KAJIAN PEMANFAATAN PUPUK ORGANIK CAIR ISI RUMEN KERBAU DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.) TESIS
KAJIAN PEMANFAATAN PUPUK ORGANIK CAIR ISI RUMEN KERBAU DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.) TESIS Oleh : LINDA PATMAWATI 107001009/ Agroekoteknologi PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 4
KAJIAN PEMANFAATAN PUPUK ORGANIK CAIR ISI RUMEN KERBAU DAN AIR KELAPA TERHADAP
PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN
CAISIM (Brassica juncea L.) TESISDiajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Pertanian dalam Program Studi Magister Agroekoteknologi pada Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Oleh : LINDA PATMAWATI 107001009/Agroekoteknologi PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2014 Judul Tesis : KAJIAN PEMANFAATAN PUPUK ORGANIK CAIR
ISI RUMEN KERBAU DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.)
Nama Mahasiswa : Linda Patmawati Nomor Pokok : 107001009 Program Studi : Magister Agroekoteknologi
Menyetujui, Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP) (Luthfi A. M. Siregar, SP. MSc.Ph.D) Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Dekan, (Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP) (Prof. Dr. Darma Bakti, MS)
Tanggal Lulus : 21 Juli 2014
Tanggal Lulus : 21 Juli 2014 Telah Diuji pada Tanggal : 21 Juli 2014 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP Anggota : 1. Luthfi A. M. Siregar, SP. MSc.Ph.D
2. Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MP
3. Dr. Deni Elfiati, SP. MP
4. Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP
PERNYATAAN
Judul Tesis
“KAJIAN PEMANFAATAN PUPUK ORGANIK CAIR ISI RUMEN
KERBAU DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN
PRODUKSI TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.)”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa Tesis ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Magister Agroekoteknologi pada Program Studi Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan hasil karya penulis sendiri.
Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan Tesis ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian Tesis ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian-bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundang yang berlaku.
Medan, 19 Oktober 2014 Penulis,
Linda Patmawati
ABSTRAK
LINDA PATMAWATI, Kajian pemanfaatan pupuk organik cair isi rumen kerbau dan air kelapa terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman caisim (brassica juncea L.). Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP, dan Luthfi A. M. Siregar, SP, MSc, Ph.d.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi, konsentrasi dan frekuensi yang terbaik dalam pemanfaatan isi rumen kerbau dan air kelapa sebagai pupuk organik cair terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman caisim.Penelitian ini dilaksanakan di kebun percobaan Fakultas Pertanian UMSU, Kecamatan Medan Amplas. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September – November 2012. Rancangan lingkungan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Petak Terbagi-bagi (Split Split Plot design), sedangkan rancangan perlakuan adalah Faktorial, yang terdiri atas tiga faktor yang diteliti : petak utamanya (main plot) adalah faktor frekuensi aplikasi pupuk cair (F) dengan 3 taraf, yaitu : 3, 6, 9 hari sekali. Faktor konsentrasi pupuk cair (P) sebagai anak petak (sub plot) dengan 3 taraf yaitu : 16,07%; 9,09%; 6,25%, sedangkan anak anak petaknya (sub sub plot) adalah campuran bahan organik untuk pupuk cair (K) dengan 4 taraf yaitu : 0:0; 1:1; 2:1; 3:1. Peubah yang diamati adalah jumlah
2
klorofil daun, tinggi tanaman (cm), jumlah daun (helai), luas daun (cm ), laju
2 -1 -1
assimilasi bersih (g. cm .hari ), laju pertumbuhan relatif (g.hari ), bobot segar tanaman (g), bobot segar per plot (kg), bobot kering tanaman (g), indeks panen, analisa kadar β-karotein (mg β-karotein/100 g bahan), analisa serapan hara nitrogen tanaman (g N/tanaman). Secara umum, hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian pupuk anorganik (K1) memberikan pertumbuhan dan produksi tamanan caisim terbaik dibandingkan pemberian pupuk campuran organik cair rumen kerbau dan air kelapa. Konsentrasi pupuk organik cair 16,07% (P1) dan frekuensi pemberian pupuk cair 3 hari sekali (F1) memberikan pertumbuhan yang terbaik terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman caisim. Hasil penelitian menunjukkan interaksi antara campuran bahan organik dengan frekuensi aplikasi pupuk organik cair berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman pada umur 30 hari setelah tanam (hst) dan jumlah daun pada umur 12 hari setelah tanam (hst).
