2
dimulai dengan terbentuk nya nodul yang efektif (Lindemann dan Glover 2005).
Dalam simbiosis yang efektif, rhizobium pada nodul akar akan mereduksi
nitrogen atmosfer yang akhirnya diasimilasi oleh tanaman.
Rhizobium
memanfaatkan karbohidrat dari tanaman inang sebagai energi.
Nitrogen merupakan unsur hara esensial yang dibutuhkan tanaman dalam
jumlah banyak, sebagai penyusun protein, enzim, transfer energi, dan penyusunan
7
asam nukleat. Distribusi nitrogen dialam 80% dalam bentuk N2 , tanah
mengandung sejumlah kecil total nitrogen dan hanya sedikit yang digunakan
dalam bentuk NO3 - dan NH4 +. Apabila unsur nitrogen kurang maka tanaman akan
mengalami klorosis pada keadaan defisiensi nitrogen yang kuat maka daun tua
rontok, karena bila tidak ada nitrogen berarti tidak ada protein yang disintesis
(Susila 2004).
Kehilangan nitrogen terbesar dari tanah disebabkan ole h pengambilan
tanaman dan pencucian, namun demikian pada kondisi khusus nitrogen organik
dapat diubah menjadi gas dan hilang ke atmosfer. Proses hilangnya nitrogen
dalam bentuk gas disebabkan oleh denitrifikasi dan volatilisasi NH3 (Havlin
et al. 2003).
Bintil akar tumbuh karena rangsangan zat tumbuh yang dihasilkan oleh
bakteri rhizobium. Selain rhizobium ada beberapa jenis bakteri yang mampu
memfiksasi N2 atmosfer ke dalam tanah, yang kemudian N2 ini akan dimanfaatkan
oleh tumbuhan dalam pembentukan protein.
Dengan diketahui hubungan simbiosis antara tanaman dan bakteri
munculah suatu pemanfaatan yang lebih luas lagi melalui sistem pertanaman
campuran antara legum dan no n legum, dengan harapan tanaman legum dapat
memasok nitrogen ke dalam tanah melalui perakaran yang mati, nodul akar yang
mati, serta serasah yang dapat menyumbangkan nitrogen ke dalam tanah sehingga
dapat dimanfaatkan oleh tanaman non-legum.
Cara infeksi bakteri rhizobium kedalam tanaman legum, bervariasi
bergantung terutama pada tanaman inang (Lidstrom et al. 2002). Pada kebanyakan
kelompok-kelompok tanaman legum seperti Pisum, Trifolium, Medicago, dan
Galega. Rhizobium masuk melalui benang infeksi kedalam akar untuk
membentuk bakal nodul (primordium) pada kortek akar bagian dalam.
Pada kedelai (Glycine max), benang-benang infeksi akan tumbuh melalui
akar rambut dan segera dapat masuk ke bakal nodul (Albrecht et al. 1999).
Pada Pea (Pisum sativum) dan spesies Medicago bila nodul terbentuk di bagian
dalam kortek, benang infeksi akan melintas beberapa lapis sel kortek sebelum
meningkatkan ukuran primordia nodul. Menurut Soepardi (1983) nitrogen yang
difiksasi oleh bakteri rhizobium dapat dimanfaatkan oleh tanaman dengan cara
8
berdifusi melalui dinding sel dan diserap oleh tanaman. Hal ini seiring dengan
Somasegaran dan Hoben (1994) yang menyatakan bahwa bakteri rhizobium yang
efektif pada bintil akar, mampu memenuhi seluruh kebutuhan nitrogen tanaman.
Keberhasilan pembentukan nodul akar tanaman legum yang bersimbiosis
dengan rhizobium selain ditentukan oleh kesesuaian sinyal antara rhizobium dan
inangnya, juga ditentukan oleh phytohormon. Mulder et al. (2005) menunjukkan
bahwa terdapat beberapa phytohormon yang mempengaruhi pembentukan nodul
akar tanaman legum yaitu Ethylene, Auksin dan Cytokinin.
