PENDAHULUAN
Permasalahan pengembangan produksi tanaman pangan diantaranya buruknya sifatsifat kimia-fisik tanah yang mendominasi tanah-tanah di Indonesia yaitu Order Ultisol. Tanah ini umumnya menempati tanah-tanah marjinal di Indonesia yang memiliki pH masam, kadar C-organik dan kapasitas tukar kation (KTK) rendah, dan unsur-unsur hara sangat rendah (Sastiono, 1994). Diantara sifat tanah yang paling bermasalah adalah kadar bahan organik tanah terus mengalami penurunan karena petani cenderung menggunaan pupuk kimia secara terusmenerus tanpa penambahan bahan organik ke dalam tanah. Akibatnya selain turunnya
kadar bahan organik, tanah menjadi semakin masam dan keras akibat kerusakan struktur dan tidak berkembangnya sebagian besar mikroorganisme tanah. Pada kondisi seperti itu, tanah menjadi tidak responsif lagi terhadap pemupukan sehingga produksi pertanian sulit ditingkatkan (leveling of). Saat ini sebagian besar tanah-tanah di pantai utara Pulau Jawa (Pantura) berada pada kondisi kadar bahan organik rendah. Para petani biasanya menambahkan lebih banyak pupuk khususnya nitrogen untuk meningkatkan produksi pertanian mereka. Namun demikian penambahan pupuk nitrogen yang berlebihan akan menyebabkan pencemaran air. Oleh karena itu diperlukan usaha untuk dan meningkatkan kadar bahan organik tanah.
Untuk mengatasi permasalahan rendahnya kadar bahan organik tanah perlu dicari terobosan dengan menggunakan bahan yang mudah diaplikasikan. Asam humat yang merupakan bahan aktif dari hasil ekstraksi bahan organik merupakan bahan yang dapat berfungsi sebagai bahan organik. Dari berbagai penelitian awal menunjukkan asam humat dapat meningkatkan produksi tanaman pangan dan perkebunan Namun demikian sampai sekarang belum diketahui dosis optimal untuk tanaman pangan dan bagaimana cara yang tepat untuk memberikan ke dalam tanah. Karena asam humat merupakan bahan aktif yang diperlukan dalam jumlah yang kecil diperlukan cara praktis dalam aplikasinya. Untuk mempermudah petani dalam aplikasi di lapang, maka diperlukan bahan pembawa (karier). Zeolit yang berstruktur rongga sangat dimungkinkan digunakan sebagai karier asam humat sekaligus sebagai bahan amelioran (Suwardi, 1991). Dalam penelitian ini akan dibuat formulasi asam humat-zeolit sebagai bahan amelioran untuk meningkatkan produksi pertanian khususnya tanaman pangan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mencari dosis asam humat yang tepat dalam formulasi asam humat-zeolit sehingga dapat memberikan peningkatan produksi tanaman padi dan jagung yang tinggi serta menjelaskan mekanisme kerja asam humat di dalam tanah sehingga dapat memperbaiki pertumbuhan dan produksi tanaman padi dan jagung.
BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Percobaan dilakukan di lahan petani di Desa Sindangbarang, Bogor. Untuk tanaman padi dibuat petakan sawah dengan ukuran 3 m x 4 m untuk setiap perlakuan dengan ulangan sebanyak 2 kali. Untuk tanaman jagung petakan kebun berukuran 3 m x 3 m dengan ulangan sebanyak 2 kali. Perlakuan yang diberikan adalah (1) jumlah asam humat setara 0, 5, 10, dan 15 liter/ha. (2) Perbandingan zeolit/asam humat: 0, 10, 20 kg zeolit/liter asam humat. Perlakuan asam humat dan zeolit disajikan pada Tabel 1. Asam humat yang digunakan diekstrak dari bahan organik yang kandungan asam humatnya tinggi. Sementara itu zeolit yang digunakan dari Tasikmalaya dengan ukuran < 2 mm. Pemberian asam humat dilakukan 2 minggu setelah tanam.