Interaksi antara campuran bahan organik dengan konsentrasi pupuk organik cair memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap parameter luas daun pada umur 18 hst dan kadar beta karoten. Interaksi antara frekuensi aplikasi pupuk organik cair dan campuran bahan organik memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kadar beta karoten tanaman caisim. Interaksi antara konsentrasi pupuk organik cair dengan frekuensi pemberian pupuk organik cair berpengaruh nyata terhadap jumlah daun pada umur 12 hst dan luas daun pada umur 18 dan 24 hst. Kata kunci : caisim, rumen, konsentrasi, frekuensi
ABSTRACT
LINDA PATMAWATI, A Study of the use of liquid organic fertilizer content of rumen buffaloes and coconut water toward the growth and production of mustard greens (brassica juncea L.). Supervised by Abdul Rauf as the cheif, and Lutfi A. M. Siregar as the members
This study aimed at determining the best composition, consentrate and the frequency of rumen of buffaloes and coconut water as liquid organic fertilizer towards the growth and production of mustard greens. This research carried out at the land experiment of UMSU Agricultural Faculty, at the region of medan amplas subdistrict. This research was carried out in September up to November 2012. The enviroment design used in the research was split split plot design with 3 factors and repeated 2 times : the main plot the frequency of applied liquid fertilizer (F) with 3 levels namely : one in 3 days, once in 6 days, and in 9 days. The concentrate factor of liquid fertilizer (P) as a sub plot with 3 levels, namely : 16,07%, 9,09%, and 6,25%. Whereas the sub of the sub plot was the mixture of organic subtance for liquid fertilizer (K) with 4 levels, namely : 0:0, 1:1, 2:1 and 3:1. The parameter observed were the content of chlorophyll, the height of the
2
plant (cm), the number of the leaves, leaf area (cm ), the net assimilation rate
2 -1 -1
(g.cm day ), the relative growth rate (g day ), the weight of the fresh plant (g), the fresh weight per plot (kg), the weight dry of the plant (g), harvest index, the analysis of β-caroten content (mg β-carotein/100 g substance), the analysis of the absortion of nitrogen nutrient of the plant (g N/plant). In general, the result of this research showed that inorganic fertilizer has given the best growth and production of mustard greens, than the given liquid organic fertilizer a mixture of buffallo rumen and the coconut water. The concentrate of liquid organic fertilizer 16,07% (P1) and the frequency of liquid fertilizer once in 3 days (F1) has given the best growth and production of mustard greens. Interaction of mixture of organic matter with the frequency of liquid organic fertilizer has given the real influence to the height of plant at the age 30 days after planting (DAP) and the number of the leaves of the plant at the age 12 days after planting (DAP). The interaction between the mixture of organic matter buffalloes rumen and coconut water with concentration of liquid organic fertilizer has given the very real influence towards the parameter leaf area at the age 18 DAP and beta caroten content. Interaction between the frequency aplication of liquid organic fertilizer and A mixture of organic matter has given the real influence towards the parameter beta caroten content. Interaction between the concentration and frequency of liquid organic fertilizer has given the real influence towards the number of leaves at the age of
12 DAP and leaf area at the age of 18 and 24 DAP Keyword : mustard greens, rumen, concentration, frequency
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Perdagangan, Sumatera Utara pada tanggal 10 April 1984, ayah Jasril dan ibu Nuralis, S.Pd.I. Merupaka anak Pertama dari 4 (empat) bersaudara. Adapun riwayat pendidikan penulis sebagai berikut :
- SD Negeri No. 096915 Perumnas Batu VI tahun 1990-1996
- SMP Negeri 3 Pematangsiantar tahun 1996-1999
- SMU Negeri 3 Pematangsiantar tahun 1999-2002
- Politeknik Pertanian Program Studi Budidaya Tanaman Perkebunan Universitas Andalas tahun 2002-2005
- Fakultas Pertanian UNRI Jurusan Agronomi tahun 2005-2007
- Fakultas Pertanian USU Program Pasca Sarjana Jurusan Agroekoteknologi tahun
2010-2014
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan
Syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dan program studi Agroekoteknologi, Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada bapak Prof. Dr. Abdul Rauf, MP sebagai ketua komisi pembimbing dan bapak Luthfi A.