Hasil penelitian Johson (1995) menunjukkan bahwa pembentukan bintil
akar merupakan suatu interaksi yang komplek antara bakteri dan tanaman kedelai,
salah satu di antaranya yaitu asam indolasetat (IAA) yang berperan penting dalam
pertumbuhan dan perkembangan bintil.
Kemudian menurut Frederick (1975) rhizobium mampu menaikkan hasil
kedelai apabila proses pertumbuhan bintil akar terpelihara, kehidupan dan
pertumbuhan dijamin lebih baik serta mampu bersaing dengan rhizobium yang
sudah ada dalam tanah. Hal ini sesuai dengan Sennang (1984) yang menyatakan
bahwa inokulan rhizobium dapat meningkatkan jumlah bintil akar, bobot basah
bintil akar, total N tanaman, hasil biji dan mutu benih kedelai.
Mikroflora Tanah Multiguna (MTM)
Pupuk MTM mengandung campuran beberapa jenis mikroba penyubur
tanah multiguna yang bersifat komple menter yaitu rhizobium, mikroba pelarut
fosfat, azospirilium dan cendawan mikoriza. Mikroba tersebut telah melalui
seleksi intensif terhadap kemampuannya menambat N2 udara dan melarutkan
P-tidak tersedia menjadi P-tersedia yang bersifat komplementer.
Pupuk MTM dilengkapi bahan pembawa yang mengandung formulasi
unsur hara mikro yaitu Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Cl, dan Co, yang dibutuhkan oleh
tanaman. Beberapa bakteri mampu berasosiasi dalam pembentukan bintil akar.
Asosiasi rhizobium dengan bakteri pelarut P dapat meningkatkan inisiasi
Bradyrhizobium dalam bentuk bintil akar dan dapat meningkatkan kelarutan P di
tanah masam (Saraswati 1999)
9
Kemampuan tanaman mengambil P tanah sangat dipengaruhi oleh
interaksi tanaman dan mikroba (Kaeppler et al. 2000). Oleh karena itu keefektifan
bakteri pelarut posfat, cendawan mikoriza dalam meningkatkan ketersediaan P
untuk pertumbuhan dan perkembangan serta produksi tanaman sangat diperlukan.
Hasil penelitian Harley dan Smith (1983) menunjukkan bahwa pemberian MTM
yang mengandung bakteri rhizobium dan cendawan mikoriza dapat meningkakan
pertumbuhan, serapan N dan P tanaman serta hasil kedelai.
Biokompos
Biokompos adalah hasil pengomposan jerami, sisa-sisa tanaman dari
kebun dan potongan-potongan rumput dengan Biodec. Biodec adalah miroba yang
mempunyai kemampuan untuk menghancurkan bahan organik dalam waktu yang
singkat, atau bahan tanaman yang merupakan bahan organik terdekomposisi
sehingga akan mempercepat terjadinya proses pengomposan.
Kompos merupakan semua bahan organik yang telah mengalami
degradasi, penguraian, pengomposan, sehingga berubah bentuk dan sudah tidak
dikenali bentuk aslinya. Kompos terutama digunakan untuk memperbaiki struktur
tanah dan meningkatkan bahan organik tanah.
Kompos mempunyai beberapa sifat yang menguntungkan antara lain:
memperbaiki struktur tanah berlempung sehingga menjadi ringa n, memperbaiki
daya ikat tanah berpasir sehingga tidak berderai, menambah daya ikat air pada
tanah, memperbaiki drainase, mempertinggi daya ikat tanah terhadap hara,
mengandung hara yang lengkap walaupun jumlahnya sedikit, membantu proses
pelapukan bahan mineral, memberi ketersediaan makanan bagi mikroba, dan
menurunkan aktifitas mikroorganisme yang merugikan (Indriani 1999).