Penanaman Padi. Padi ditanam dengan bibit yang berumur 3 minggu sebanyak per lubang dengan jarak tanam 25 cm x 25 cm. pot. Pada 6 hari setelah tanah (HST) bibit dijarangkan menjadi 2 tanaman per pot. Masing-masing perlakuan diberikan pupuk dasar Urea 150 kg/ha, SP-36 150 kg/ha (54 kg P2O5) dan KCl 200 kg/ha (112 kg K2O/ha). Penggenangan air pada tanaman padi dipertahankan setinggi 3-5 cm sampai tanaman terlihat bunting, dan air dipertahankan setinggi 10 cm pada fase bunting. Bila mulai tampak keluar bunga, air dikeringkan 4-7 hari. Setelah bunga muncul, serentak diberikan air kembali setinggi 5-10 cm dan dipertahankan sampai awal pemasakan biji, selanjutnya dipertahankan kering sampai saat padi panen.
Pemeliharaan berupa penyiangan gulma dan pemberantasan hama dan penyakit tanaman dilakukan bila diperlukan. Sedangkan pengamatan dan pengambilan data dilakukan satu minggu sekali yaitu ; tinggi tanaman dan jumlah anakan selama pertumbuhan vegetatif. Pada saat tanaman siap dipanen maka dilakukan pengamatan panjang malai, bobot padi per malai, bobot 1000 butir, bobot padi per pot dan biomasa jerami padi
Penanaman Jagung. Untuk tanaman jagung, tanah diolah dengan menggunakan cangkul secara menyeluruh. Selanjutnya tanah dipetak-petak dengan ukuran 3 m x 3 m sebanyak 24 petakan. Jarak antar petak percobaan berupa parit dibuat dengan lebar 0,5 m dan kedalaman 0,3 m. Dibuat alur penanaman benih dalam petakan sebagai berikut (jarak tanam 80 cm x 40 cm). Dibuat lubang dengan tugal di titik penanaman, benih jagung satu biji dimasukkan ke dalam lubang dan ditambah furadan satu cubitan untuk satu lubang tanam kemudian ditutup dengan tanah. Dibuat dua alur pupuk di sisi kanan dan kiri barisan tanam (dengan jarak 10-15 cm dari barisan tanam). Satu alur ditaburkan campuran pupuk SP-18 (360 gram/petak), pupuk KCl (67,5 gram/petak), Alur lainnya ditaburi dengan pupuk Urea (75 gram/petak). Setelah terdistribusi merata ditutup alur tersebut dengan tanah. Pada umur 1 MST, lakukan penyulaman bila ada benih yang tidak tumbuh. Pada umur 4 MST, dilakukan pemupukan asam humat dan zeolit dengan cara ditugal di dekat tanaman tersebut ditanam. Pada umur 4 MST diberikan pupuk Urea (150 gram/petak).
Pengamatan tinggi tanaman dilakukan pada umur 5 MST dan 6 MST. Pengukuran tinggi tanaman dilakukan pada 10 tanaman contoh
JURNAL ZEOLIT INDONESIA Vol 8 No. 1. Mei 2009 ISSN : 1411-6723
setiap petak yang pemilihannya dilakukan secara acak. Penyiangan dilakukan setiap minggu dan ditambahkan furadan bila nampak ada serangan ulat atau belalang. Panen dilakukan setelah tongkol terisi penuh dan mengeras mengering. Parameter panen yang diukur adalah bobot tongkol setiap petakan (perlakuan) dan jumlah tongkol/ petak. Produksi jagung kering pipil ditimbang setiap petak dan dikonversi ke dalam produksi ton/ha.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Asam Humat dengan Karier Zeolit terhadap Pertumbuhan Tanaman
Data hasil pengukuran tinggi tanaman padi pada 4, 5, dan 6 MST disajikan pada Tabel 2. Semua perlakuan menghasilkan tinggi tanaman dengan klasifikasi sedang menurut klasifikasi tinggi tanaman padi. Ini menunjukkan semua tanaman tumbuh secara normal. Pertumbuhan padi varietas Ciherang pada tahap awal menunjukkan pertumbuhan hasil yang baik dan tinggi tanaman normal. Perlakuan asam humat dan zeolit nampaknya tidak berpengaruh terhadap tinggi tanaman padi. Namun demikian asam humat dapat memperbaiki tinggi tanaman jagung. Tabel 3. Menunjukkan bahwa asam humat dan zeolit pada dosis A10Z20 menunjukkan tinggi tanaman yang paling baik. Ini menunjukkan asam humat dan zeolit memberikan pengaruh pertumbuhan lebih baik pada lahan kering.
