skripsi bioameliorasi vertisols untuk …/bioameliorasi-vertisols... · a. cacing tanah sebagai...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
SKRIPSI
BIOAMELIORASI VERTISOLS UNTUK MENINGKATKAN N TANAH DAN JARINGAN
OLEH TANAMAN KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.)
Oleh Listia Dwi Mardiyanti
H0207006
PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
BIOAMELIORASI VERTISOLS UNTUK MENINGKATKAN N TANAH DAN JARINGAN
OLEH TANAMAN KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.)
SKRIPSI
untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Oleh Listia Dwi Mardiyanti
H0207006
PROGRAM STUDI ILMU TANAH FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
SKRIPSI
BIOAMELIORASI VERTISOLS UNTUK MENINGKATKAN N TANAH DAN JARINGAN
OLEH TANAMAN KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.)
Listia Dwi Mardiyanti H0207006
Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping
Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP Ir. Jauhari Syamsiyah, MS NIP. 19631123 198703 2 002 NIP. 19590607 198303 2 008
Surakarta, November 2011
Program Studi Ilmu Tanah
Ketua
Ir. Sri Hartati, MP NIP. 19590909 198603 2 002
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
SKRIPSI
BIOAMELIORASI VERTISOLS UNTUK MENINGKATKAN N TANAH DAN JARINGAN
OLEH TANAMAN KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.)
yang dipersiapkan dan disusun oleh Listia Dwi Mardiyanti
H0207006
telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal:
dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
Program Studi Ilmu Tanah
Susunan Tim Penguji:
Ketua Anggota I Anggota II
Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP Ir. Jauhari Syamsiyah, MS Ir. Sumarno, MS NIP. 19631123 198703 2 002 NIP. 19590607 198303 2 008 NIP. 19540518 198503 1 002
Surakarta, November 2011 Mengetahui
Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS NIP. 19560225 198601 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillahirobbil ’alamin, penulis panjatkan puji syukur ke
hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi. Shalawat
dan salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan
segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Sri Hartati, MP selaku Ketua Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP selaku Pembimbing Utama yang telah
memberikan masukan kepada penulis.
4. Ir. Jauhari Syamsiyah, MS selaku Pembimbing Pendamping I yang senantiasa
memberikan semangat dan sabar membimbing penulis.
5. Ir. Sumarno, MS selaku Pembimbing Pendamping II atas kesediaannya
meluangkan waktu untuk membimbing dan mendampingi penulis.
6. Ir. Sutopo, MP selaku Pembimbing Akademik yang telah membimbing dari
awal semester hingga kini.
7. Bapak dan ibu tercinta yang telah memberikan dukungan moral dan material,
doa dan kasih sayangnya untukku.
8. Teman-teman imoet07, KMIT, Calyandra Putri’s yang telah memberikan
spirit dan motivasi bagi penulis.
9. Semua pihak yang telah membantu hingga selesainya tugas akhir ini.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan.
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi
tercapainya kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi
ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun sendiri khususnya dan para
pembaca pada umumnya.
Surakarta, November 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................. iv
KATA PENGANTAR ........................................................................... v
DAFTAR ISI.......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................. x
RINGKASAN ........................................................................................ xi
SUMMARY ........................................................................................... xii
I. PENDAHULUAN .......................................................................... 1
A. Latar Belakang ........................................................................... 1
B. Perumusan Masalah ................................................................... 3
C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3
D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA……………………………………….. ... 5
A. Cacing Tanah Sebagai Bioamelioran ......................................... 5
B. Permasalahan Tanah Vertisol .................................................... 7
C. Sisa Organik Sebagai Bioamelioran .......................................... 8
a. Pupuk Kandang Sapi…………………………….…... ........ 8
b. Seresah Daun Jati………………….………………….. ...... 9
D. Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.) ....................... 10
E. Kerangka Berpikir ...................................................................... 12
F. Hipotesis ..................................................................................... . 12
III. METODE PENELITIAN .............................................................. 14
A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................... 14
B. Alat dan Bahan Penelitian .......................................................... 14
C. Metode dan Rancangan Penelitian ............................................. 14
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
D. Tata Laksana Penelitian ............................................................. 15
E. Variabel yang Diamati Dalam Penelitian ................................... 19
F. Analisis Data .............................................................................. 20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................... 21
A. Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan .................................... 21
B. Karakteristik Bioamelioran Pupuk Kandang Sapi, Seresah Jati dan Phonska ................................................................................. 23
1. Pupuk Kandang Sapi ……………………….……………….. 23
2. Seresah Jati ............................................................................ . 24
3. Pupuk Phonska ...................................................................... 25
C. Pengaruh Bioamelioran Terhadap variabel Utama Tanah Saat Vegetatif Maksimum ................................................................. 26
1. Populasi Rhizobium sp. ....................................................... 26
a. Populasi Rhizobium sp. di Tanah……………………… 26
b. Populasi Rhizobium sp. di Saluran Pencernaan Cacing Tanah…………………………………………………... 30
c. Populasi Rhizobium sp. di Kascing……………………. 32
2. N Total Tanah…………………………….………………… 35
3. N Total Kascing……………………………………………. 37
D. Pengaruh Bioamelioran Terhadap Variabel Tanaman Saat Vegetatif Maksimum ................................................................................. 40
1. Bintil Akar ............................................................................ 40
2. Serapan N ............................................................................. 42
3. Tinggi Tanaman………….………………………………… 45
4. Berat Kering Tanaman……..………………………………. 46
V. KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 48
A. Kesimpulan ................................................................................ 48
B. Saran ........................................................................................... 49
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR TABEL
Nomor Judul dalam Teks Halaman
1. Kadar Berbagai Jenis BO Sebelum dan Sesudah Dikomposkan….……………………………………………………. 7
2. Komposisi Komponen Kimiawi Pada Kascing ……………………. 10
3. Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan ……………….………….. 21
4. Kualitas Pupuk Kandang Sapi……………………………………… 23
5. Kualitas Seresah Jati……..….……………………………………… 24
6. Rata-rata Jumlah Bintil Akar Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)……………………………………………… 39
7. Rata-rata Tinggi Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)……………………………………………… 44
8. Rata-rata Berat Kering Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)……………………………………………… 45
Judul dalam Lampiran
4. Rekapitulasi Data Analisis Ragam ………………….……………... 54
5. Hasil Populasi Rhizobium sp. di Tanah Sebelum Perlakuan…………………………………………………. 55
6. Hasil Populasi Rhizobium sp. di Saluran Pencernaan Cacing Sebelum Diinokulasikan…………………………………… 55
7. Rata-rata Hasil Variabel Utama Tanah Saat Vegetatif Maksimum …………………………………………………………. 55
8. Rata-rata Hasil Variabel Pendukung Tanah Saat Vegetatif Maksimum …………………………………………………………. 57
9. Rata-rata Hasil Variabel Tanaman Saat Vegetatif Maksimum …………………………………………………………. 58
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul dalam Teks Halaman
1. Rata-rata populasi Rhizobium sp. di tanah saat vegetatif maksimum…………………………………………………………. 27
2. Pengaruh terhadap populasi Rhizobium sp. di tanah dari bioamelioran……………………………………………………….. 28
3. Rata-rata Populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah saat vegetatif maksimum……………………………. 30
4. Pengaruh terhadap populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah dari bioamelioran………………..…………………… 31
5. Rata-rata Populasi Rhizobium sp. di kascing saat vegetatif maksimum………………….……………………………………… 33
6. Pengaruh terhadap Populasi Rhizobium sp. di kascing dari bioamelioran………………………….………………………. 34
7. Rata-rata N total tanah saat vegetatif maksimum………................. 36
8. Pengaruh terhadap N total tanah dari bioamelioran ………………. 36
9. Rata-rata N total kascing saat vegetatif maksimum……………….. 38
10. Pengaruh terhadap N total kascing dari bioamelioran……………... 39
11. Rata-rata serapan N saat vegetatif maksimum…………………….. 43
12. Pengaruh terhadap Serapan N dari bioamelioran………………….. 43
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
RINGKASAN
BIOAMELIORASI VERTISOLS UNTUK MENINGKATKAN N TANAH DAN JARINGAN OLEH TANAMAN KACANG TANAH (Arachis hypogaea L.). Skripsi: Listia Dwi Mardiyanti (H0207006). Pembimbing: Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP; Ir. Jauhari Syamsiyah, MS dan Ir. Sumarno, MS. Program Studi: Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Penelitian ini dilaksanakan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta pada bulan Mei sampai bulan Agustus 2011. Tujuan penelitian adalah mempelajari bioamelioran terhadap peningkatan populasi Rhizobium sp., N total dan N jaringan pada tanah Vertisol dengan indikator tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.). Percobaan pada penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) tunggal dengan 9 perlakuan, deskripsi dari perlakuan tersebut adalah A0 (kontrol), A1 (P.corethrurus), A2 (A1 + seresah jati), A3 (A1 + pupuk kandang sapi), A4 (A1 + seresah jati + pupuk kandang sapi), A5 (A1 + seresah jati + phonska), A6 (A1 + pupuk kandang sapi + phonska), A7 (A1 + seresah jati + pupuk kandang sapi + phonska), dan A8 (A1 + phonska). Variabel yang diamati terdiri dari variabel utama meliputi populasi Rhizobium sp. di tanah, populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah, populasi Rhizobium sp. di kascing, N total tanah, N total kascing, jumlah bintil akar, dan N jaringan, sedangkan variabel pendukung meliputi serapan N, berat kering tanaman, P total, K total, tekstur, bahan organik tanah, kapasitas pertukaran kation, pH, Ca, tinggi tanaman, berat kascing, biomassa cacing, jumlah cacing, C/N sisa organik. Analisis data menggunakan uji F dan uji DMR pada taraf kepercayaan 95% (data normal), dilanjutkan uji korelasi dan stepwise.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian bioamelioran berpengaruh sangat nyata terhadap populasi Rhizobium sp. di tanah, populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah, populasi Rhizobium sp. di kascing, N total tanah, N total kascing, dan N jaringan, serta berpengaruh tidak nyata terhadap jumlah bintil akar. Populasi Rhizobium sp. di tanah tertinggi ditunjukkan pada A4 sebanyak 67 x 109 cfu. Populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah tertinggi pada perlakuan A3 sebanyak 47 x 1011 cfu. Populasi Rhizobium sp. di kascing tertinggi pada perlakuan A3 sebanyak 37 x 1010 cfu. N total tanah tertinggi pada perlakuan A8 sebesar 0,46%. N total kascing tertinggi pada perlakuan A5 sebesar 0,91%, dan N jaringan tertinggi pada perlakuan A6 sebesar 4,22 %.
Kata kunci : Bioamelioran, Cacing tanah, Kacang Tanah, N total, Rhizobium sp.,
Vertisols
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
SUMMARY
BIOAMELIORATION OF VERTISOLS TO ENHANCE THE SOIL N AND TISSUE BY GROUNDNUT (Arachis hypogaea L.). Thesis (S-1): Listia Dwi Mardiyanti (H0207006). Supervisor: Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP; Ir. Jauhari Syamsiyah, MS and Ir. Sumarno, MS. Major Study: Soil Science, Agriculture Faculty, Sebelas Maret University (UNS) Surakarta.