Pengaruh biokompos terhadap kimia tanah adalah dapat menambah bahan
organik seperti: humus yang mengandung nitrogen, fosfat, dan kalium, serta unsur
hara mikro, dan asam humat yang dapat melarutkan Fe dan Al sehingga fosfat
yang terikat dengan Fe dan Al menjadi bebas. Pengaruh P terhadap produksi
dipengaruhi oleh ketersediaan unsur P di dalam tanah. Unsur P juga berperan
dalam peningkatan
perkecambahan
benih.
Tisdale
dan Nelson (1975)
mengemukakan bahwa unsur P terdapat pada semua jaringan hidup dan
10
terkonsentrasi pada bagian yang lebih muda, bunga. Menjelang akhir
pertumbuhan unsur P banyak di timbun di dalam biji. Hasil penelitian Hutapea
(1983) pada kacang hijau menunjukkan bahwa unsur P berpengaruh terhadap
produksi benih.
Pupuk Kandang Kambing
Pupuk kandang tersusun dari senyawa organik yang sukar terurai seperti
lignin, minyak, lemak, lesin dan senyawa yang mudah lapuk seperti selulosa, gula
dan protein. Pupuk kandang merupakan salah satu sumber pupuk organik
disamping sisa tanaman. Komposisi unsur hara dalam pupuk kandang bervariasi.
Kadar unsur hara dalam beberapa jenis pupuk kandang disajikan dalam Tabel I.
Tabel I Komposisi Pupuk Kandang yang Berasal dari Berbagai Jenis Ternak
Jenis ternak
N (%)
P 2O5 (%)
K2O (%)
Kambing
1.28
0.19
0.93
Sapi
0.53
0.35
0.41
Kuda
0.70
0.10
0.58
Babi
0.58
0.15
0.42
Ayam
1.50
0.77
0.89
Sumber: Tan KH 1994
Pupuk kandang kambing komposisi unsur haranya 1.28 % N, % 0.19 P2 O5
dan 0.93 % K2O. Ternyata bahwa kadar N pupuk kandang kambing cukup tinggi,
dibandingkan dengan pupuk kandang sapi, pupuk kandang kuda dan pupuk
kandang babi.
Dilihat dari proses dekomposisinya, pupuk kandang dapat digolongkan
menjadi dua, yaitu pupuk dingin dan pupuk panas. Pupuk dingin merupakan
pupuk yang terbentuk karena proses penguraian oleh mikroorganime dan
berlangsung perlahan sehingga tidak membentuk panas, contoh pupuk dingin
antara lain pupuk kandang sapi, pupuk kandang kerbau dan pupuk kandang babi.
Sedangkan pupuk panas adalah pupuk yang terbentuk karena proses penguraian
oleh mikroorganisme yang berlangsung secara cepat sehingga membentuk panas,
11
contoh pupuk panas antara lain pupuk kandang ayam, pupuk kandang kambing
dan pupuk kandang kuda (Musnamar 2003)
Penggunaan pupuk kandang bermanfaat meningkatkan daya ikat ion
sehingga
akan
mengefektifkan
penggunaan
pupuk
anorganik
dengan
meminimalkan kehilangan pupuk anorganik akibat penguapan atau tercuci oleh
hujan. Selain itu, penggunaan pupuk kandang dapat mendukung pertumbuhan
tanaman karena struktur tanah sebagai media tumbuh tanaman dapat diperbaiki.
Hasil penelitian Manik (2003) menunjukkan bahwa pemupukan dengan
pupuk kandang kambing dengan dosis 4 ton/ha menghasilkan pertumbuhan
tanaman kedelai yang terbaik dan juga berbeda nyata dengan dosis yang sama dari
pupuk kandang yang lainnya. Hal ini bertentangan dengan penelitian Harsono et
al. (1992) yang menyatakan bahwa pemberian pupuk kandang kambing sampai
dengan dosis 10 ton/ha belum mampu meningkatkan hasil kacang tanah di Jepara.