Tabel 1. Perlakuan Asam Humat dan Zeolit
| No. | Perlakuan | Asam Humat(l/Ha) | Perbandingan Asam Humat:Zeolit) |
|---|---|---|---|
| 1 | A0Z0 | 0 | 0:0 |
| 2 | A5Z0 | 5 | 5:0 |
| 3 | A10Z0 | 10 | 10:0 |
| 4 | A15Z0 | 15 | 15:0 |
| 5 | A0Z10 | 0 | 0:10 |
| 6 | A5Z10 | 5 | 5:50 |
| 7 | A10Z10 | 10 | 10:00 |
| 8 | A15Z10 | 15 | 15:150 |
| 9 | A0Z20 | 0 | 0:20 |
| 10 | A5Z20 | 5 | 5:100 |
| 11 | A10Z20 | 10 | 10:200 |
| 12 | A15Z20 | 15 | 15:300 |
Pengaruh Asam Humat dengan Karier Zeolit terhadap Produksi Tanaman
Tabel 2. Pengaruh asam humat dengan karier zeolit terhadap tinggi tanaman padi (cm).
| Perlakuan | Minggu ke-5 | Minggu ke-6 |
|---|---|---|
| A0Z0 | 127,1 | 176.7 |
| A5Z0 | 133.7 | 180.2 |
| A10Z0 | 143.8 | 187.6 |
| A15Z0 | 155.9 | 195.3 |
| A0Z10 | 161.0 | 203.9 |
| A5Z10 | 157.2 | 204.2 |
| A10Z10 | 152.2 | 194.0 |
| A15Z10 | 145.1 | 188.0 |
| A0Z20 | 150.7 | 193.1 |
| A5Z20 | 166.6 | 209.6 |
| A10Z20 | 162.1 | 208.7 |
| A15Z20 | 159.9 | 199.2 |
Tabel 3. Pengaruh asam humat dengan kaier zeolit terhadap tinggi tanaman jagung
| Perlakuan | Minggu ke-4 | Minggu ke-5 | Minggu ke-6 |
|---|---|---|---|
| A0Z0 | 61,9 | 66,9 | 80,2 |
| A5Z0 | 55,9 | 64,8 | 80,7 |
| A10Z0 | 56,9 | 64,1 | 79,6 |
| A15Z0 | 58,3 | 68,0 | 80,7 |
| A0Z10 | 58,4 | 67,8 | 80,5 |
| A5Z10 | 57,6 | 67,8 | 82,2 |
| A10Z10 | 57,2 | 65,9 | 83,5 |
| A15Z10 | 60,2 | 69,6 | 81,0 |
| A0Z20 | 58,7 | 67,3 | 80,9 |
| A5Z20 | 57,7 | 66,2 | 79,5 |
| A10Z20 | 56,7 | 65,7 | 79,4 |
| A15Z20 | 58,8 | 66,1 | 79,9 |
Meskipun pertumbuhan tanaman tidak menunjukkan pengaruh yang jelas, termasuk jumlah malai per rumpun, tetapi parameter produksi memperlihatkan pengaruh yang lebih jelas seperti biomassa jerami dan bobot gabah basah sebesar 15% pada perlakuan asam humat 10 liter/ha.