The research was conducted at Green house of Agriculture Faculty, Sebelas Maret University on Mei to August 2011. The purposes were for studying the effect of bioamelioration to the enhancement of Rhizobium sp. population, total N and N tissue on Vertisols by groundnut (Arachis hypogaea L.) as indicator crop. Experiment of the research used a single Completely Randomized Design (CRD) by nine replication, descriptions of the treatment were A0 (control), A1 (P.corethrurus), A2 (A1 + teak leaf debris), A3 (A1 + cow manure), A4 (A1 + teak leaf debris + cow manure), A5 (A1 + teak leaf debris + phonska), A6 (A1 + cow manure + phonska), A7 (A1 + teak leaf debris + cow manure + phonska) and A8 (A1 + phonska). Variable of the research were divided as main and support. Main variable such as population of Rhizobium sp.; in soil, gut and cast, soil total N, cast total N, amount of root nodule and N tissue. Meanwhile, support variable such as N uptake, dry weight plant, soil total P, K, texture, soil organic matter, CEC, pH, Ca, plant height, cast weight, worm weight, amount of worm and C/N ratio. The data were analyzed by F test and DMR on 95% confident level (normal data), then continued to the correlation and stepwise test.
Results of the research showed that application of bioameliorate give a highly significant effect to the population of Rhizobium sp. in soil, gut and cast, soil total N, cast total N and N tissue, but no significant effect to the amount of root nodule. The highest population of Rhizobium sp. in soil showed by A4, as much 67 x 109 cfu. The highest population of Rhizobium sp. in gut showed by A3, as much 47 x 1011 cfu. The highest population of Rhizobium sp. in cast showed by A3, as much 37 x 1010 cfu. Soil total N showed by A8, as much 0,46%. Cast total N showed by A5, as much 0,91%, and the highest N tissue showed by A6, as much 4,22 %.
Keyword: Bioameliorate, Earth Worm, Groundnut, Rhizobium sp., Total N,
Vertisols
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tanah Vertisol adalah tanah yang mempunyai warna abu-abu gelap
hingga kehitaman, bertekstur liat dan rekahan yang secara periodik membuka
dan menutup. Tanah Vertisol umumnya terbentuk dari bahan sedimen yang
mengandung mineral smektit dalam jumlah tinggi, di daerah datar, cekungan
hingga berombak. Tanah Vertisol terbentuk dari beberapa bahan induk, salah
satunya adalah napal (Prasetyo, 2007). Ordo tanah Vertisol dengan bahan
induk napal juga ditemui di daerah Gemolong, Kabupaten Sragen.
Tanah Vertisol memiliki beberapa kendala baik fisik, kimia dan
biologi. Dari segi fisik, tanah Vertisol bertekstur liat dan didominasi oleh
mineral lempung tipe 2 : 1 sehingga mudah mengembang bila basah dan
mengkerut bila kering sehingga tanah Vertisol juga sering disebut sebagai
tanah berat karena sulit diolah (Anonima, 2011). Kendala kimia kandungan
Ca tinggi namun ketersediaan unsur hara N dan unsur hara lainnya relatif
rendah (Munir, 1996). Kandungan N pada tanah Vertisol antara 0,08-0,18%
(lapisan tanah atas) dan antara 0,04-0,18% (pada lapisan bawah)
(Hardjowigeno et al., 2001). Kendala secara biologi yaitu jumlah bakteri
menguntungkan seperti Rhizobium bakteri penambat N adalah rendah karena
minimnya pola tanam yang beragam (Anonim, 2008).
Peningkatan kebutuhan pangan termasuk komoditas hortikultura
seperti kacang tanah (Anonimb, 2011) menjadikan pemanfaatan tanah
marjinal seperti Vertisols menjadi suatu solusi. Tanaman kacang tanah
merupakan sumber protein yang murah dan merupakan bahan baku berbagai
makanan khas Indonesia. Tanaman kacang tanah juga merupakan indikator
yang baik untuk pengujian status hara tanah karena peka terhadap kekahatan
ataun keracunan hara.
Solusi untuk memperbaiki masalah kesuburan tanah Vertisol akan
sangat baik bila berwawasan lingkungan, seperti bioameliorasi tanah yaitu
menambahkan cacing tanah dan sisa organik. Ameliorasi adalah perbaikan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
atau peningkatan nilai (Ridwan, 1999), yang dapat dilakukan secara organik
ataupun anorganik, secara anorganik dapat dilakukan dengan penambahan
pupuk anorganik berupa Phonska. Bioameliorasi adalah perbaikan kondisi
tanah melalui pendekatan biologi yang dapat dilakukan dengan penambahan
sisa organik maupun biota tanah, seperti cacing tanah. Melalui bioameliorasi
ini diharapkan dapat meningkatkan ketersediaan hara khususnya N, melalui
peningkatan populasi Rhizobium sp.
Pemanfaatan sisa organik sangat penting dalam memperbaiki sifat
fisika, kimia dan biologi tanah (Buckman dan Brady, 1990; dan Yulis, 2011).
Sisa organik merupakan sumber hara N bagi tanaman dan sebagai sumber
energi bagi bakteri penambat N seperti Rhizobium, suatu mikrobiota
penambat N yang bersimbiosis dengan tanaman leguminosa seperti kacang
tanah (Rao, 1992). Asosiasi Rhizobium dengan tanaman leguminosa mampu
memfiksasi 100-300 kg N/ha dalam satu musim tanam sehingga mampu
mengurangi penggunaan pupuk anorganik (Sutanto, 2002). Populasi
Rhizobium yang umumnya rendah di tanah Vertisol menyebabkan perlu
ditingkatkannya pupulasi tersebut melalui pemberian sisa organik dan
inokulasi cacing tanah. Sisa organik sebagai sumber hara N yang diberikan ke
tanah Vertisol dapat berupa seresah jati dan pupuk kandang sapi.
Cacing tanah merupakan hewan yang berfungsi sebagai penghancur
seresah dan penggali tanah, sehingga mempercepat proses dekomposisi
(Hairiah et al., 2004 ) dan menambah populasi mikrobiota fungsional tanah
seperti Rhizobium (Edwards, 2004). Aktivitas dari cacing tanah secara tidak
langsung dapat berpengaruh terhadap jumlah bintil akar. Menurut Doubt et
al. (1994) dalam Edwards (2004) aktivitas cacing tanah berpengaruh terhadap
distribusi mikrobia terutama Rhizobium sp. namun belum dapat diketahui data
kuantitatif secara pasti mengenai hal ini.
Berdasarkan uraian di atas, maka perlu diadakan penelitian mengenai
peran berbagai sisa organik dan cacing tanah sebagai bahan bioamelioran
pada tanah Vertisol terhadap populasi Rhizobium sp., N tanah dan serapan N
oleh tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
B. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan suatu
permasalahan yaitu :
1. Apakah benar tanah Vertisol berbahan induk napal di Gemolong Sragen
kahat N ?
2. Apakah penambahan berbagai sisa organik sebagai bioamelioran dapat
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol?
3. Apakah penambahan cacing tanah sebagai bioamelioran dapat
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol?
4. Apakah interaksi berbagai sisa organik dan cacing tanah sebagai
bioamelioran dapat meningkatkan N total pada tanah Vertisol?
5. Apakah interaksi berbagai sisa organik dan cacing tanah sebagai
bioamelioran dapat meningkatkan serapan N pada tanaman kacang tanah
(Arachis hypogaea L.)?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mempelajari peran sisa organik sebagai bioamelioran terhadap N tanah
dan serapan N, serta populasi Rhizobium sp. pada tanah Vertisol dengan
indikator tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
2. Mempelajari peran cacing tanah sebagai bioamelioran terhadap populasi
Rhizobium sp., N tanah dan serapan N pada tanah Vertisol dengan
indikator tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
3. Mempelajari interaksi antara berbagai sisa organik dan cacing tanah
sebagai bioamelioran terhadap N tanah dan serapan N, serta populasi
Rhizobium sp. pada tanah Vertisol dengan indikator tanaman kacang tanah
(Arachis hypogaea L.).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
D. Manfaat Penelitian
Dengan penelitian ini diharapkan dapat :
1. Memberikan informasi secara kuantitatif tentang perbaikan kesuburan
tanah Vertisol secara biologi.
2. Memberikan data kuantitatif mengenai potensi pemanfaatan tanah Vertisol
secara organik untuk tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Cacing Tanah Sebagai Bioamelioran
Pontoscolex corethrurus merupakan jenis cacing penggali tanah (tipe
endogeik) dan merupakan salah satu spesies eksotis. Berdasarkan hasil
penelitian di Sumberjaya, Lampung (Dewi. et al., 2006), Pontoscolex
corethrurus merupakan salah satu dari 5 spesies cacing tanah yang banyak
ditemukan setelah adanya alih guna lahan hutan menjadi kebun kopi. Dari
beberapa hasil penelitian terungkap bahwa Pontoscolex corethrurus memiliki
sebaran yang cukup luas di Indonesia. Cacing ini dapat dijumpai di tanah
pertanian, belukar dan lapangan yang ditumbuhi rumput – rumputan (Suin,
2003 dalam Letik, 2008).
Cacing tanah mempunyai peran untuk memperbaiki sifat fisik, kimia
dan biologi tanah. Salah satu peran memperbaiki sifat fisik tanah adalah
berdasarkan aktivitasnya sebagai kelompok ‘penggali tanah’ (ecosystem
engineer) yang meninggalkan banyak liang dalam tanah sebagai biopori
sehingga meningkatkan porositas tanah. Cacing kelompok ecosystem engineer
tidak hanya mengkonsumsi bahan organik yang terdapat di dalam maupun
permukaan tanah, namun juga tinggal dan aktif di dalam tanah. Sehingga
akibat pergerakannya di dalam tanah mampu membentuk liang-liang baik
secara vertikal maupun horisontal (Werner, 1990 dalam Herlinda 2009).
Adianto et al. (2004) menyatakan bahwa inokulasi cacing tanah
Pontoscolex corethrurus Fr. Mull diketahui dapat meningkatkan biomassa
mikrobiota tanah, namun pengaruh inokulasi ini terhadap tanaman
memberikan hasil yang berbeda-beda.
Tapia et al. (2006) menyatakan bahwa cacing tanah memiliki
pengaruh terhadap mineralisasi nitrogen baik secara langsung maupun tidak
langsung. Nitrogen yang dilepas langsung berasal dari produk metabolik
(casts, urin, mucus atau sel cacing tanah yang mati). Pengaruh secara tidak
5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
langsung yaitu berdasarkan perubahan sifat fisik tanah, fragmentasi bahan
organik tanah dan interaksi dengan mikrobia tanah.