Demikian juga dengan penelitian Deviana (2000) yang menyatakan bahwa untuk
semua komponen produksi benih kedelai hasilnya tidak dipengaruhi oleh
penggunaan pupuk kandang dengan dosis 5 ton/ha dan 10 ton/ha baik tanpa
penambahan pupuk buatan maupun dengan penambahan pupuk buatan setengah
atau satu dosis rekomendasi.
Pengaruh Pupuk Organik Terhadap Pertumbuhan, Produksi
dan Mutu Benih Tanaman Legum.
Pertanian sangat tergant ung pada nitrogen yang dihasilkan oleh organisme
yang mampu menambat nitrogen
untuk produksi tanaman budidaya. Bakteri
rhizobium tertentu bisa bersimbiosis dengan legum sebagai inangnya dapat
memfiksasi 100 kg /ha nitrogen per musim. Hasil penelitian Damanik (2000)
menunjukkan bahwa, dengan pemberian inokulan rhizobium pada tanaman
kedelai dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil kedelai.
Kekurangan
unsur
nitrogen
dapat
menyebabkan
tanaman
kerdil,
pertumbuhan akar terbatas, daun-daun kuning dan gugur, pada tanaman dewasa
pertumbuhan terhambat ini akan berpengaruh pada pembuahan yang terhambat,
Perkembangan buah tidak sempurna, umumnya kecil-kecil dan cepat matang,
12
daun penuh dengan berserat, hal ini dikarenakan menebalnya membran sel daun
sedangkan selnya sendiri berukuran kecil-kecil.
Kelebihan unsur nitrogen dapat menyebabkan terhambatnya kematangan
tanaman karena terlalu banyak pertumbuhan vegetatif, batang-batang lemah dan
mudah roboh, serta mengurangi daya tahan tanaman terhadap penyakit.
Pengaruh pupuk nitrogen terhadap mutu benih terutama tingkat viabilitas
benih berkaitan dengan peningkatan kandungan protein benih. Protein benih
sangat penting dalam menunjang viabilitas benih, karena menurut Bewley dan
Black (1978) protein berfungsi sebagai enzim dalam proses perkecambahan dan
merupakan komponen penyusun membran bersama-sama asam lemak, gliserol.
Proses pembentukan protein dalam benih sangat ditentukan oleh proses
penyerapan N dari tanah dan asimilasi dalam tanaman.
Benih bermutu adalah benih dengan viabilitas tinggi. Komponen mutu
benih dibedakan menjadi 4, yakni komponen mutu fisik, fisiologis, genetik dan
pathologis. Komponen mutu fisik adalah kondisi fisik benih yang menyangkut
warna, bentuk, ukuran, bobot, tektur permukaan, tingkat kerusakan fisik,
kebersihan, dan keseragaman. Komponen mutu fisiologis adalah hal yang
berkaitan dengan daya hidup benih, bila ditumbuhkan (dikecambahkan), baik pada
kondisi optimum maupun kondisi sub optimum. Komponen mutu genetik adalah
hal yang berkaitan dengan kebenaran dari varietas benih, baik secara fenotip
maupun genetiknya. Adapun komponen mutu pathologis berkaitan dengan ada
tidak seranga n penyakit pada benih (Wirawan dan Sri 2003)
Benih yang mengandung protein tinggi memiliki viabilitas lebih tinggi
dari pada benih dengan kandungan protein rendah. Penelitian pada tanaman
kedelai yang dilakukan oleh Ruschel et al. (1975) menunjukkan bahwa unsur
nitrogen dapat
meningkatkan kandungan protein benih kedelai. Dalam
penelitiannya, Mugnisjah (1986) mengemukakan bahwa unsur nitrogen yang
tinggi pada fase vegetatif dan fase generatif pada tanaman induk menghasilkan
benih kedelai bervigor lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman induk yang
mengandung unsur nitrogen rendah.
Unsur P didalam tanah berasal dari bahan orga nik seperti pupuk kandang,
sisa-sisa tanaman, biokompos dan mineral- mineral dalam tanah seperti apatit.
13
Didalam pupuk Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) terkandung bakteri pelarut
fosfat, bakteri rhizobium dan cendawan mikoriza.