Untuk tanaman jagung bobot akar, biomassa batang, dan bobot tongkol juga meningkat. Peningkatan produksi jagung sebesar 10% pada perlakuan asam humat 10 liter/ha. Ini menunjukkan bahwa asam humat mempunyai pengaruh positif terhadap produksi tanaman pangan baik padi maupun jagung (Tabel 4 dan 5).
Tabel 4. Pengaruh asam humat dan zeolit terhadap produksi padi
| Perlakuan | Jumlah (malai/rump un) | Biomassa jerami (g/rumpun) | Bobot gabah basah (kg)/petak | % Bobot gabah/ kontrol |
|---|---|---|---|---|
| A0Z0 | 20 | 249.5 | 5.00 | 100 |
| A5Z0 | 18 | 281.5 | 5.90 | 110 |
| A10Z0 | 20 | 238.3 | 6.55 | 131 |
| A15Z0 | 17 | 232.5 | 6.33 | 127 |
| A0Z10 | 15 | 231.3 | 5.75 | 115 |
| A5Z10 | 19 | 264.0 | 5.70 | 114 |
| A10Z10 | 20 | 361.0 | 5.75 | 115 |
| A15Z10 | 21 | 310.0 | 6.48 | 130 |
| A0Z20 | 21 | 273.3 | 5.95 | 119 |
| A5Z20 | 21 | 213.0 | 6.03 | 121 |
| A10Z20 | 21 | 175.5 | 6.05 | 121 |
| A15Z20 | 20 | 233.0 | 5.18 | 104 |
Tabel 5. Pengaruh asam humat dengan karier zeolit terhadap produksi jagung
| Perlakuan | Bobot Akar tanaman contoh (kg/10 batang) | Biomassa batang tanaman contoh (kg/10 batang) | Bobot tongkol (kg/petak) | % Bobot tongkol per petak/kontrol |
|---|---|---|---|---|
| A0Z0 | 3.30 | 3.30 | 5.23 | 100 |
| A5Z0 | 3.43 | 3.30 | 5.48 | 105 |
| A10Z0 | 3.83 | 2.93 | 5.25 | 100 |
| A15Z0 | 3.30 | 3.30 | 5.38 | 103 |
| A0Z10 | 4.35 | 3.23 | 5.75 | 110 |
| A5Z10 | 3.23 | 3.15 | 6.00 | 115 |
| A10Z10 | 2.38 | 2.80 | 5.85 | 112 |
| A15Z10 | 3.88 | 2.85 | 5.75 | 110 |
| A0Z20 | 3.28 | 2.90 | 5.30 | 101 |
| A5Z20 | 2.80 | 3.10 | 5.75 | 110 |
| A10Z20 | 2.50 | 3.40 | 6.03 | 115 |
| A15Z20 | 2.58 | 2.95 | 6.15 | 118 |
Gambar 3. Pengaruh asam humat dengan karier zeolit terhadap bobot gabah
Gambar 4. Pengaruh asam humat dengan karier zeolit terhadap bobot tongkol jagung
Pengaruh aplikasi asam humat dan zeolit terhadap sifat kimia tanah
Hasil dari analisis sifat-sifat kimia tanah yang diberi perlakuan asam humat dan zeolit disajikan pada Tabel 6. Nilai pH menunjukkan nilai yang tidak berbeda jauh. Pada perlakuan A0Z0 atau tanpa aplikasi asam humat dan zeolit menunjukkan nilai pH sebesar 5.23 dan nilai pH yang tertinggi terdapat pada perlakuan A15Z20 yaitu sebesar 5.63. Peningkatan nilai pH tertinggi terdapat pada perlakuan dengan dosis asam humat yang paling tinggi, yaitu dosis sebanyak 15 liter asam humat/ha. Hal tersebut menunjukkan penambahan zeolit tidak terlalu berpengaruh terhadap peningkatan nilai pH tanah, sehingga peningkatan pH hanya terjadi pada perlakuan dengan dosis humat.