Aktivitas cacing tanah juga telah menunjukkan pengaruh terhadap
distribusi dan aktivitas mikrobiota dalam tanah. Pada penelitian di
laboratorium dengan menggunakan cacing tanah jenis A. Trapezoides yang
diberi pakan pupuk kandang domba dimana pupuk ini mengandung Rhizobium
trifolii ditanam dalam pot yang ditumbuhkan tanaman semanggi subterania,
aktivitas cacing tanah ini mampu mendispersi permukaan yang diaplikasikan
rhizobia di seluruh tanah. Hasilnya adalah terjadi peningkatan sebesar 5 kali
lipat pada jumlah bintil akar tanaman semanggi subterania dan 4 hingga 6 kali
lipat peningkatan terhadap jumlah bintil akar pada akar antara 2-8 cm dari
permukaan (Edwards, 2004).
Cacing tanah lebih menyukai bahan organik dengan tingkat
dekomposisi sedang dan tidak mampu mencerna bahan organik dengan
kandungan lignin dan polifenol yang tinggi, namun mereka menyukai bahan
organik dengan nisbah N/polifenol tinggi. Bahan organik dengan nisbah C/N
> 60 tidak cocok sebagai makanan cacing tanah. Nitrogen digunakan oleh
cacing tanah untuk membentuk jaringan tubuhnya dan semakin tinggi N dalam
bahan organik tanah akan meningkatkan biomasa cacing tanah (Letik, 2008)
Bahan organik merupakan sumber makanan utama bagi cacing
tanah. Setelah bahan organik dimakan maka dihasilkan pupuk organik. Pupuk
organik tersebut lebih dikenal sebagai kascing (bekas cacing) berbentuk
partikel-partikel tanah berwarna kehitam-hitaman yang berukuran lebih kecil
dari partikel-partikel tanah biasa sehingga lebih cocok untuk pertumbuhan
tanaman (Palungkun, 1999).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Tabel 2.2. Komposisi Komponen Kimiawi Pada Kascing
Komponen kimiawi Komposisi (%)
Nitrogen (N)
Fosfor (P)
Kalium (K)
Belerang (S)
Magnesium (Mg)
Besi (Fe)
1,1-4,0
0,3-3,5
0,2-2,1
0,24-0,63
0,3-0,6
0,4-1,6
(Palungkun, 1999)
B. Permasalahan Tanah Vertisol
Tanah Vertisol merupakan tanah yang banyak mengandung mineral
lempung tipe 2:1 terutama montmorilonit yang memiliki ciri dapat
mengembang dan mengkerut. Tanah Vertisol termasuk ke dalam kelas tanah
yang memiliki kandungan lempung tinggi (>30%) pada kedalaman sekitar 1
cm sampai 50 cm atau lebih. Tanah ini sering digunakan untuk lahan
pertanian, namun harus memiliki sistem irigasi yang baik (Hardjowigeno et
al., 2001).
Menurut Prasetyo (2007), Vertisol merupakan jenis tanah yang
berwarna abu-abu gelap hingga kehitaman, bertekstur klei, mempunyai
slinckenside, dan rekahan yang secara periodik dapat membuka dan menutup.
Pembentukan tanah Vertisol terjadi melalui dua proses, yaitu terakumulasinya
mineral liat 2 : 1 dan proses mengembang dan mengkerut yang terjadi secara
periodik, sehingga membentuk slinckenside atau relief mikro gilgai. Vertisol
ketika basah tanah menjadi sangat lekat dan plastis, tetapi kedap air, namun,
saat kering tanah menjadi sangat keras dan masif, atau membentuk pola
prisma yang terpisahkan oleh rekahan.
Kandungan N pada tanah Vertisol pada umumnya rendah. Menurut
hasil penelitian Nurdin et al. (2008) tanah Vertisol di Isimu Utara dengan
tekstur liat berdebu, bersifat netral dengan kandungan unsur hara N sebesar
0,17% dan dikategorikan bernilai rendah. Kandungan N pada tanah Vertisol
umumnya antara 0,08 – 0,18 % (pada lapisan tanah atas) dan 0,04 – 0,18%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
(pada lapisan tanah bawah). Tanah Vertisol dapat menfiksasi NH4+ dan K+ ke
dalam bentuk yang tidak dapat dipertukarkan (Munir, 1996).
Secara umum, Vertisols mempunyai kandungan bahan organik
sedikit (sering kurang dari 1%) (Munir, 1996). Kandungan mikrobiota
fungsional seperti Rhizobium di tanah Vertisol yang ditanami tanaman
hortikultura dan dengan pola tanam yang beragam adalah sangat tinggi.
Biasanya berkisar antara 58.103 sampai 7.109 sel Rhizobium per gram tanah
(Anonim, 2008).
C. Sisa Organik Sebagai Bioamelioran
Bahan organik adalah bagian dari tanah yang merupakan suatu
sistem kompleks dan dinamis, yang bersumber dari sisa tanaman atau binatang
yang terus menerus mengalami perubahan bentuk, karena dipengaruhi oleh
faktor fisika, kimia dan biologi (Konova, 1961 dalam Suryani, 2011).
Bahan organik berfungsi secara fisika sebagai pengikat butiran
primer tanah menjadi butiran sekunder dalam pembentukan agregat yang
mantap, secara kimia dengan menyediakan hara makro dan mikro,
meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah. Secara biologi, bahan
organik juga merupakan sumber energi dan makanan mikroorganisme tanah
sehingga dapat meningkatkan aktivitas mikrobiota tanah seperti bakteri
penambat N simbiotik yang sangat bermanfaat dalam penyediaan hara
tanaman (Bekti dan Surdianto, 2001).
a. Pupuk Kandang Sapi
Pupuk kandang (pukan) didefinisikan sebagai semua produk
buangan dari binatang peliharaan yang dapat digunakan untuk menambah
hara, memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah. Di antara jenis pukan,
pukan sapi mempunyai kadar serat yang tinggi (selulosa), hal ini terbukti
dari hasil pengukuran parameter C/N rasio yang cukup tinggi (>40).
Tingginya kadar C dalam pukan sapi menghambat penggunaan langsung ke
lahan pertanian karena akan menekan pertumbuhan tanaman utama.
Penekanan pertumbuhan terjadi karena mikroba dekomposer akan
menggunakan N yang tersedia untuk mendekomposisi bahan organik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
tersebut sehingga tanaman utama akan kekurangan N. Untuk
memaksimalkan penggunaan pukan sapi harus dilakukan pengomposan
agar menjadi kompos pukan sapi dengan rasio C/N di bawah 20. Selain
masalah rasio C/N, pemanfaatan pukan sapi secara langsung juga berkaitan
dengan kadar air yang tinggi. Petani umumnya menyebutnya sebagai pupuk
dingin. Bila pukan dengan kadar air yang tinggi diaplikasikan secara
langsung akan memerlukan tenaga yang lebih banyak serta proses
pelepasan amoniak masih berlangsung (Hartatik dan Widowati, 2010).
Seekor sapi mampu menghasilkan kotoran padat 23,6 kg/hari dan
cair 9,1 kg/hari. Kotoran yang baru dihasilkan sapi tidak dapat langsung
diberikan sebagai pupuk tanaman, tetapi harus mengalami proses
pengomposan terlebih dahulu (Peni Wahyu dan Teguh Purwanto, 2007).
Tabel 2.1. Kadar hara berbagai jenis BO segar dan sesudah dikomposkan
Sumber : Balittanah, 2005
b. Seresah jati
Parameter kimia yang sering digunakan untuk menentukan kualitas
seresah antara lain adalah kandungan C, N, P, polifenol, lignin, nisbah C/N,
C/P, N/lignin, dan lignin+polifenol/N. Seresah dikatakan berkualitas tinggi
jika kandungan lignin, polifenol, dan nisbah C/N rendah, serta cepat
terdekomposisi. Bahan organik yang berkualitas tinggi mempunyai nisbah
C/N < 20, atau nisbah (lignin+polifenol)/N <10 (Letik, 2008).
Jenis bahan asal Kadar hara
C N C/N P K Bahan Segar % % Kotoran sapi 63,44 1,53 41,46 0,67 0,70 Kotoran kambing 46,51 1,41 32,98 0,54 0,75
Kotoran ayam 42,18 1,50 28,12 1,97 0,68 Kompos % % Sapi
2,34 16,8 1,08 0,69 Kambing
1,85 11,3 1,14 2,49 Ayam 1,70 10,8 2,12 1,45
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
Menurut Hairiah et al. (1997) hasil analisis kimia seresah jenis
pohon jati (Tectona grandiflora) memiliki kandungan C=38,7%; N=1,47%;
L=22,1%; P=5,70%. Untuk nisbah C/N sebesar 26, L/N sebesar 15 dan
P/N sebesar 3,9.
D. Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.)
Kacang tanah berasal dari bahasa Brasillia, dibawa pedagang
Portugis tahun 1529 ke Maluku dan Jawa yang merupakan sentra produksi
kacang tanah di Indonesia. Kacang tanah berfungsi untuk membantu
menyuburkan tanah karena pada akhirnya terdapat bakteri Rhizobium yang
dapat memperkaya kandungan Nitrogen pada tanah (Askari, 2011).
Menurut Deptan (2006) sistematika tumbuh-tumbuhan, kacang tanah
dalam taksonomi adalah:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Rosales
Famili : Leguminosea
Genus : Arachis
Spesies : Arachis hypogaea L.
Selain penambatan N2 yang dilakukan oleh mikrobiota yang hidup
bebas (non simbiosis), penambatan N2 juga dilakukan oleh sekelompok
bakteri yang membentuk asosiasi dengan tanaman (terutama legum). Pada
tahun 1886 Hellriegel dan Wilfrath menyatakan bahwa kemampuan tanaman
legum mengkonversi N2 dari atmosfer menjadi senyawa yang dapat digunakan
oleh tanaman legum tersebut berkaitan dengan adanya nodul akar tanaman
legum. Bakteri yang umum bersimbiosis dengan tanaman legum adalah
Rhizobium, yaitu bakteri gram negatif dan termasuk khemoorganotrof yang
tumbuh dengan baik pada kisaran temperature tanah 25-30 oC. (Stevenson,
1982).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Tanaman kacang tanah dapat memenuhi sendiri unsur N yang
dibutuhkan melalui simbiosis dengan Rhizobium, tetapi pemberian pupuk N
dibutuhkan sebagai starter selama kacang tanah belum mampu memenuhi
kebutuhan N dengan bintil akar. Pemupukan nitrogen dalam jumlah kecil pada
awal pertumbuhan dapat merangsang pertumbuhan dan pembentukan bintil
akar (Ridlo, 2004). Gejala kekurangan N pada tanaman kacang-kacangan
dapat ditunjukkan dengan daun tanaman kerdil, pertumbuhan akar terbatas,
daun-daun kuning dan gugur batang-batang lemah mudah roboh, sehingga
mengurangi daya tahan pada tanaman (Askasri, 2011). Menurut (Situmorang,
2008) daun akan berwarna kuning akibat kekurangan suatu unsur hara (N, S,
Fe, Mn) dan sering kali timbul bercak hitam pada polong.