M. Siregar, SP. MSc.Ph.D sebagai anggota komisi pembimbing. Dan juga kepada . Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MP ; Dr. Deni Elfiati, SP. MP ; Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP sebagai komisi penguji yang telah banyak memberikan saran, masukan dan bimbingan yang sangat berguna bagi penulis dalam menyelesaikan tesis ini.
Terima kasih juga penulis sampaikan sebesar-besarnya kepada ayahanda Jasril dan Ibunda Nuralis, S.Pd.I yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini serta adik-adik saya Dodi Mulia Rahmat, S.P.Si; Padli, S.Pt; dan adik saya Tiya Purnama yang telah menjadi penyemangat selama masa perkuliahan. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Robert Pangaribuan, SP. MSi beserta staff Dinas Pertanian, Perkebunan dan Peternakan Kota Pematangsiantar, serta kepada Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan Kota Pematangsiantar yang telah memberikan dukungan di dalam menyelesaikan penelitian ini.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Rektor Universitas Sumatera Utara Bapak Prof. Dr. Ir. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), Sp.A (K)., Direktur Pascasarjana USU Bapak Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE., Dekan Fakultas Pertanian USU Bapak Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS dan kepada Ketua Program Studi Agroekoteknologi Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul rauf, MP serta segenap dosen Program Magister Agroekoteknologi dan staff tata usaha. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada kawan-kawan program studi Magister Agroekoteknologi angkatan 2010 Fakultas Pertanian USU.
Medan, Oktober 2014 Penulis
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan hasil penelitian yang berjudul KAJIAN PEMANFAATAN PUPUK ORGANIK CAIR ISI RUMEN KERBAU DAN AIR KELAPA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN CAISIM (Brassica juncea L.) pada program studi Agroekoteknologi pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Tesis ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Pertanian dan oleh karena adanya dampak pemupukan anorganik terhadap lingkungan sehingga diperlukannya inovasi-inovasi dalam pengolahan bahan-bahan organik untuk dijadikan alternatif sumber pemupukan sebagai penganti ataupun disubsitusikan dengan pupuk anorganik untuk meniadakan ataupun mengurangi penggunaan pupuk anorganik.
Ucapan terima kasih yang tidak terhingga kepada kedua orang tua saya bapak Jasril dan ibu Nuralis. Dan saya juga mengucapkan banyak terima kasih kepada bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP, Anggota sebagai ketua komisi pembimbing, bapak Luthfi A. M. Siregar, SP, MSc, Ph.d sebagai anggota komisi pembimbing, rekan-rekan yang telah banyak membantu berpartisipasi dalam menyelesaikan tesis ini.
Semoga tulisan ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi kita semua pada umumnya.
Medan, Oktober 2014 Penulis
Linda Patmawati
DAFTAR ISI ABSTRAK ......................................................................................................... i
ABSTRACT ....................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... iii KATA PENGANTAR ....................................................................................... vi DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi PENDAHULUAN ..............................................................................................1 Latar Belakang ....................................................................................................
1 Rumusan Masalah ...............................................................................................
6 Tujuan Penelitian ................................................................................................
6 Hipotesis ..............................................................................................................
