Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Ketiga pada Tanah Gambut oleh Residu Blast Furnace Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan dan
Produksi Padi Sawah Tanaman Ketiga pada Tanah Gambut oleh Residu Blast
Furnace Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Rike Dwi Jayanti
NIM A14100043
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH TANAMAN
KETIGA PADA TANAH GAMBUT OLEH RESIDU BLAST
FURNACE SLAG, SILICA GEL, DAN UNSUR MIKRO
RIKE DWI JAYANTI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
dilaksanakan sejak bulan Januari 2014 sampai Desember 2014, dengan skripsi
berjudul Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Ketiga pada Tanah
Gambut oleh Residu Blast Furnace Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro.
Terima kasih penulis ucapkan kepada :
1. Bapak Dr Ir Suwarno, MSc dan Bapak Dr Ir Komaruddin Idris, MS
selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan, nasihat, dan dukungan
kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr Ir Budi Nugroho, MSi selaku dosen penguji yang telah
memberikan saran dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi.
3. Seluruh keluarga (ibu, bapak, kakak, dan adik) atas segala doa dan kasih
sayangnya.
4. Seluruh staff Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen
Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB.
5. Staff University Farm Cikabayan IPB yang telah membantu penulis
selama melakukan penelitian di rumah kaca.
6. Teman-teman satu penelitian Yoga Prawira dan Bang Putro, yang telah
bersama - sama dengan penulis menyelesaikan penelitian.
7. Seluruh keluarga besar Ilmu Tanah 47 yang telah memberi semangat dan
bersama-sama di IPB.
8. Teman-teman kostan (Leny dan Anggun) atas segala bantuan dan
semangat selama penulis menyelesaikan skripsi.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2015
Rike Dwi Jayanti
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
vi
vi
vi
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Pembentukan Tanah Gambut
2
Sifat Fisik Tanah Gambut
2
Sifat Kimia Tanah Gambut
3
Manfaaat Terak Baja (Steel Slag) dalam Pertanian
4
Karakteristik Tanaman Padi
5
Manfaat Silika bagi Tanaman Padi
5
METODE
6
Tempat dan Waktu Penelitian
6
Bahan dan Alat
6
Rancangan Percobaan
6
Pelaksanaan Penelitian
7
Analisis Data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN
8
Sifat Kimia Tanah Gambut
8
Pengaruh Residu Kedua BF slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat
Kimia Tanah Gambut
8
Pengaruh Residu Kedua BF slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap
Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah
11
Pengaruh Residu Kedua BF slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar
SiO2 pada Jerami dan Kadar Logam Berat pada Beras
13
SIMPULAN
15
DAFTAR PUSTAKA
15
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
17
34
DAFTAR TABEL
1. Dosis perlakuan yang diberikan per pot pada tanaman padi
pertama .................................................................................................... 7
2. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap pH dan kadar basa – basa yang dapat dipertukarkan
dalam tanah ............................................................................................. 9
3. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap unsur mikro dalam tanah ........................................................ 10
4. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kadar logam berat dalam tanah............................................... 11
5. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap tinggi tanaman padi umur 11 minggu, jumlah anakan
maksimum, jumlah anakan produktif, dan bobot jerami ...................... 12
6. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel dan unsur mikro
terhadap produksi tanaman ................................................................... 12
7. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kadar SiO2 jerami ................................................................... 14
8. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kandungan logam berat dalam beras ...................................... 14
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alur proses pembuatan baja dan klasifikasi terak baja ............. 4
2. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kadar SiO2 tersedia dalam tanah............................................. 13
3. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap bobot GKG tanaman padi ketiga ............................................ 13
DAFTAR LAMPIRAN
1. Komposisi kimia BF slag ..................................................................... 17
2. Hasil analisis awal tanah gambut .......................................................... 18
3. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap pH tanah....................................................................... 19
4. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Ca-dd tanah .................................................................. 19
5. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Mg-dd tanah................................................................. 19
6. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Fe-tersedia tanah .......................................................... 19
7. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Mn-tersedia tanah ........................................................ 20
8. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Cu-tersedia tanah ......................................................... 20
9. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Zn-tersedia tanah ......................................................... 20
10. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap SiO2-tersedia tanah ..................................................... 20
11. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap tinggi tanaman padi pada usia 11 MST ....................... 21
12. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap jumlah anakan maksimum tanaman padi pada usia
11 MST ................................................................................................. 21
13. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap jumlah anakan produktif tanaman padi ....................... 21
14. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot GKP tanaman padi ............................................ 21
15. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot GKG tanaman padi ........................................... 22
16. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot KGB tanaman padi ............................................ 22
17. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot KGH tanaman padi ........................................... 22
18. Batas maksimum logam berat pada beras (SNI 7387:2009) ................ 22
19. Deskripsi varietas padi IR 64 ............................................................... 23
20. Metode analisis laboratorium ............................................................... 24
21. Gambar Tanaman Padi Umur 15 MST: (a) Perbandingan
perlakuan kontrol, residu silica gel dan unsur mikro, (b)
Perbandingan perlakuan kontrol, residu BF slag dan unsur mikro ...... 26
22. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap pH tanah, kadar Ca-dd dan Mg-dd .............................. 27
23. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap kadar unsur mikro tersedia dalam tanah ..................... 28
24. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap logam berat dan SiO2 tersedia tanah ........................... 30
25. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap pertumbuhan padi IR 64 .............................................. 30
26. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap produksi padi IR 64 ..................................................... 31
27. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot dan kadar SiO2 jerami ....................................... 32
28. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap kadar logam berat dalam beras .................................... 33
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sebagian besar masyarakat Indonesia mengkonsumsi beras. Mengingat
perannya sebagai komoditas pangan utama masyarakat Indonesia, tercapainya
kecukupan produksi beras nasional merupakan salah satu faktor yang akan
mempengaruhi terwujudnya ketahanan pangan nasional. Kebutuhan beras akan
terus meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Hasil proyeksi
menunjukkan bahwa jumlah penduduk Indonesia selama dua puluh lima tahun
mendatang terus meningkat yaitu dari 238.5 juta pada tahun 2010 menjadi 305.6
juta pada tahun 2035 (BPS 2013).
Selama ini produksi padi di Indonesia masih bertumpu pada sawah –
sawah yang subur di pulau Jawa. Namun, pulau Jawa yang merupakan pulau
terpadat di Indonesia dengan luas hanya 7 % dari areal Indonesia ditempati
sebesar 60 % penduduk Indonesia. Oleh karena itu, pemanfaatan lahan di luar
pulau Jawa menjadi salah satu alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Salah satu areal yang dapat dikembangkan menjadi lahan pertanian adalah lahan
gambut. Indonesia memiliki lahan gambut terluas di antara negara tropis, yaitu
sekitar 21 juta ha atau 10.8% dari luas daratan Indonesia. Lahan rawa gambut
sebagian besar terdapat di empat pulau besar yaitu di Sumatera 35%, Kalimantan
32%, Papua 30%, dan sebagian kecil ada di Sulawesi, Halmahera, dan Seram 3%
(Radjagukguk 1992; 1995 dalam Ratmini 2012).
Pemanfaatan lahan gambut di bidang pertanian terutama untuk budidaya
padi sawah menghadapi beberapa persoalan. Menurut Barchia (2006), tanah
gambut memiliki tingkat kesuburan marjinal. Keadaan ini dicirikan dengan reaksi
tanah gambut yang masam hingga sangat masam, ketersediaan hara makro dan
mikro yang rendah, kapasitas tukar kation yang tinggi, dan kejenuhan basa yang
rendah. Selain itu, ketersediaan silikat pada tanah gambut tergolong rendah,
padahal silikat merupakan hara penting bagi padi.