Kemampuan mikroba melarutkan mineral fosfat yang sulit larut dalam
tanah adalah proses yang sangat penting dalam ekosistem dan pada tanah-tanah
pertanian. Hal ini karena meskipun di dalam tanah terdapat banyak fosfat, tetapi
ketersediaannya bagi tanaman sangat rendah dan sering menjadi faktor pembatas
terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman (Wissuwa 2003). Oleh karena itu
pada apklikasi pemupukan mineral dengan bakteri pelarut fosfat dan cendawan
mikoriza memainkan peranan penting dalam metabolisme dan produktivitas
tanaman (Mikonova dan Novakova 2002, Raja et al. 2002) . Hasil penelitian Noor
(2003) pada kedelai menunjukkan bahwa aplikasi bakteri pelarut fosfat pada
6 minggu setelah tanam dapat meningkatkan P tersedia.
Cendawan mikoriza yang terkandung di dalam pupuk MTM berfungsi
dalam peningkatan ketersediaan P di tanah. Mikoriza berkembang baik dalam
tanaman inangnya, dapat memfiksasi P yang telah tersedia oleh adanya bakteri
pelarut fosfat. Swift (2004) menyatakan bahwa satu dari beberapa aktifitas infeksi
oleh cendawan mikoriza pada tanaman inang adalah peningkatan penyerapan P
yang terutama disebabkan oleh kemampuan mikoriza menyerap P dari tanah dan
mentrasfernya ke akar tanaman inang.
Hasil peneltian Sielverding (1991) yang menunjukkan bahwa akar
tanaman kacang tanah yang terinfeksi cendawan mikoriza akan memperluas
bidang kontak akar dengan tanah, selanjutnya adanya bakteri pelarut fosfat dengan
asam-asam organiknya yang mampu meningkatkan kelarutan P tersedia dalam
tanah juga akan meningkatkan serapan P oleh tanaman. Dimana P merupakan
unsur yang sangat dibutuhkan dalam tanaman pada saat pembentukan biji. yang
kemudian akan meningkatkan pula produksi kacang tanah.
Fungsi P dalam tanaman adalah dapat mempercepat pertumbuhan akar
semai,
mempercepat
dan
memperkuat
pertumbuhan
tanaman
dewasa,
meningkatkan produk biji-bijian dan memperkuat tubuh tanaman sehingga tidak
mudah rebah, menyimpan dan memindahkan energi misalnya: ATP, ADP.
P berfungsi pada banyak proses-proses metabolisme. Roper et al. (2004)
menyatakan bahwa P merupakan subtrat kunci dalam metabolisme energi dan
14
biosintesis asam nukleat, pengkodean gen dan membran. Fosfor juga memainkan
peranan penting dalam fotosintesis, respirasi dan regulasi dari beberapa enzim
sehingga berpengaruh terhadap pertumbuhan dan metabolisme.
Soepardi (1983) mengemukakan peranan unsur P dalam tanaman yaitu:
pembentukan bunga, pembelahan sel, pembentukan lemak dan albumin,
mempercepat pamatangan biji, perkembangan akar serabut, meningkatkan
ketahanan terhadap penyakit. Copeland (1976) mengemukakan bahwa pemberian
unsur P dapat meningkatkan perkecambahan, tetapi pemberian yang berlebihan
justru menekan perkecambahan.
Fosfor dalam benih disimpan dalam bentuk senyawa fitin yang merupakan
persenyawaan garam kalsium dengan magnesium dari mioinositol heksafosfat
(bewley dan Black 1986). Asam fitat adalah cadangan fosfat utama dalam benih,
asam fitat tercampur dengan garam dan elemen seperti K+ yang biasanya disebut
dengan fitin atau fitat yang merupakan sumber hara makro didalam benih.