Kacang tanah (Arachis hypogaea L.) sebagai tanaman leguminose
mempunyai fungsi yang penting, antara lain menekan pertumbuhan gulma,
mencegah terjadinya erosi, sehingga mengurangi hilangnya nutrisi tanah dan
bahan organik lainnya, memperbaiki strukur tanah, mengembalikan nutrisi
tanah serta mempengaruhi kehadiran nitrogen pada tanah dengan adanya
aktivitas fiksasi nitrogen di dalam bintil akar (Lehman et al., 1999 dalam
Anonimc, 2011).
Varietas Domba memiliki ketahanan terhadap beberapa penyakit
Aspergillus flavus, agak tahan penyakit karat dan bercak daun, selain itu
varietas ini toleran pada tanah kahat Fe dan adaptif di Alfisol alkalis. Jumlah
polong untuk tiap tanaman antara 8-30 polong dengan jumlah biji dari 3/4/2/1
per polong. Rata-rata hasil 2,1 ton/ha polong kering dengan potensi hasil
mencapai 3,6 ton/ha polong kering (SK Varietas Domba, 2004, oleh
Kementrian Pertanian).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
E. Kerangka Berfikir
F. Hipotesis
1. H0 : Tanah Vertisol berbahan induk napal tidak kahat N
H1 : Tanah Vertisol berbahan induk napal kahat N
2. H0 : Penambahan berbagai sisa organik sebagai bioamelioran tidak
mampu meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol
H1 : Penambahan berbagai sisa organik sebagai bioamelioran mampu
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol
3. H0 : Penambahan cacing tanah sebagai bioamelioran tidak mampu
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol
H1 : Penambahan cacing tanah sebagai bioamelioran mampu
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol
4. H0 : Interaksi barbagai sisa organik dan cacing tanah tidak mampu
meningkatkan N total pada tanah Vertisol
H1 : Interaksi barbagai sisa organik dan cacing tanah mampu
meningkatkan N total pada tanah Vertisol
Serapan N dan pertumbuhan tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)meningkat
Keharaan N
Cacing tanah Rhizobium sp.
Sisa organik Tanah vertisol dan kacang tanah (Arachis
hypogaea L.) Phonska
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
5. H0 : Interaksi barbagai sisa organik dan cacing tanah tidak mampu
meningkatkan serapan N oleh tanaman kacang tanah (Arachis
hypogaea L.)
H1 : Interaksi barbagai sisa organik dan cacing tanah mampu meningkatkan serapan N oleh tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Mei sampai Agustus 2011 di
Rumah Kaca Fakultas Pertanian UNS. Analisis sifat fisika dan kimia tanah
dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah FP UNS, sedangkan
analisis biologi dilakukan pada Laboratorium Biologi Tanah FP UNS.
B. Alat dan Bahan Penelitian
Bahan dan alat yang digunakan dalam mendukung penelitian adalah
khemikalia untuk analisis laboratorium, seperangkat alat untuk kegiatan di
lapangan dan analisis laboratorium, tanah Vertisol, benih kacang tanah
varietas Domba, pupuk kandang sapi, daun jati, Phonska, cacing tanah spesies
Pontoscolex corethrurus, media YEMA.
C. Metode dan Rancangan Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen
dengan menggunakan rancangan dasar Rancangan Acak Lengkap (RAL)
dengan satu faktor dan tiap perlakuan diulang tiga kali. Faktor tersebut berupa
variasi kombinasi cacing tanah dengan berbagai kualitas sisa organik dan
pupuk Phonska. Rincian dari perlakuan adalah :
A0 : Kontrol A1 : P.corethrurus A2 : P.corethrurus + 100%1) Seresah jati A3 : P.corethrurus + 100%2) Pupuk kandang sapi A4 : P.corethrurus + 50% Seresah jati + 50% Pupuk kandang sapi A5 : P.corethrurus + 50% Seresah jati + 50% Phonska A6 : P.corethrurus + 50% Pupuk kandang sapi + 50% Phonska A7 : P.corethrurus + 25% Seresah jati + 25% Pupuk kandang sapi +
50% Phonska A8 : P.corethrurus + 100%3) Phonska
14
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Keterangan:
1) dan 2) = dosis penggunaan pupuk organik, sebanyak 5 ton/ha
3) = dosis penggunaan pupuk Phonska pada kacang tanah, sebanyak 250
kg/ha
P.corethrurus = 100 ekor/m2 (populasi cacing tanah pada tanah terolah:
Edwards, 2004)
D. Tata Laksana Penelitian
a. Persiapan
Meliputi : studi pustaka dan penyiapan alat baik untuk survei lapang,
untuk pengambilan tanah vertisol maupun untuk analisis laboratorium.
b. Survei Lapang
Survei lapangan yang dimaksud adalah survei lokasi penelitian.
c. Pengambilan Sampel Tanah awal
Pengambilan sampel tanah awal ini dilakukan sebelum penanaman
tanaman kacang tanah di rumah kaca. Hal ini dilakukan untuk mengetahui
kandungan N total tanah awal.
d. Media tanam
1) Tanah yang diambil berordo vertisol dari Kecamatan Gemolong
Kabupaten Sragen. Pengambilan dilakukan secara acak sebanyak 135
kg untuk 27 polybag. Kemudian tanah dikeringanginkan dan diayak
dengan diameter 2 mm.
2) Tanah yang telah siap dimasukkan dalam polybag yang mempunyai
luas 306,5 cm2, kemudian dialiri air hingga berkapasitas lengas
maksimum. Selanjutnya cacing dan seresah dimasukkan.
e. Penambahan sisa organik dan pupuk anorganik
1) Sisa organik yang digunakan adalah sisa organik dengan nisbah C/N
tinggi, rendah dan campuran, sesuai dengan perlakuan. Sisa organik
dengan nisbah C/N tinggi diperoleh dari cacahan kasar daun jati. Sisa
organik dengan nisbah C/N rendah diperoleh dari pupuk kandang sapi.
Sedangkan sisa organik dengan nisbah C/N campuran merupakan
gabungan dari kedua macam sisa organik sebelumnya. Sisa organik ini
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
diberikan pada 3 hari sebelum tanam dengan dosis anjuran sebesar 5
ton/ha. Dosis ini mengacu pada anjuran Dinas Pertanian.
2) Pupuk anorganik yang digunakan adalah Phonska; pupuk anorganik
lengkap (mengandung N,P dan K). Dosis pupuk Phonska ini sebanyak
250 kg/ha, diberikan pada 3 HST dan 20 HST. Dosis ini mengacu
pada Anjuran Umum Pemupukan Berimbang dari PT.Petrokimia
Gresik.
f. Inokulasi cacing tanah
Inokulasi cacing tanah dilakukan setelah media tanam dipersiapkan
dalam tiap pot dan dalam kondisi telah diairi hingga tanah berkadar lengas
maksimum. Cacing tanah yang diinokulasikan kedalam pot adalah
Pontoscolex corethrurus sebanyak 3 ekor. Jumlah ini didasarkan pada
pernyataan Edwards (2004) dalam Earthworm Ecology, disebutkan bahwa
populasi cacing tanah pada tanah yang terolah umumnya tidak akan lebih
dari 100 individu. Jumlah 3 ekor tiap pot diperoleh dari perhitungan
konversi populasi tiap m2 menjadi populasi dalam satuan berat tanah tiap
pot dengan memperhatikan BV Vertisols (mineral).
g. Penanaman
Kacang tanah varietas Domba yang akan digunakan dalam percobaan
terlebih dulu diseleksi dengan direndam dalam air (benih kacang tanah
yang mengapung, tidak dapat digunakan) kemudian ditanam 2 benih tiap
pot, penjarangan dilakukan 7 hari setelah tanam dengan mengambil salah
satu tanaman (benih yang tidak tumbuh maksimal)
h. Pemeliharaan
Pemeliharaan dilakukan dengan melakukan penyiraman tiap 2 hari
sekali. Penyiangan juga dilakukan kapanpun bila tumbuh gulma, begitu
pula untuk hama.
i. Pengambilan sampel tanah dan tanaman pada fase vegetatif
Pengambilan sampel tanah dilakukan saat fase vegetatif bertujuan
untuk mengetahui N total tanah tersebut. Sedangkan pengambilan sampel
tanaman bertujuan untuk mengetahui kandungan N jaringan tanaman
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
tersebut. Pengambilan sampel tanah dan tanaman dilaksanakan saat
tanaman berada pada fase vegetatif, yaitu saat tanaman berumur kurang
lebih 30 HST.
j. Analisis Laboratorium
1. Analisis sisa organik
a. Pupuk kandang dan seresah jati
- C/N ratio
b. Pupuk anorganik
- N,P,K
2. Analisis cacing tanah
a. Populasi cacing dengan perhitungan manual
b. Biomassa cacing tanah dengan timbangan analitik
c. Populasi BPN simbiotik (Rhizobium sp.) dari ruang perut cacing
tanah dengan metode plate count.
d. Populasi BPN simbiotik (Rhizobium sp.) dari kascing dengan
metode plate count.
3. Analisis tanah awal
a. N total tanah (metode Khjedhal)
b. P tersedia (metode Olsen)
c. K tersedia (metode ekstrak NH4Oac 1 N netral)
d. Tekstur (metode Bouyoucos)
e. pH tanah (metode Elektrometri)
f. KPK (metode Ekstrak NH4OAc pH 7.0)
g. Ca tanah (metode pengabuan Basah dengan HNO3 dan HClO4)
h. Bahan organik (metode Walky and Black)
i. Populasi BPN simbiotik (Rhizobium sp.) dari tanah dengan metode
plate count.
4. Analisis tanah hari ke 30 setelah tanam
a. N total tanah (dengan metode Khjedhal)
b. Bahan organik (metode Walky and Black)
c. pH tanah (metode Elektrometri)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
d. KPK (metode Ekstrak NH4OAc pH 7.0)
5. Analisis tanaman
a. N jaringan tanaman (dengan metode Khjedhal)
b. Tinggi tanaman
c. Berat tanaman (basah dan kering)
d. Serapan N (perkalian kadar N jaringan dengan berat kering
tanaman)
e. Jumlah Bintil Akar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
E. Variabel yang Diamati Dalam penelitian
Variabel yang akan diamati pada penelitian ini adalah :
No Variabel Utama Metode
Tanah (HST) Saluran cerna cacing tanah
(HST)
Kascing (HST)
Berat kering (HST)
0 30 0 30 0 30 0 30
1. N total Khjedhal v v - - - v - -
2. Populasi
Rhizobium sp.