Beberapa upaya telah dilakukan untuk meningkatkan daya guna tanah
gambut, antara lain pemberian abu bakaran tanah gambut, pengapuran, pemberian
tanah mineral, dan pemupukan (Halim 1987). Salah satu material yang bermanfaat
di bidang pertanian adalah steel slag, karena steel slag dapat digunakan sebagai
bahan pengapuran untuk memperbaiki kondisi tanah masam (Suwarno et al. 1999)
maupun sebagai pupuk Si untuk tanaman padi sawah dan tebu (Ma dan Takahashi
2002). Jenis steel slag yang umum digunakan sebagai pupuk Si adalah blast
furnace slag (BF slag) dan sering dikenal dengan sebutan calcium silicate slag.
Selain dengan penambahan BF slag, penambahan silica gel dan unsur mikro juga
mampu memperbaiki sifat kimia tanah. Silica gel efektif meningkatkan kadar SiO2
tanah, sedangkan unsur mikro dapat meningkatkan kadar unsur hara mikro
tersedia pada tanah.
Penelitian mengenai pengaruh residu BF slag menunjukkan hasil bahwa
residu BF slag masih dapat memperbaiki sifat kimia tanah serta mendukung
pertumbuhan dan produksi tanaman padi kedua (Banta 2014), sedangkan silica gel
dan unsur mikro tidak berpengaruh nyata meningkatkan pertumbuhan dan
produksi tanaman padi pertama (Listianti 2012). Berdasarkan uraian tersebut,
2
perlu dilaksanakan penelitian lanjutan mengenai pengaruh residu BF slag, silica
gel, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah, serta pengaruhnya terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman padi ketiga di tanah gambut dalam.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui pengaruh residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi (Oryza sativa
L.) tanaman ketiga pada tanah gambut dari Kumpeh, Jambi.
2. Mengetahui pengaruh residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kandungan logam berat beracun dalam beras untuk kelayakan
konsumsi.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro masih dapat
memperbaiki sifat kimia tanah gambut. Pertumbuhan dan produksi padi
tanaman ketiga pada residu BF slag lebih baik dibandingkan residu silica gel
dan unsur mikro.
2. Residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro tidak berpengaruh
terhadap kandungan logam berat beracun dalam beras.
TINJAUAN PUSTAKA
Pembentukan Tanah Gambut
Gambut terbentuk dari timbunan sisa – sisa tanaman yang telah mati, baik
yang sudah lapuk maupun belum. Timbunan terus bertambah karena proses
dekomposisi terhambat oleh kondisi anaerob dan/atau kondisi lingkungan lainnya
yang menyebabkan rendahnya tingkat perkembangan biota pengurai pada
ekosistem tersebut (Widyati dan Rostiwati 2010). Menurut Noor (2001),
berdasarkan ketebalan lapisan bahan organiknya, gambut dibagi ke dalam empat
kategori, yaitu :
Gambut dangkal, ketebalan lapisan bahan organik antara 50-100 cm
Gambut tengahan, ketebalan lapisan bahan organik antara 100-200 cm
Gambut dalam, ketebalan lapisan bahan organik antara 200-300 cm
Gambut sangat dalam, ketebalan lapisan bahan organik > 300 cm.
Sifat Fisik Tanah Gambut
Sifat-sifat fisik tanah gambut yang penting untuk dipertimbangkan baik
dalam pemanfaatannya untuk pertanian maupun kegiatan rehabilitasi lahan
gambut yang terdegradasi meliputi kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya
3
menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan
mengering tidak balik (irriversible drying) (Agus dan Subiksa 2008).