Sedangkan untuk kandungan C-organik tanah setelah diberi perlakuan asam humat dan zeolit menunjukkan hasil yang cukup tinggi terutama pada dosis A10Z10 dan A15Z20 yaitu sebesar 4.02% dan 3.02%. Tingginya kandungan C-organik pada contoh tanah yang diberi perlakuan sangat mungkin dipengaruhi oleh tingginya kandungan bahan organik yang terdapat pada senyawa asam humat yang digunakan. Selain itu, tingginya bahan organik pada tanah setelah diberi perlakuan diharapkan dapat mengoptimalkan pertumbuhan bagi tanaman karena bahan organik tanah mempunyai peranan penting yaitu sebagai sumber hara bagi tanaman dan sebagai sumber energi bagi aktifitas jasad mikro tanah.
Untuk kadar nitrogen total tanah didapatkan hasil terendah pada perlakuan A0Z0 yaitu sebesar 0.13% dan yang tertinggi pada perlakuan A15Z20 yaitu sebesar 0.26%. Secara keseluruhan kadar nitrogen total tanah pada penelitian ini tergolong rendah; kadar nitrogen total < 0.2% tergolong rendah, 0.2% – 0.5% tergolong sedang, dan > 0.5% tergolong tinggi. Pada penelitian ini hanya terdapat satu perlakuan yang menunjukkan kadar nitrogen total yang masuk pada kriteria sedang yaitu sebesar 0.26% pada perlakuan A15Z20.
Nilai P-tersedia secara keseluruhan menunjukkan hasil yang tergolong sangat tinggi menurut kriteria penelitian data analisis tanah. Dibandingkan dengan nilai kontrol atau perlakuan A0Z0, secara keseluruhan perlakuan penambahan asam humat dan zeolit tidak berpengaruh terhadap peningkatan KTK tanah. Begitupun dengan nilai Ca-dd dan Mg-dd, K-dd dan Na-dd.
Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa asam humat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap sifat-sifat tanah tetapi mempengaruhi peningkatan produksi tanaman pangan. Mekanisme peningkatan produksi yang bisa dipantau dari penelitian ini adalah adanya kecenderungan perbaikan perkembangan akar tanaman. Akar padi cenderung berkembang lebih baik akibat dari pemberian asam humat. Dengan perkembangan akar maka tanaman dapat menyerap lebih banyak unsur hara yang ada di dalam tanah.
JURNAL ZEOLIT INDONESIA Vol 8 No. 1. Mei 2009 ISSN : 1411-6723
Journal of Indonesia Zeolites
KESIMPULAN
Asam humat yang diberikan ke dalam tanah dengan dosis 10 liter/ha melalui karier zeolit dapat meningkatkan produksi tanaman pangan padi sebesar 15% dan jagung sebesar 10%. Mekanisme peningkatan produksi akibat pemberian asam humat pada karier zeolit melalui perbaikan pertumbuhan akar pada tanaman padi dan jagung. Akar yang lebih banyak menyebabkan tanaman dapat menyerap lebih banyak unsur hara dari dalam tanah.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dirjen Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional atas bantuan dana
dalam penelitian ini melalui skema Hibah Bersaing.
DAFTAR PUSTAKA
- 1. Sastiono, S. 1994. The Role of Zeolit as Fertilizer Carrier to Increase the Availability of Phosphor, Kalium, and Copper on Podzolic Soils. DP3M-DIKTI.
- 2. Suwardi. 1991. The Mineralogical and Chemical Properties of Natural Zeolite and their Application effect for Soil Amendment. A Thesis for the Degree of Master. Laboratory of Soil Science. Department of Agricultural Chemistry, Tokyo University of Agriculture.