Bewley dan Black (1986) juga menyatakan bahwa fitin sebagai bentuk
senyawa P dalam benih yang merupakan cadangan P yang tidak larut dan tidak
dapat digunakan secara langsung oleh sel-sel tanpa perombakan menjadi P
anorganik dengan enzim fitase. Uns ur P baru tersedia didalam benih setelah
terjadi perombakan fitin dalam proses perkecambahan.
Kekurangan P di dalam tanah disebabkan jumlah P di tanah sedikit,
sebagian besar terdapat dalam bentuk yang tidak dapat diambil oleh tanaman,
terjadi fiksasi oleh AI pada tanah masam. Kekurangan unsur hara P di dalam
tanaman dapat menimbulkan hambatan pada pertumbuhan sistem perakaran, daun
dan batang. Daun berwarna hijau tua/keabu-abuan, mengkilap, sering pula
terdapat pigmen merah pada daun bagian bawah dan selanjutnya mati, tangkaitangkai daun keliatannya lancip- lancip, dan pembentukan buah jelek (Sutedjo
2002).
Penelitian terhadap pupuk Mikroflora Tanah Multiguna (MTM) masih
sangat kurang meskipun memiliki potensi yang besar untuk meningkatkan
pertumbuhan dan produksi tanaman.
Di dalam pupuk organik seperti pupuk kandang kambing, biokompos, juga
mengandung unsur makro yang jumlahnya berbeda satu sama lain. Menurut
15
Tan (1994) pupuk kandang kambing mengandung unsur hara K sebesar 0.93 %.
Unsur K merupakan unsur hara makro kedua setelah N yang paling banyak
diserap tanaman. Unsur K diambil tanaman dalam bentuk ion K+. Senyawa K
dihasilkan dari pelapukan mineral- mineral dalam tanah dan proses dekomposisi
pupuk kandang maupun biokompos. Kadar K tertukar didalam tanah biasanya
sekitar 0,5-0,6% dari total K tanah. Kadar K-tertukar dengan kadar K- terfiksasi,
keduanya merupakan sumber utama K-terlarut yang diserap tanaman. K- tersedia
lebih cepat diambil tanaman dibandingkan K- terfiksasi, K-terlarut asli yang
diserap tanaman hanya 18-20% total K yang diserap tanaman.
Pada tanaman kedelai diketahui bahwa penyerapan K oleh tanaman 90%
nya melalui mekanis me difusi dan hanya 10% yang berasal dari aliran massa dan
intersepsi akar. Hal ini terkait dengan hanya sekitar 1% permukaan partikel tanah
yang dapat dijelajahi oleh akar (Hanafiah 2005). Hal ini sesuai dengan pendapat
Basroh (1982), bahwa pupuk kandang mampu meningkatkan kesuburan tanah,
memperbaiki, memperbaiki struktur tanah dan pemantapan agregrat tanah, aerasi
dan daya menahan air, serta kapasitas kation. Dengan struktur tanah yang baik
menjadikan perakaran berkembang dengan baik sehingga semakin luas bidang
serapan unsur hara sehingga meningkatnya pertumbuhan, dan produksi tanaman.
Hasil penelitian Pujiastuti (2005), menunjukan bahwa pemberian pupuk kandang
pada tanaman buncis dapat mempercepat waktu pembungaan, mempengaruhi
jumlah polong, dan bobot 1000 butir benih.
Kekurangan unsur K mudah terlihat dengan melemahnya turgor batang,
sehingga mudah patah atau tanaman mudah rebah, kerentanan terhadap seranga n
penyakit, rendahnya kualitas produksi berbuah dan sayuran, secara fisiologi
menyebabkan terganggunya aktivitas enzim pada beberapa tanaman.
Salah satu fungsi spesifik unsur K adalah sebagai pengimbang atau
penetral efek kelebihan N yang menyebabkan tanaman lebih sekulen sehingga
lebih mudah terserang hama dan penyakit. Hal ini karena unsur K berfungsi
meningkatkan sintesis dan trans lokasi karbohidrat, sehingga mempercepat
penebalan dinding-dinding sel dan ketegaran tangkai bunga, buah dan cabang.