Menurut Ratmini (2012), beberapa sifat fisik yang perlu diperhatikan
kaitannya dengan konservasi tanah gambut adalah kadar air serta kapasitas
memegang air. Kadar air tanah gambut berkisar antara 100 – 1 300 % dari berat
keringnya (13 kali bobotnya) menyebabkan BD menjadi rendah. Bulk density
terkait dengan tingkat kematangan dan kandungan bahan mineral, dimana
semakin matang dan semakin tinggi kandungan bahan mineral maka BD akan
semakin besar dan tanah gambut semakin stabil (tidak mudah mengalami
kerusakan).
Volume gambut akan menyusut bila lahan gambut didrainase, sehingga
terjadi penurunan permukaan tanah (subsiden). Selain karena penyusutan volume,
subsiden juga terjadi karena adanya proses dekomposisi dan erosi. Dalam 2 tahun
pertama setelah lahan gambut didrainase, laju subsiden bisa mencapai 50 cm.
Pada tahun berikutnya laju subsiden sekitar 2 – 6 cm per tahun tergantung
kematangan gambut dan kedalaman saluran drainase. Adanya subsiden bisa
dilihat dari akar tanaman yang menggantung (Agus dan Subiksa 2008).
Rendahnya BD gambut menyebabkan daya menahan atau menyangga
beban (bearing capacity) menjadi sangat rendah. Hal ini menyulitkan
beroperasinya peralatan mekanisasi karena tanahnya yang empuk. Gambut juga
tidak bisa menahan pokok tanaman tahunan untuk berdiri tegak. Tanaman
perkebunan seperti karet, kelapa sawit atau kelapa seringkali doyong atau bahkan
roboh. Pertumbuhan seperti ini dianggap menguntungkan karena memudahkan
bagi petani untuk memanen sawit (Agus dan Subiksa 2008).
Sifat fisik tanah gambut lainnya adalah sifat mengering tidak balik.
Gambut yang telah mengering, dengan kadar air
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan dan
Produksi Padi Sawah Tanaman Ketiga pada Tanah Gambut oleh Residu Blast
Furnace Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2015
Rike Dwi Jayanti
NIM A14100043
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH TANAMAN
KETIGA PADA TANAH GAMBUT OLEH RESIDU BLAST
FURNACE SLAG, SILICA GEL, DAN UNSUR MIKRO
RIKE DWI JAYANTI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
dilaksanakan sejak bulan Januari 2014 sampai Desember 2014, dengan skripsi
berjudul Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Ketiga pada Tanah
Gambut oleh Residu Blast Furnace Slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro.
Terima kasih penulis ucapkan kepada :
1. Bapak Dr Ir Suwarno, MSc dan Bapak Dr Ir Komaruddin Idris, MS
selaku dosen pembimbing atas segala bimbingan, nasihat, dan dukungan
kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Dr Ir Budi Nugroho, MSi selaku dosen penguji yang telah
memberikan saran dan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi.
3. Seluruh keluarga (ibu, bapak, kakak, dan adik) atas segala doa dan kasih
sayangnya.
4. Seluruh staff Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen
Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB.
5. Staff University Farm Cikabayan IPB yang telah membantu penulis
selama melakukan penelitian di rumah kaca.
6. Teman-teman satu penelitian Yoga Prawira dan Bang Putro, yang telah
bersama - sama dengan penulis menyelesaikan penelitian.
7. Seluruh keluarga besar Ilmu Tanah 47 yang telah memberi semangat dan
bersama-sama di IPB.