7 Manfaat Penelitian ..............................................................................................
7 TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................
8 Tinjauan Umum Tanaman Caisim ......................................................................
8 Produktifitas Lahan .............................................................................................
9 Pupuk Organik .................................................................................................... 10 Pengomposan Anaerob ....................................................................................... 12 Isi Rumen ........................................................................................................... 18 Bakteri Rumen .................................................................................................... 19 Air Kelapa ........................................................................................................... 22
METODA PENELITIAN ................................................................................. 24
Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................................. 24 Bahan dan Alat .................................................................................................... 24 Metode Penelitian ............................................................................................... 24 Analisis Data ....................................................................................................... 25 Pelaksanaan Penelitian ........................................................................................ 26
HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................... 32 PEMBAHASAN UMUM .................................................................................. 60 KESIMPULAN dan SARAN ........................................................................... 79 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 81
DAFTAR TABEL Nomor ........................................................................................................ Halaman 1. Kandungan Gizi Sawi (mg/100g) .................................................................
9. Rataan jumlah daun (helai) tanaman caisim pada interaksi frekuensi aplikasi dan konsentrasi pada umur 12 hst .................................................... 38
15. Rataan laju asimilasi bersih (g.cm2.hari-1) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk organik ............................................................................................... 44
14. Rataan luas daun tanaman caisim pada interaksi konsentrasi pupuk cair dan campuran bahan organik pada umur 18 hst (cm2). ................................ 43
13. Rataan dan uji beda luas daun (cm2) tanaman caisim pada interaksi frekuensi aplikasi dan konsentrasi pada umur 24 hst .................................... 42
12. Rataan luas daun (cm2) tanaman caisim pada interaksi frekuensi aplikasi dan konsentrasi pada umur 18 hst. ................................................................ 41
11. Rataan luas daun (cm2) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair pada berbagai umur tanaman ................................................................................. 40
10. Rataan jumlah daun tanaman caisim pada interaksi frekuensi aplikasi dan campuran bahan organik pada umur 12 hst .................................................. 39
8. Rataan jumlah daun (helai) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair pada berbagai umur tanaman ........................................................................ 37
2
7. Rataan tinggi (cm) tanaman caisim pada interaksi frekuensi aplikasi pupuk cair dan campuran bahan organik pada umur 30 hst .......................... 35
6. Rataan Tinggi tanaman (cm) caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair pada berbagai umur tanaman ................................................................................. 34
5. Rataan jumlah klorofil daun (butir/mm2) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair pada berbagai umur tanaman. ..................................................... 32
4. Hasil analisis limbah air kelapa .................................................................... 22
3. Kandungan zat-zat makanan isi rumen beberapa daerah di Indonesia (%) .. 19
2. Persyaratan standar mutu pupuk organik cair ............................................... 14
16. Rataan bobot segar (gr/tanaman) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk organik cair, dan frekuensi aplikasi pupuk organik cair pada berbagai umur tanaman ........................................ 48
17. Rataan bobot segar per plot (kg/plot) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair ...................................................................................................... 49
18. Rataan bobot kering (gr) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, frekuensi aplikasi pupuk cair dan konsentrasi pupuk cair ... 51
19. Rataan indeks panen (%) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair ... 53
20. Rataan beta karote n (mg β-karoten/100 g bahan) tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk organik cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair ........................................................................ 54
21. Rataan beta karoten (mg β-karoten/100 g bahan) tanaman caisim pada interaksi antara perlakuan frekuensi aplikasi dengan campuran bahan organik ......................................................................................................... 56
22. Rataan beta karot en (mg β-karoten/100 g bahan) tanaman caisim pada interaksi antara perlakuan konsentrasi pupuk cair dengan campuran bahan organik ................................................................................................ 57
23. Rataan serapan N tanaman caisim pada perlakuan campuran bahan organik, konsentrasi pupuk cair dan frekuensi aplikasi pupuk cair ............. 58
DAFTAR GAMBAR Nomor ........................................................................................................ Halaman
1. Laju Pertumbuhan Relatif (LPR) tanaman caisim pada perlakuan kombinasi bahan organik ............................................................................. 45
2. Laju Pertumbuhan Relatif (LPR) tanaman caisim pada perlakuan konsentrasi pupuk cair .................................................................................. 46
3. Laju Pertumbuhan Relatif (LPR) tanaman caisim pada perlakuan frekuensi aplikasi pupuk cair ........................................................................................ 46