Adapun kekurangan K dalam tanaman dapat menyebabkan daun akan keliatan
16
mengkerut, selanjutnya ujung dan tepi daun akan kelihatan menguning, misalnya
pada ruas tanaman jagung kelihatan memendek dan tanaman tidak tinggi.
Unsur K aktif dalam proses fotosintesis sehingga akan meningkatkan
translokasi karbohirat dari jaringan floem ke bagian-bagian cabang, akar dan
benih. Banyaknya karbohidrat di dalam benih akan meningkatkan mutu benih,
yang ditandai dengan benih yang mempunyai benih sehat, bernas dan tidak
keriput (Leiwkabessy dan Sutandi 1988). Tanaman yang kekurangan unsur K
memberikan hasil benih abnormal tinggi dan viabilitas benih rendah.
17
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai dengan bulan Juli 2006.
Penelitian dilakukan di kebun percobaan Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih
IPB Leuwikopo Kampus Darmaga Bogor. Analisis tanah, pupuk dan kandungan
N, P, K daun dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanain IPB.
Analisis Asetilene Reduction Assay (ARA) dilakukan di Laboratorium Biologi
Tanah IPB. Analisis luas daun dilakukan di Laboratorium Ekologi Tanaman.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah benih kacang tanah varietas lokal Bogor,
pupuk organik: inokulan rhizobium, pupuk MTM (Mikroflora Tanah Multiguna),
dan biokompos yang berasal dari Balittan, pupuk kandang kambing yang berasal
dari Leuwikopo. Pupuk anorganik: Urea, TSP, dan KCL. Bahan kimia yang
digunakan: parafin, H2 SO4 , NaOH, HCL, H3 B3 bahan yang digunakan untuk
pencampuran pada uji kandungan N, P dan daun. gas asetilen digunakan untuk
bahan uji Asetilene Reduction Assay (ARA).
Alat yang digunakan: Neraca analitik, oven, cangkul, tugal, LAI meter
(Leaf Area Index) alat untuk pengukuran luas daun, kertas merang untuk media
tanam
uji
UKDdp
benih
mengecambahkan benih,
kacang
tanah,
germinator digunakan
untuk
spectrophotometer digunakan untuk penguk uran
kandungan P daun dengan metode pengabuan kering. Flemphotometer alat yang
digunakan untuk pengukuran kandungan K daun, Titri meter alat yang digunakan
untuk mengukur kandungan N daun dengan metode titrasi, GC (Gas
Chromatogaphy) alat untuk pengukuran aktifitas enzim nitrogenase dan alat tulis
menulis.
18
Metode penelitian
Percobaan ini merupakan percobaan faktor tunggal dengan Rancangan
Acak Kelompok. Faktor tunggal adalah aplikasi pupuk organik dan pupuk
anorganik yang terdiri dari:
PI = Pupuk anorganik dosis rekomendasi (20 kg/ha Urea, 45 kg/ha TSP dan 50
kg /ha KCl)
P2 = Pupuk kandang kambing (5 ton/ha)
P3 = Pupuk kandang kambing (5 ton/ha) dan Pupuk anorganik 20 kg/ha Urea,
45 kg/ha TSP, 50 kg/ha KCI
P4 = Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 )
P5 = Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 ) dan Pupuk anorganik 10 kg/ha
Urea, 22.5 kg/ha TSP, 25 kg/ha KCI
P6 = Biokompos (5 ton /ha)
P7 = Inokulan rhizobium (40 g / 2000 M2 ), Biokompos (5 ton /ha).
P8 = MTM (200 g/ha)
P9 = MTM (200 g/ha) dan Pupuk anorganik 20 kg/ha Urea, 22.5 kg/Ha TSP,
25 kg/ha KCI
Dengan demikian terdapat 9 perlakuan. Setiap perlakuan diulang tiga kali
sehingga diperoleh 27 satuan percobaan.
Model matematika dari rancangan yang digunakan adalah:
Yij = µ + Ti +