8. Teman-teman kostan (Leny dan Anggun) atas segala bantuan dan
semangat selama penulis menyelesaikan skripsi.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2015
Rike Dwi Jayanti
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
vi
vi
vi
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Pembentukan Tanah Gambut
2
Sifat Fisik Tanah Gambut
2
Sifat Kimia Tanah Gambut
3
Manfaaat Terak Baja (Steel Slag) dalam Pertanian
4
Karakteristik Tanaman Padi
5
Manfaat Silika bagi Tanaman Padi
5
METODE
6
Tempat dan Waktu Penelitian
6
Bahan dan Alat
6
Rancangan Percobaan
6
Pelaksanaan Penelitian
7
Analisis Data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN
8
Sifat Kimia Tanah Gambut
8
Pengaruh Residu Kedua BF slag, Silica Gel dan Unsur Mikro terhadap Sifat
Kimia Tanah Gambut
8
Pengaruh Residu Kedua BF slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap
Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah
11
Pengaruh Residu Kedua BF slag, Silica Gel, dan Unsur Mikro terhadap Kadar
SiO2 pada Jerami dan Kadar Logam Berat pada Beras
13
SIMPULAN
15
DAFTAR PUSTAKA
15
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
17
34
DAFTAR TABEL
1. Dosis perlakuan yang diberikan per pot pada tanaman padi
pertama .................................................................................................... 7
2. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap pH dan kadar basa – basa yang dapat dipertukarkan
dalam tanah ............................................................................................. 9
3. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap unsur mikro dalam tanah ........................................................ 10
4. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kadar logam berat dalam tanah............................................... 11
5. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap tinggi tanaman padi umur 11 minggu, jumlah anakan
maksimum, jumlah anakan produktif, dan bobot jerami ...................... 12
6. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel dan unsur mikro
terhadap produksi tanaman ................................................................... 12
7. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kadar SiO2 jerami ................................................................... 14
8. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kandungan logam berat dalam beras ...................................... 14
DAFTAR GAMBAR
1. Diagram alur proses pembuatan baja dan klasifikasi terak baja ............. 4
2. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kadar SiO2 tersedia dalam tanah............................................. 13
3. Pengaruh residu kedua BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap bobot GKG tanaman padi ketiga ............................................ 13
DAFTAR LAMPIRAN
1. Komposisi kimia BF slag ..................................................................... 17
2. Hasil analisis awal tanah gambut .......................................................... 18
3. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap pH tanah....................................................................... 19
4. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Ca-dd tanah .................................................................. 19
5. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Mg-dd tanah................................................................. 19
6. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Fe-tersedia tanah .......................................................... 19
7. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Mn-tersedia tanah ........................................................ 20
8. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Cu-tersedia tanah ......................................................... 20
9. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap Zn-tersedia tanah ......................................................... 20
10. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap SiO2-tersedia tanah ..................................................... 20
11. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap tinggi tanaman padi pada usia 11 MST ....................... 21
12. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap jumlah anakan maksimum tanaman padi pada usia
11 MST ................................................................................................. 21
13. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap jumlah anakan produktif tanaman padi ....................... 21
14. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot GKP tanaman padi ............................................ 21
15. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot GKG tanaman padi ........................................... 22
16. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot KGB tanaman padi ............................................ 22
17. Analisis ragam pengaruh residu BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot KGH tanaman padi ........................................... 22
18. Batas maksimum logam berat pada beras (SNI 7387:2009) ................ 22
19. Deskripsi varietas padi IR 64 ............................................................... 23
20. Metode analisis laboratorium ............................................................... 24
21. Gambar Tanaman Padi Umur 15 MST: (a) Perbandingan
perlakuan kontrol, residu silica gel dan unsur mikro, (b)
Perbandingan perlakuan kontrol, residu BF slag dan unsur mikro ...... 26
22. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap pH tanah, kadar Ca-dd dan Mg-dd .............................. 27
23. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap kadar unsur mikro tersedia dalam tanah ..................... 28
24. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap logam berat dan SiO2 tersedia tanah ........................... 30
25. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap pertumbuhan padi IR 64 .............................................. 30
26. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap produksi padi IR 64 ..................................................... 31
27. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap bobot dan kadar SiO2 jerami ....................................... 32
28. Pengaruh residu kedua pemberian BF slag, silica gel, dan unsur
mikro terhadap kadar logam berat dalam beras .................................... 33
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sebagian besar masyarakat Indonesia mengkonsumsi beras. Mengingat
perannya sebagai komoditas pangan utama masyarakat Indonesia, tercapainya
kecukupan produksi beras nasional merupakan salah satu faktor yang akan
mempengaruhi terwujudnya ketahanan pangan nasional. Kebutuhan beras akan
terus meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Hasil proyeksi
menunjukkan bahwa jumlah penduduk Indonesia selama dua puluh lima tahun
mendatang terus meningkat yaitu dari 238.5 juta pada tahun 2010 menjadi 305.6
juta pada tahun 2035 (BPS 2013).