Platecount v v v v v v - -
3. Jumlah bintil
akar Manual - - - - - - - v
4. Serapan N Perkalian kadar N
jaringan dengan berat kering tanaman
- - - - - - - v
Pendukung 0 30 0 30 0 30 0 30
1. N jaringan tanaman Khjedhal - - - - - - - v
2. Berat Kering tanaman Timbangan Analitik - - - - - - - v
3. P total Olsen v - - - - - - -
4. K total Ekstrak HCL 25% v - - - - - - -
5. Tekstur Bouyoucos v - - - - - - -
6. BO Kalium dikromat v v - - - - - -
7. KPK Destilasi v v - - - - - -
8. pH Penjenuhan H2O dan
KCl v v - - - - - -
9. Populasi cacing Manual v v - - - - - -
10. Biomassa cacing Timbangan Analitik - - v v - - - -
11. Ca Pengabuan Basah dengan HNO3 dan
HClO4 v - - - - - - -
12. Berat Kascing Timbangan Analitik - - - - - v - -
13. C sisa organik Walkey and Black sebelum digunakan
14. N sisa organik Kjedahl sebelum digunakan
15. Tinggi tanaman
Manual Diukur tiap minggu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
F. Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan uji F (data normal) untuk mengetahui
pengaruh perlakuan terhadap hasil. Uji selanjutnya adalah uji DMR dengan
taraf kepercayaan 95%, untuk mengetahui pengaruh tiap rerata perlakuan
terhadap hasil. Untuk mengetahui keeratan hubungan digunakan uji korelasi
yang dilanjutkan dengan uji regresi dan stepwise untuk mengetahui perlakuan
yang paling berpengaruh.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
Tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah tanah berordo
Vertisol dengan bahan induk napal, yang berasal dari daerah Gemolong
Kabupaten Sragen, Jawa Tengah. Menurut Prasetyo (2007), Vertisols
merupakan jenis tanah yang berwarna abu-abu gelap hingga kehitaman,
bertekstur lempung, mempunyai slinckenside, dan rekahan yang secara
periodik dapat membuka dan menutup. Komposisi mineral liat Vertisols selalu
didominasi oleh mineral lempung tipe 2 : 1, terutama montmorilonit (Nurdin
et al., 2008). Beberapa sifat tanah sebelum perlakuan disajikan pada Tabel 4.1
:
Tabel 4.1. Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
No. Variabel Nilai Satuan Pengharkatan
1 Tekstur : Klei (clay) Pasir/sand 38 %
Debu/silt 21 %
Lempung/clay 41 %
2 KTK 28,53 cmol(+).kg-1 Tinggi 3 pH 7,3 - Netral 4 Ca 17,75 cmol(+).kg-1 Tinggi 5 BOT 4,78 % Sedang 6 C-organik 2,66 % Sedang 7 N total 0,20 % Rendah 8 P total 0,29 % Sangat Rendah 9 K total 1,29 % Sangat Rendah
10 Populasi Rhizobium sp. 5 x 105 cfu -
Sumber : Analisis Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS (2011) Keterangan : Pengharkatan berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2005)
Berdasarkan Tabel 4.1. dapat diketahui bahwa tanah di daerah
Gemolong Kabupaten Sragen adalah jenis tanah dengan ordo Vertisols yang
mempunyai kandungan unsur hara N yang rendah yaitu sebesar 0,20%. Hal ini
disebabkan tanah sebelum perlakuan mempunyai tekstur lempung sebesar
41%, mempunyai kapasitas tukar kation sebesar 28,53 cmol(+).kg-1 dengan
21
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
pengharkatan tinggi, serta pH yang netral. Tanah yang mempunyai tekstur
klei, mempunyai koloid negatif yang besar sehingga mempunyai kapasitas
tukar kation yang tinggi (Hanafiah, 2005). Mineralogi lempung tipe 2 : 1
seperti Vertisols ini, menyebabkan ion NH4+ tidak tersedia di dalam tanah
karena terjerap oleh kisi liat (Simanjuntak, 2007). Selain itu, bentuk N
anorganik seperti NO3- (aerob) merupakan bentuk N yang tersedia, namun
cepat hilang karena pelindian dan tervolatilisasi (Winarso, 2005).
Kandungan Ca pada tanah sebelum perlakuan adalah sebesar 17,75
cmol(+).kg-1, dengan pengharkatan tinggi. Salah satu penciri Vertisols dengan
bahan induk napal adalah Ca2+ tinggi yang terbentuk dari sedimentasi CaCO3
dan lempung (Prasetyo, 2007), sehingga tanah Vertisol di lokasi tersebut
mempunyai bahan induk berupa napal. Pada tanah ini, kandungan unsur hara
makro essensial selain N, yaitu P dan K juga rendah, yaitu 0,29% dan 1,29%.
Populasi Rhizobium sp. pada tanah di lokasi penelitian hanya 5 x 105
cfu. Jumlah ini dikategorikan tidak banyak, sehingga dari segi biologi kondisi
tanah di daerah tersebut kurang subur. Hal ini didasarkan pada pernyataan
Purwaningsih (2009) bahwa tanah pertanian yang subur mempunyai lebih dari
108 mikrobiota per gram tanah.
Kandungan hara dan populasi Rhizobium sp. yang rendah tersebut
diduga berhubungan dengan kandungan C-organik dan bahan organik tanah,
sebab bahan organik tanah merupakan salah satu sumber hara tanah dan
sumber makanan bagi mikrobiota tanah. Bahan organik adalah bagian dari
tanah yang merupakan suatu sistem kompleks dan dinamis, yang bersumber
dari sisa tanaman dan atau binatang yang terdapat di dalam tanah yang mampu
memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah (Yulis, 2008) serta
merupakan sumber makanan bagi biota tanah (Hadisudarmo, 2008) seperti
Rhizobium sp.
Berdasarkan karakteristik pada tanah tersebut maka perlu adanya
bioamelioran dengan menggunakan penambahan sisa organik, cacing tanah
maupun pupuk anorganik. Pupuk kandang sapi dan seresah jati merupakan
sisa organik yang dapat ditambahkan, sedangkan penambahan pupuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
anorganik berupa phonska. Penambahan cacing tanah dimaksudkan untuk
membantu meningkatkan populasi Rhizobium sp. dalam penyediaan makanan
karena cacing tanah berperan sebagai agen litter transformer dan ecosystem
engineer (Hadisudarmo, 2008). Bioameliorasi dimaksudkan untuk
meningkatkan kandungan unsur hara dalam tanah terutama N total tanah dan
populasi Rhizobium sp. yang terbukti rendah pada tanah sebelum perlakuan.
B. Karakteristik Bioamelioran Pupuk Kandang Sapi, Seresah jati dan Phonska
1. Pupuk Kandang Sapi
Penggunaan pupuk kandang sapi merupakan salah satu
bioamelioran yang mampu menambah bahan organik tanah yang
kemudian berperan dalam penyediaan unsur hara tanah dan sumber nutrisi
biota tanah. Hasil analisis kualitas pupuk kandang sapi yang digunakan
untuk penelitian disajikan dalam Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Kualitas Pupuk Kandang Sapi
No Variabel Nilai Satuan Pengharkatan Persyaratan SNI 1 C/N ratio 9,68 Rendah 12-25 2 N total 2,52 % Sangat tinggi Dicantumkan 3 BO 42,04 % Tinggi - 4 C-organik 24,39 % Tinggi Minimal 15%
Sumber : Analisis Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS (2011)
Keterangan : Pengharkatan dan persyaratan SNI pupuk organik berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2005)
Berdasarkan Tabel 4.2 dapat diketahui bahwa pupuk kandang
sapi belum memenuhi memenuhi persyaratan SNI pupuk organik, karena
C/N ratio sebesar 9,68 yang seharusnya mempunyai C/N ratio 12-25.
Kualitas pupuk organik ditentukan salah satunya dengan perbandingan
antara karbon dan nitrogen (C/N ratio). Rasio Carbon-Nitrogen (C/N)
merupakan cara untuk menunjukkan gambaran kandungan Nitrogen
relatif. Rasio C/N dari bahan organik merupakan petunjuk kemungkinan
kekurangan nitrogen dan persaingan di antara mikroba-mikroba dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
tanaman tingkat tinggi dalam penggunaan nitrogen yang tersedia dalam
tanah (Handiri, 2010). Bahan organik yang mempunyai C/N rendah berarti
sudah matang, sedangkan bahan organik yang mempunyai C/N masih
tinggi berarti masih mentah. Namun demikian, pupuk kandang sapi hasil
analisis laboratorium menunjukkan bahwa pupuk kandang sapi memiliki
C/N ratio < 20. Nilai C/N yang rendah menandakan bahwa pupuk ini
sudah matang dan bisa langsung diaplikasikan ke lahan.
Pupuk kandang sapi mempunyai kandungan N total sebesar
2,52% dengan pengharkatan sangat tinggi, sehingga merupakan sisa
organik yang mampu sebagai sumber unsur hara N dalam tanah.
Kandungan bahan organik dan C-organik sebesar 42,04% dan 24,39%
dengan pengharkatan yang tinggi. Kandungan yang tinggi ini diharapkan
mampu sebagai sumber nutrisi bagi biota dalam tanah, sehingga mampu
meningkatkan populasi biota tanah Vertisol.
2. Seresah jati
Seresah adalah bagian tanaman yang mati berupa daun, cabang,
ranting, bunga dan buah yang gugur dan tinggal di permukaan tanah baik
yang masih utuh ataupun telah melapuk sebagian (Hairiah et al., 2004).
Pada penelitian ini, bioamelioran yang digunakan sebagai pupuk organik
selain pupuk kandang sapi juga digunakan seresah jati. Hasil analisis
kualitas seresah jati disajikan pada table 4.3.
Tabel 4.3. Kualitas Seresah Jati
No Variabel Nilai Satuan Pengharkatan 1 C/N ratio 26,13 Tinggi 2 N total 1,44 % Sangat Tinggi 3 BO 64,88 % Sangat Tinggi 4 C-organik 37,63 % Sangat Tinggi
Sumber : Analisis Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS (2011)
Pada tabel 4.3 menunjukkan bahwa seresah jati mempunyai
kandungan C/N ratio sebesar 26,13, sehingga seresah jati digolongkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
mempunyai kandungan C/N ratio > 20 (tinggi) sehingga sulit untuk
terdekomposisi. Menurut Supriyo et al. (2009) kecepatan dekomposisi ini
salah satunya dipengaruhi oleh nisbah C/N yang ada pada seresah,
semakin besar nisbah C/N seresah maka akan semakin sulit seresah
tersebut untuk terdekomposisi. Meskipun demikian, seresah jati
mempunyai kandungan kandungan N total sebesar 1,44% dengan
pengharkatan sangat tinggi, sehingga seresah jati mampu sebagai sumber
hara N dalam tanah. Kandungan BO dan C-organik sebesar 64,88% dan
37,63% dengan pengharkatan tinggi, sehingga mampu dijadikan sumber
makanan bagi biota tanah. Penggunaan cacing tanah sebagai bioamelioran
diharapkan mampu mempercepat dekomposisi seresah jati sehingga
mampu menyediakan sumber hara N di tanah Vertisol serta sumber nutrisi
bagi mikrobiota tanah khususnya Rhizobium sp. di tanah Vertisol.