Selama ini produksi padi di Indonesia masih bertumpu pada sawah –
sawah yang subur di pulau Jawa. Namun, pulau Jawa yang merupakan pulau
terpadat di Indonesia dengan luas hanya 7 % dari areal Indonesia ditempati
sebesar 60 % penduduk Indonesia. Oleh karena itu, pemanfaatan lahan di luar
pulau Jawa menjadi salah satu alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Salah satu areal yang dapat dikembangkan menjadi lahan pertanian adalah lahan
gambut. Indonesia memiliki lahan gambut terluas di antara negara tropis, yaitu
sekitar 21 juta ha atau 10.8% dari luas daratan Indonesia. Lahan rawa gambut
sebagian besar terdapat di empat pulau besar yaitu di Sumatera 35%, Kalimantan
32%, Papua 30%, dan sebagian kecil ada di Sulawesi, Halmahera, dan Seram 3%
(Radjagukguk 1992; 1995 dalam Ratmini 2012).
Pemanfaatan lahan gambut di bidang pertanian terutama untuk budidaya
padi sawah menghadapi beberapa persoalan. Menurut Barchia (2006), tanah
gambut memiliki tingkat kesuburan marjinal. Keadaan ini dicirikan dengan reaksi
tanah gambut yang masam hingga sangat masam, ketersediaan hara makro dan
mikro yang rendah, kapasitas tukar kation yang tinggi, dan kejenuhan basa yang
rendah. Selain itu, ketersediaan silikat pada tanah gambut tergolong rendah,
padahal silikat merupakan hara penting bagi padi.
Beberapa upaya telah dilakukan untuk meningkatkan daya guna tanah
gambut, antara lain pemberian abu bakaran tanah gambut, pengapuran, pemberian
tanah mineral, dan pemupukan (Halim 1987). Salah satu material yang bermanfaat
di bidang pertanian adalah steel slag, karena steel slag dapat digunakan sebagai
bahan pengapuran untuk memperbaiki kondisi tanah masam (Suwarno et al. 1999)
maupun sebagai pupuk Si untuk tanaman padi sawah dan tebu (Ma dan Takahashi
2002). Jenis steel slag yang umum digunakan sebagai pupuk Si adalah blast
furnace slag (BF slag) dan sering dikenal dengan sebutan calcium silicate slag.
Selain dengan penambahan BF slag, penambahan silica gel dan unsur mikro juga
mampu memperbaiki sifat kimia tanah. Silica gel efektif meningkatkan kadar SiO2
tanah, sedangkan unsur mikro dapat meningkatkan kadar unsur hara mikro
tersedia pada tanah.
Penelitian mengenai pengaruh residu BF slag menunjukkan hasil bahwa
residu BF slag masih dapat memperbaiki sifat kimia tanah serta mendukung
pertumbuhan dan produksi tanaman padi kedua (Banta 2014), sedangkan silica gel
dan unsur mikro tidak berpengaruh nyata meningkatkan pertumbuhan dan
produksi tanaman padi pertama (Listianti 2012). Berdasarkan uraian tersebut,
2
perlu dilaksanakan penelitian lanjutan mengenai pengaruh residu BF slag, silica
gel, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah, serta pengaruhnya terhadap
pertumbuhan dan produksi tanaman padi ketiga di tanah gambut dalam.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui pengaruh residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi (Oryza sativa
L.) tanaman ketiga pada tanah gambut dari Kumpeh, Jambi.
2. Mengetahui pengaruh residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro
terhadap kandungan logam berat beracun dalam beras untuk kelayakan
konsumsi.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah:
1. Residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro masih dapat
memperbaiki sifat kimia tanah gambut. Pertumbuhan dan produksi padi
tanaman ketiga pada residu BF slag lebih baik dibandingkan residu silica gel
dan unsur mikro.
2. Residu pemberian BF slag, silica gel, dan unsur mikro tidak berpengaruh
terhadap kandungan logam berat beracun dalam beras.
TINJAUAN PUSTAKA
Pembentukan Tanah Gambut
Gambut terbentuk dari timbunan sisa – sisa tanaman yang telah mati, baik
yang sudah lapuk maupun belum. Timbunan terus bertambah karena proses
dekomposisi terhambat oleh kondisi anaerob dan/atau kondisi lingkungan lainnya
yang menyebabkan rendahnya tingkat perkembangan biota pengurai pada
ekosistem tersebut (Widyati dan Rostiwati 2010). Menurut Noor (2001),
berdasarkan ketebalan lapisan bahan organiknya, gambut dibagi ke dalam empat
kategori, yaitu :
Gambut dangkal, ketebalan lapisan bahan organik antara 50-100 cm
Gambut tengahan, ketebalan lapisan bahan organik antara 100-200 cm
Gambut dalam, ketebalan lapisan bahan organik antara 200-300 cm
Gambut sangat dalam, ketebalan lapisan bahan organik > 300 cm.
Sifat Fisik Tanah Gambut
Sifat-sifat fisik tanah gambut yang penting untuk dipertimbangkan baik
dalam pemanfaatannya untuk pertanian maupun kegiatan rehabilitasi lahan
gambut yang terdegradasi meliputi kadar air, berat isi (bulk density, BD), daya
3
menahan beban (bearing capacity), subsiden (penurunan permukaan), dan
mengering tidak balik (irriversible drying) (Agus dan Subiksa 2008).
Menurut Ratmini (2012), beberapa sifat fisik yang perlu diperhatikan
kaitannya dengan konservasi tanah gambut adalah kadar air serta kapasitas
memegang air. Kadar air tanah gambut berkisar antara 100 – 1 300 % dari berat
keringnya (13 kali bobotnya) menyebabkan BD menjadi rendah. Bulk density
terkait dengan tingkat kematangan dan kandungan bahan mineral, dimana
semakin matang dan semakin tinggi kandungan bahan mineral maka BD akan
semakin besar dan tanah gambut semakin stabil (tidak mudah mengalami
kerusakan).
Volume gambut akan menyusut bila lahan gambut didrainase, sehingga
terjadi penurunan permukaan tanah (subsiden). Selain karena penyusutan volume,
subsiden juga terjadi karena adanya proses dekomposisi dan erosi. Dalam 2 tahun
pertama setelah lahan gambut didrainase, laju subsiden bisa mencapai 50 cm.
Pada tahun berikutnya laju subsiden sekitar 2 – 6 cm per tahun tergantung
kematangan gambut dan kedalaman saluran drainase. Adanya subsiden bisa
dilihat dari akar tanaman yang menggantung (Agus dan Subiksa 2008).
Rendahnya BD gambut menyebabkan daya menahan atau menyangga
beban (bearing capacity) menjadi sangat rendah. Hal ini menyulitkan
beroperasinya peralatan mekanisasi karena tanahnya yang empuk. Gambut juga
tidak bisa menahan pokok tanaman tahunan untuk berdiri tegak. Tanaman
perkebunan seperti karet, kelapa sawit atau kelapa seringkali doyong atau bahkan
roboh. Pertumbuhan seperti ini dianggap menguntungkan karena memudahkan
bagi petani untuk memanen sawit (Agus dan Subiksa 2008).
Sifat fisik tanah gambut lainnya adalah sifat mengering tidak balik.
Gambut yang telah mengering, dengan kadar air