3. Pupuk Phonska
Pupuk anorganik adalah jenis pupuk yang dibuat oleh pabrik
dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki persentase
kandungan hara yang tinggi (Khaerani, 2008). Pupuk anorganik yang
digunakan dalam penelitian ini adalah pupuk phonska. Hasil analisis
kualitas phonska disajikan pada table 4.4.
Tabel 4.4. Kualitas Pupuk Phonska
No Variabel Nilai Satuan Pengharkatan Persyaratan SNI 1 N total 16,53 % Sangat Tinggi Minimal 6% 2 P total 12,92 % Sangat Tinggi Minimal 6% 3 K total 14,20 % Sangat Tinggi Minimal 6%
Sumber : Analisis Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UNS (2011)
Keterangan : Pengharkatan dan persyaratan SNI pupuk anorganik berdasarkan Balai Penelitian Tanah (2005)
Berdasarkan hasil analisis laboratorium pupuk phonska yang
digunakan dalam penelitian ini mengandung N total, P total dan K total
masing-masing sebesar 16,53%, 12,92% dan 14,20% dengan pengharkatan
sangat tinggi. Hasil analisis ini menunjukkan bahwa pupuk phonska telah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
memenuhi persyaratan SNI pupuk anorganik yang ketiganya memiliki
nilai diatas 6%. Kandungan hara yang tinggi dalam phonska diharapkan
mampu meningkatkan ketersediaan hara dalam tanah Vertisol.
C. Pengaruh Bioamelioran Terhadap Variabel Utama Tanah Saat Vegetatif Maksimum (Populasi Rhizobium sp., N Total Tanah, dan N Total Kascing)
1. Populasi Rhizobium sp.
Banyak mikrobiota tanah yang mempunyai potensi untuk
meningkatkan kesuburan tanah. Mikrobiota tersebut dikenal luas
peranannya sebagai biofertilizer yang dapat meningkatkan efisiensi
penggunaan pupuk anorganik, sehingga sangat menunjang sistem
pertanian yang berwawasan lingkungan (Purwaningsih, 2009). Salah satu
bakteri yang mempunyai potensi tersebut adalah Rhizobium sp.. Pada
penelitian ini, indikator tanaman yang digunakan adalah tanaman kacang
tanah (Arachis hypogaea L.) sehingga mampu mengadakan simbiosis
dengan bakteri Rhizobium sp. dalam menambat N. Bioamelioran berupa
cacing tanah, sisa organik berupa pupuk kandang sapi dan seresah jati
serta pupuk anorganik berupa phonska mampu memberikan pengaruh baik
secara langsung maupun tidak langsung terhadap populasi Rhozobium sp.
baik di dalam tanah, di saluran pencernaan cacing tanah, maupun di dalam
kascing.
a. Populasi Rhizobium sp. Di Tanah Vertisol
Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran sangat
berpengaruh nyata (p < 0,01) terhadap populasi Rhizobium sp. di tanah
Vertisol pada saat vegetatif maksimum (Lampiran 7). Rata-rata hasil
populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol dan hasil uji DMR setelah
perlakuan disajikan pada Gambar 4.1. dan 4.2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Gambar 4.1. Rata-rata Populasi Rhizobium sp. di tanah pada saat vegetatif maksimum
Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.1.), dapat
diketahui bahwa bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan
seresah jati dan pupuk kandang sapi berbeda nyata dengan kontrol dan
memberikan populasi Rhizobium sp. di tanah tertinggi (67 x 109 cfu),
namun tidak berbeda nyata dengan yang diberi campuran cacing tanah
dengan pupuk kandang sapi dan phonska (50 x 109 cfu). Untuk lebih
memperjelas perbedaan peran bioamelioran terhadap peningkatan
populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol disajikan rerata data pada
Gambar 4.2.
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.2.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa cacing tanah saja dan
campuran cacing tanah dengan pupuk anorganik tidak berbeda nyata
dengan kontrol. Bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan
sisa organik maupun pupuk anorganik mampu meningkatkan populasi
Rhizobium sp. di tanah Vertisol secara significan. Pencampuran cacing
tanah dengan sisa organik mampu meningkatkan populasi Rhizobium
Keterangan : A0 : kontrol A4: A1+50%seresah jati+50%pukan A8: A1+100% phonska A1 : P. corethrurus A5: A1+50%seresah jati+50%phonska A2 : A1+100%seresah jati A6: A1+50%pukan+50%phonska A3 : A1+100%pukan A7: A1+25%seresah jati+25%pukan+50%phonska
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
sp. di tanah Vertisol tertinggi berupa peningkatan 10 kali lipat dari
kontrol.
Gambar 4.2. Pengaruh terhadap Populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol dari bioamelioran
Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Bioamelioran dengan sisa organik berperan secara langsung
dalam meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel yang menunjukkan
keeratan hubungan dengan bahan organik tanah adalah populasi
Rhizobium sp. di tanah (r = 0,66**), Rhizobium sp. di saluran
pencernaan cacing tanah (r = 0,65**), Rhizobium sp. di kascing (r =
0,55**), dan berat cacing (r = 0,60**). Berdasarkan hasil korelasi
tersebut dilanjutkan dengan uji stepwise (Lampiran 22). Berdasarkan
uji tersebut, variabel yang paling menentukan bahan organik tanah
adalah populasi Rhizobium sp. di tanah dan populasi Rhizobium sp. di
saluran pencernaan cacing tanah (R Sq (adj) = 0,57*). Berdasarkan
hasil uji stepwise tersebut, variabel yang paling berpengaruh adalah
populasi Rhizobium sp. di tanah dengan persamaan regresi, yaitu bahan
organik tanah = 4,88 + 0,00359 populasi Rhizobium sp. di tanah (R Sq
(adj) = 0,42*).
Keterangan : A : kontrol (A0) B : cacing tanah (A1) C : cacing tanah+sisa organik D : cacing tanah +sisa organik+anorganik (A2+A3+A4) (A5+A6+A7) E : cacing tanah+anorganik (A8)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Sisa organik merupakan sumber makanan bagi mikrobiota
dalam tanah salah satunya adalah Rhizobium sp.. Rhizobium sp.
memerlukan unsur karbon sebagai energi untuk hidup (Hadisudarmo,
2008) dan sumber karbon adalah dengan penambahan sisa organik,
sehingga bioamelioran berupa pupuk kandang sapi yang memiliki
bahan organik sebesar 42,04% (Tabel 4.2.) dan seresah jati yang
memiliki kandungan bahan organik sebesar 64,88% (Tabel 4.3.)
merupakan sumber makanan bagi Rhizobium sp. di tanah Vertisol.
Pada phonska tidak mengandung bahan organik, sehingga bukan
termasuk makanan bagi Rhizobium sp..
Bioamelioran dengan campuran cacing tanah dan sisa
organik secara tidak langsung akan meningkatkan populasi Rhizobium
sp. di tanah Vertisol. Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel
yang menunjukkan keeratan hubungan dengan populasi Rhizobium sp.
di tanah adalah populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing
tanah (r = 0,44**) dan berat cacing tanah (r = 0,47**). Berdasarkan
hasil korelasi tersebut dilanjutkan dengan uji stepwise (Lampiran 22).
Berdasarkan uji tersebut, variabel yang paling menentukan populasi
Rhizobium sp. di tanah Vertisol adalah berat cacing (R Sq (adj) =
0,19*). Semakin banyak sisa organik yang ditambahkan ke dalam
tanah, akan semakin meningkatkan aktivitas cacing tanah dalam
mendapatkan makanan sehingga akan semakin meningkatkan populasi
Rhizobium sp. dalam tanah (Purwaningsih, 2005). Bioamelioran
berupa campuran cacing tanah dan sisa organik mampu meningkatkan
kesuburan tanah di Vertisol, karena terdapat peningkatan sebelum
perlakuan yang hanya terdapat populasi Rhizobium sp. sebanyak 5 x
105 cfu saja (Lampiran 2).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
b. Populasi Rhizobium sp. Di Saluran Pencernaan Cacing Tanah
Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran sangat
berpengaruh nyata (p < 0,01) terhadap populasi Rhizobium sp. di
saluran pencernaan cacing tanah (Lampiran 8). Rata-rata hasil populasi
Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah dan hasil uji DMR
setelah perlakuan disajikan pada Gambar 4.3. dan 4.4.
Gambar 4.3. Populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing
tanah saat vegetatif maksimum Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama
karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.3.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa inokulasi P.corethrurus
saja maupun dengan campuran seresah jati, pupuk kandang sapi, dan
phonska meningkatkan populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan
cacing tanah, namun memberikan peningkatan yang bervariasi
tergantung bahan campurannya. Pemberian bioamelioran berupa
campuran cacing tanah dan pupuk kandang sapi mampu meningkatkan
populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah tertinggi
(37 x 1011 cfu). Untuk lebih memperjelas perbedaan peran
Keterangan : A0 : kontrol A5: A1+50%seresah jati+50%phonska A1 : P. corethrurus A6: A1+50%pukan+50%phonska A2 : A1+100%seresah jati A7: A1+25%seresah jati+25%pukan+50%phonska A3 : A1+100%pukan A8: A1+100% phonska A4: A1+50%seresah jati+50%pukan *) : Saluran pencernaan cacing tanah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
bioamelioran terhadap peningkatan populasi Rhizobium sp. di saluran
pencernaan cacing tanah disajikan rerata data pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4. Pengaruh terhadap populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing tanah dari bioamelioran
Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.4.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa cacing tanah saja tidak
berbeda nyata dengan bioamelioran berupa campuran cacing tanah
dengan pupuk anorganik. Pupuk anorganik berupa phonska bukan
merupakan makanan Rhizobium sp.. Bioamelioran berupa campuran
cacing tanah dengan berbagai tambahan sisa organik mampu
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing
tanah secara significan. Pencampuran cacing tanah dengan sisa organik
mampu meningkatkan populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan
cacing tanah tertinggi berupa peningkatan 5 kali lipat dari
bioamelioran berupa cacing tanah saja.
Bioamelioran berupa pupuk kandang sapi memiliki C/N ratio
sebesar 9,68 (Tabel 4.2.) sehingga mudah terdekomposisi. Kualitas
pupuk kandang sapi tersebut lebih disukai oleh cacing tanah jenis
P.corethrurus. Sesuai dengan pernyataan Dedi (2009) bahwa cacing
Keterangan : A : kontrol (A0) B : cacing tanah (A1) C : cacing tanah+sisa organik D : cacing tanah +sisa organik+anorganik (A2+A3+A4) (A5+A6+A7) E : cacing tanah+anorganik (A8) *) : Saluran pencernaan cacing tanah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
tanah menyukai bahan yang mudah membusuk karena lebih mudah
dicerna oleh tubuhnya. Meskipun seresah jati memiliki C/N ratio
sebesar 26,13 (Tabel 4.3.), namun masih merupakan makanan bagi
cacing tanah, karena mengandung nitrogen yang digunakan oleh
cacing tanah untuk membentuk jaringan tubuh (Letik, 2008). Unsur
karbon yang terdapat dalam saluran pencernaan cacing tanah dapat
dimanfaatkan oleh Rhizobium sp. sebagai sumber nutrisi.
Selain itu, aktivitas cacing tanah dalam memakan bahan
organik menarik perhatian mikrobiota dalam tanah (Anjangsari, 2010)
sehingga terdapat banyak Rhizobium sp. yang tertarik sehingga ikut
tertelan oleh cacing tanah kemudian populasinya meningkat di saluran
pencernaan cacing tanah. Sebelum inokulasi P.corethrurus ke tanah
Vertisol, jumlah populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan adalah
sebanyak 5 x 107 cfu/gut (Lampiran 3).
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel yang
menunjukkan keeratan hubungan dengan populasi Rhizobium sp. di
saluran pencernaan cacing tanah adalah populasi Rhizobium sp. di
kascing (r = 0,79**), berat kascing (r = 0,39*) dan berat cacing tanah
(r = 0,54**). Berdasarkan hasil korelasi tersebut dilanjutkan dengan uji
stepwise (Lampiran 22). Berdasarkan uji tersebut, variabel yang paling
menentukan populasi Rhizobium sp. di saluran pencernaan cacing
tanah adalah populasi Rhizobium sp. di kascing (R Sq (adj) = 0,61*).
Edwards (2004) menyatakan banyak mikrobiota yang ditemukan di
saluran pencernaan (gut) cacing tanah jenis P.corethrurus. Pakan
berupa sisa organik kemudian dikeluarkan melalui mucus, bersamaan
dengan mikrobiota didalamnya.
c. Populasi Rhizobium sp. Di Kascing
Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran sangat
berpengaruh nyata (p < 0,01) terhadap populasi Rhizobium sp. di
kascing (Lampiran 26). Rata-rata hasil populasi Rhizobium sp. di
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
kascing dan hasil uji DMR setelah perlakuan disajikan pada Gambar
4.5. dan 4.5.
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.5.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa inokulasi P.corethrurus
saja maupun dengan campuran seresah jati, pupuk kandang sapi, dan
phonska meningkatkan populasi Rhizobium sp. kascing, namun
memberikan peningkatan yang bervariasi tergantung bahan
campurannya. Bioamelioran berupa campuran cacing tanah dan pupuk
kandang sapi memberikan hasil populasi Rhizobium sp. tertinggi (47 x
1010 cfu). Untuk lebih memperjelas perbedaan peran bioamelioran
terhadap peningkatan populasi Rhizobium sp. kascing disajikan rerata
data pada Gambar 4.6.
Gambar 4.5. Rata-rata populasi Rhizobium sp. di kascing saat vegetatif maksimum
Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.6.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa cacing tanah saja tidak
berbeda nyata dengan bioamelioran berupa campuran cacing tanah
dengan pupuk anorganik. Pupuk anorganik berupa phonska bukan
Keterangan : A0 : kontrol A4: A1+50%seresah jati+50%pukan A8: A1+100% phonska A1 : P. corethrurus A5: A1+50%seresah jati+50%phonska A2 : A1+100%seresah jati A6: A1+50%pukan+50%phonska A3 : A1+100%pukan A7: A1+25%seresah jati+25%pukan+50%phonska
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
merupakan makanan Rhizobium sp.. Bioamelioran berupa campuran
cacing tanah dengan berbagai tambahan sisa organik mampu
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di kascing secara significan.
Pencampuran cacing tanah dengan sisa organik mampu meningkatkan
populasi Rhizobium sp. di kascing tertinggi (60%) dari bioamelioran
berupa cacing tanah saja.
Gambar 4.6. Pengaruh terhadap populasi Rhizobium sp. di kascing dari
bioamelioran Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama
karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Bioamelioran dengan campuran cacing tanah, seresah jati, dan
pupuk kandang sapi secara tidak langsung akan meningkatkan jumlah
mikrobiota seperti Rhizobium sp. di dalam kascing. Hal ini sesuai
dengan pernyataan Adianto (2004) bahwa penambahan sisa organik
sebagai makanan bagi cacing tanah menghasilkan kascing yang
berguna bagi pertumbuhan mikrobiota seperti Rhizobium sp..
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel yang
menunjukkan keeratan hubungan dengan populasi Rhizobium sp. di
kascing adalah berat kascing (r = 0,54**) dan berat cacing tanah (r =
0,61**). Berdasarkan hasil korelasi tersebut dilanjutkan dengan uji
Keterangan : A : kontrol (A0) B : cacing tanah (A1) C : cacing tanah+sisa organik D : cacing tanah +sisa organik+anorganik (A2+A3+A4) (A5+A6+A7) E : cacing tanah+anorganik (A8)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
stepwise (Lampiran 22). Berdasarkan uji tersebut, variabel yang paling
menentukan populasi Rhizobium sp. di kascing adalah berat kascing (R
sq(adj) = 0,36*). Pelepasan C-organik harian melalui ekskresi mucus
dari permukaan tubuh dan pada kotoran cacing adalah 0,2% - 0,5%
dari total biomassa cacing tanah (Anwar, 2009), sehingga ekskresi
yang dihasilkan akan semakin meningkatkan pertumbuhan dan
aktivitas dari mikrobiota (McLean et al., 2006). Kascing yang
dikeluarkan oleh cacing tanah sangat kaya akan ammonia dan bahan
organik yang terdegradasi sehingga menjadi substrat yang bagus bagi
pertumbuhan mikrobiota seperti Rhizobium sp. (Adianto, 2004).
2. N Total Tanah
N total tanah terdapat dalam bentuk N organik dan anorganik. N
organik tidak tersedia bagi tanaman, jumlahnya sekitar 95% dari total N
yang ada di dalam tanah. N anorganik berupa NH4+ dan NO3
-. NH4+ yang
terfiksasi oleh bahan organik dan mineral merupakan bentuk lambat
tersedia, sedangkan NH4+ dan NO3
- yang larut dapat langsung digunakan
oleh tanaman (Winarso, 2005). Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran
berpengaruh sangat nyata (p < 0,01) terhadap N total tanah pada saat
vegetatif maksimum (Lampiran 5). Rata-rata N total tanah dan hasil uji
DMR setelah perlakuan disajikan pada Gambar 4.7. dan 4.8.
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan pada Gambar 4.7.
dapat diketahui bahwa perlakuan bioamelioran berupa inokulasi
P.corethrurus memberikan N total rendah (0,27%) dan berbeda tidak
nyata dengan kontrol (0,24%). Pemberian bioamelioran berupa campuran
cacing tanah dan phonska memberikan N total tertinggi (0,46%), namun
berbeda tidak nyata dengan yang diberi campuran cacing tanah, pupuk
kandang sapi, dan phonska (0,44%). Untuk lebih memperjelas perbedaan
peran bioamelioran terhadap peningkatan N total tanah disajikan rerata
data N total tanah pada Gambar 4.8.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Gambar 4.7. Rata-rata N total tanah saat vegetatif maksimum Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama
karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Gambar 4.8. Pengaruh terhadap N total tanah dari bioamelioran Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena
bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.8.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa cacing tanah saja belum
mampu meningkatkan N total tanah secara significan karena tidak berbeda
nyata dengan kontrol. Bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan
berbagai tambahan sisa organik maupun anorganik mampu meningkatkan
Keterangan : A0 : kontrol A4: A1+50%seresah jati+50%pukan A8: A1+100%Phonska A1 : P. corethrurus A5: A1+50%seresah jati+50%phonska A2 : A1+100%seresah jati A6: A1+50%pukan+50%phonska A3 : A1+100%pukan A7: A1+25%seresah jati+25%pukan+50%phonska
Keterangan : A : kontrol (A0) B : cacing tanah (A1) C : cacing tanah+sisa organik D : cacing tanah +sisa organik+anorganik (A2+A3+A4) (A5+A6+A7) E : cacing tanah+anorganik (A8)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
N total tanah secara significan. Pencampuran cacing tanah dengan phonska
memberikan peningkatan N total tanah tertinggi (91,7%).
Sisa organik berperan secara langsung dan tidak langsung dalam
meningkatkan N total dalam tanah Vertisol. Secara langsung, sisa organik
yang ditambahkan memiliki kandungan N total yang tinggi, maka mampu
menyediakan unsur hara N ke dalam tanah. Pupuk kandang sapi yang
digunakan mengandung N total sebesar 2,52% (Tabel 4.2.), sedangkan
seresah jati kandungan N total sebesar 1,44%.
Secara tidak langsung, sisa organik mampu meningkatkan N total
dalam tanah dengan bantuan aktor cacing tanah. Berdasarkan uji korelasi
(Lampiran 21), variabel yang menunjukkan keeratan hubungan dengan N
total tanah adalah N total kascing (r = 0,39**), KTK (r = 0,55**), dan
berat kascing (r = 0,58**). Berdasarkan hasil korelasi tersebut dilanjutkan
dengan uji stepwise (Lampiran 22). Berdasarkan uji tersebut, variabel
yang paling menentukan N total tanah adalah berat kascing (R-Sq (adj) =
0,31*). Cacing tanah membutuhkan N untuk membentuk jaringan
tubuhnya, dan sisa organik merupakan sumber makanan baginya (Letik,
2008). Aktivitas selanjutnya adalah mengeluarkan kascing. Kascing adalah
hasil produk metabolisme dari cacing tanah yang mampu meningkatkan
konsentrasi NH+, NO3-, dan mineral N lainnya dibandingkan tanah yang
tidak diinokulasikan cacing tanah (Tapia et al., 2006).
Bioamelioran secara anorganik dengan menggunakan pupuk
phonska mampu meningkatkan N total tertinggi dibandingkan perlakuan
lainnya. Hal ini disebabkan phonska memiliki kandungan N total sebesar
16,53% (Tabel 4.4.) sehingga mampu menyediakan unsur hara N ke dalam
tanah.
3. N Total Kascing
Kascing (kotoran cacing) memberikan kontribusi yang nyata
terhadap kandungan N total tanah karena kascing kaya akan unsur hara
terutama N. Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran berpengaruh
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
sangat nyata ( p < 0,01 ) terhadap N total kascing pada saat vegetatif
maksimum (Lampiran 6). Rata-rata N total kascing dan hasil uji DMR
setelah perlakuan disajikan pada Gambar 4.9. dan 4.10.
Gambar 4.9. Rata-rata N total kascing saat vegetatif maksimum Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena
bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.9.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa inokulasi P.corethrurus saja
maupun dengan campuran seresah jati, pupuk kandang sapi, dan phonska
meningkatkan kandungan N total kascing, namun memberikan
peningkatan yang bervariasi tergantung bahan campurannya. Pemberian
bioamelioran berupa campuran cacing tanah, seresah jati, dan phonska
memberikan N total kascing tertinggi (0,91%), namun tidak berbeda nyata
dengan yang diberi campuran cacing tanah dan pupuk kandang sapi
(0,87%). Untuk lebih memperjelas perbedaan peran bioamelioran terhadap
peningkatan N total kascing disajikan rerata data pada Gambar 4.10.
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.10.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa cacing tanah saja tidak
berbeda nyata dengan bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan
pupuk anorganik. Pupuk anorganik berupa phonska bukan merupakan
makanan cacing tanah. Bioamelioran berupa campuran cacing tanah
Keterangan : A0 : kontrol A4: A1+50%seresah jati+50%pukan A8: A1+100%Phonska A1 : P. corethrurus A5: A1+50%seresah jati+50%phonska A2 : A1+100%seresah jati A6: A1+50%pukan+50%phonska A3 : A1+100%pukan A7: A1+25%seresah jati+25%pukan+50%phonska
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
dengan berbagai tambahan sisa organik mampu meningkatkan N total
kascing secara significan. Pencampuran cacing tanah dengan sisa organik
mampu meningkatkan N total kascing tertinggi (31,7%) dari bioamelioran
berupa cacing tanah saja.
Gambar 4.10. Pengaruh terhadap N total kascing dari bioamelioran Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena
bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Cacing tanah menyukai berbagai sisa organik untuk makanannya.
Menurut Letik (2008), makanan cacing tanah berupa sisa organik, dimana
makanan yang cocok adalah sisa organik dengan nisbah C/N ratio tidak
lebih dari 60, sehingga bioamelioran berupa seresah jati dan pupuk
kandang sapi yang mempunyai C/N sebesar 26,13 (Tabel 4.3.) dan 9,68
(Tabel 4.2.) merupakan makanan yang cocok untuk cacing tanah.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel yang menunjukkan
keeratan hubungan dengan N total kascing adalah C-organik (r = 0,50**),
bahan organik (r = 51**), KTK (r = 0,59**), Rhizobium sp. di saluran
pencernaan cacing tanah (r = 63**), Rhizobium sp. di kascing (r = 0,82**),
berat kascing (r = 0,86**), dan berat cacing (r = 68**). Berdasarkan hasil
korelasi tersebut dilanjutkan dengan uji stepwise (Lampiran 22).
Berdasarkan uji tersebut, variabel yang paling menentukan N total kascing
adalah berat kascing dan Rhizobium sp. di kascing (R-Sq (adj) = 0,86*).
Keterangan : A : kontrol (A0) B : cacing tanah (A1) C : cacing tanah+sisa organik D : cacing tanah +sisa organik+anorganik (A2+A3+A4) (A5+A6+A7) E : cacing tanah+anorganik (A8)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Berdasarkan hasil uji stepwise tersebut, variabel yang paling berpengaruh
adalah berat kascing dengan persamaan regresi, yaitu N total kascing =
0,0131 + 0,000626 berat kascing (R-Sq (adj) = 0,73*).
Cacing tanah berperan dalam mendekomposisi sisa organik yang
tadinya kasar akan menjadi halus. Sesuai dengan pernyataan Hairiah et al.
(2004) bahwa cacing tanah berperan dalam mendorong terjadinya
dekomposisi dengan jalan menghancurkan bahan organik menjadi ukuran
yang lebih kecil dan mencampurnya dengan tanah, air, dan mikrobiota
kemudian menghasilkan cast yang kaya akan unsur hara N.
D. Pengaruh Bioamelioran Terhadap Variabel Tanaman Saat Vegetatif Maksimum (Bintil Akar, N Jaringan , Tinggi Tanaman, dan Berat Kering Tanaman)
1. Bintil Akar
Tanaman kacang tanah memiliki bintil akar yang didalamnya
berisi mikrobiota yang mampu menambat N dari udara (Anonim, 2000).
Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran berpengaruh tidak nyata (p >
0,05) terhadap jumlah bintil akar tanaman kacang tanah tanah pada saat
vegetatif maksimum (Lampiran 16). Hal ini dikarenakan tanaman kacang
tanah (Arachis hypogaea L.) mampu menghasilkan bintil akar dari bentuk
simbiosis dengan bakteri Rhizobium sp. Rata-rata jumlah bintil akar
tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.) dan hasil uji DMR setelah
perlakuan disajikan Tabel 4.5.
Berdasarkan Tabel 4.5., dapat diketahui bahwa jumlah bintil akar
tidak significan pada tiap perlakuan. Hal ini diduga karena aktivitas
pembentukan bintil tanaman dimulai pada waktu tanaman kacang tanah
berumur 25-30 hari (Simanjuntak, 2007), sehingga pembentukan bintil
akar pada waktu vegetatif maksimum belum optimal. Meskipun populasi
Rhizobium sp. di tanah Vertisol meningkat, namun belum tentu Rhizobium
sp. tersebut efektif dalam penambatan N. Simbiosis antara bakteri dengan
tanaman inang bersifat spesifik, karena hanya spesies tertentu yang dapat
bersimbiosis dengan spesies leguminosa pasangannya (Hadisudarmo,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
2008). Berdasarkan Anonimd (2011), faktor-faktor yang mempengaruhi
keberadaan bintil akar adalah sumber makanan (BO dan perakaran),
mikroorganisme lain sebagai kompetitor di perakaran, lingkungan yang
mempengaruhi dalam menyediakan energi bagi bakteri, pH, suhu,
ketersediaan air dan hara, senyawa racun, serta kesesuaian genetik antara
bakteri dan tanaman.
Tabel 4.5. Rata-rata jumlah bintil akar tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
No Perlakuan Jumlah Bintil Akar 1 A0 30ab 2 A1 33ab 3 A2 27a 4 A3 50ab 5 A4 38ab 6 A5 52ab 7 A6 57b 8 A7 24a 9 A8 46ab
Keterangan : A0: Kontrol;A1: P.corethrurus;A2: P.corethrurus+100% seresah jati;A3; P.corethrurus+100% pukan;A4: P.corethrurus+50%seresah jati+50%pukan; A5: P.corethrurus+50% seresah jati+50%phonska; A6: P.corethrurus+50% pukan+50% phonska;A7: P.corethrurus+25%seresah jati + 25% pukan+50% phonska; A8: P.corethrurus+100%phonska (Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan)
Bioamelioran berupa cacing tanah jenis P.corethrurus belum
berperan dalam meningkatkan jumlah bintil akar, namun berperan dalam
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah Vertisol, sedangkan
bioamelioran berupa pupuk kandang sapi, seresah jati, dan phonska
menghasilkan unsur hara seperti nitrogen yang berguna pada awal stadia
pertumbuhan kacang tanah dan memberikan nutrisi bagi Rhizobium sp. di
tanah Vertisol. Menurut Simanjuntak (2007), pemberian nitrogen pada
awal penanaman digunakan tanaman kacang tanah untuk pemenuhan
kebutuhan awal pertumbuhan tanaman sebelum bersimbiosis dengan
bakteri Rhizobium sp..
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Di dalam tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.) terkandung
carbon sebagai makanan bagi Rhizobium sp.. Tanaman akan memberikan
energi berupa karbon bagi Rhizobium sp. sedangkan Rhizobium sp. akan
memfiksai N yang ditandai dengan terbentuknya bintil. Rhizobium sp.
disebut sebagai mikrosimbion sedang tanaman inangnya disebut sebagai
makrosimbion. Tanaman (makrosimbion) mendapatkan tambahan nitrogen
yang berasal dari penambatan N2 atmosfer oleh mikrosimbion, sedangkan
Rhizobium mendapatkan tempat perlindungan dan sumber
karbon/fotosintat dari makrosimbion (Hadisudarmo, 2008). Mekanisme
penambatan nitrogen dengan bantuan enzim nitrogenase secara biologis
dapat digambarkan melalui persamaan di bawah ini :
N2 + 8H+ + 8e- + 16 ATP = 2NH3 + H2 + 16 ADP + 16 Pi
(Simanungkalit et al., 2011)
2. N Jaringan
N jaringan merupakan banyaknya unsur N yang terdapat pada
jaringan tanaman. Nitrogen dalam tanaman dijumpai baik dalam bentuk
anorganik maupun organik, yang berkombinasi dengan C, H, O dan
kadang – kadang dengan S membentuk asam amino, enzim, asam nukleat,
klorofil dan alkaloid. Walaupun N anorganik dapat terakumulasi dalam
bentuk nitrat, akan tetapi bentuk N organik tetap dominan di dalam
tanaman sebagai senyawa protein yang mempunyai berat molekul tinggi
(Winarso, 2005).
Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran berpengaruh sangat
nyata (p < 0,01) terhadap N jaringan pada saat vegetatif maksimum
(Lampiran 19). Rata-rata hasil N jaringan tanaman dan hasil uji DMR pada
saat vegetatif maksimum disajikan pada Gambar 4.11. dan 4.12.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Gambar 4.11. Rata-rata hasil N jaringan saat vegetatif maksimum Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena
bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.11.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa inokulasi P.corethrurus saja
maupun dengan campuran seresah jati, pupuk kandang sapi, dan phonska
meningkatkan kandungan N jaringan, namun memberikan peningkatan
yang bervariasi tergantung bahan campurannya. Pemberian bioamelioran
berupa campuran cacing tanah, pupuk kandang sapi, dan phonska
memberikan N jaringan tertinggi (4,22%). Untuk lebih memperjelas
perbedaan peran bioamelioran terhadap peningkatan N jaringan disajikan
rerata data pada Gambar 4.12.
Berdasarkan hasil uji jarak berganda Duncan (Gambar 4.12.),
dapat diketahui bahwa bioamelioran berupa campuran cacing tanah, sisa
organik, dan anorganik meningkatkan N jaringan secara significan.
Bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan pupuk anorganik
memberikan N jaringan tertinggi (81,4%) dari kontrol.
Keterangan : A0 : kontrol A4: A1+50%seresah jati+50%pukan A8: A1+100% Phonska A1 : P. corethrurus A5: A1+50%seresah jati+50%phonska A2 : A1+100%seresah jati A6: A1+50%pukan+50%phonska A3 : A1+100%pukan A7: A1+25%seresah jati+25%pukan+50%phonska
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Gambar 4.12. Pengaruh terhadap hasil N jaringan dari bioamelioran Keterangan : Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena
bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan
Bioamelioran dengan phonska secara langsung berperan dalam
meningkatkan N jaringan. Pupuk anorganik seperti phonska adalah jenis
pupuk yang menyediakan unsur hara secara cepat tersedia ke dalam tanah
sehingga langsung cepat pula diserap oleh tanaman. Pupuk phonska pada
perlakuan ini mempunyai kandungan N sebesar 16,53% (Tabel 4.4.).
Bioamelioran berupa sisa organik berperan dalam
meningkatkan N jaringan karena sisa organik akan termineralisasi dan
menghasilkan unsur hara N yang tersedia di tanah, sehingga kebutuhan
tanaman akan hara N tercukupi. Selain itu, sisa organik yang telah
terdekomposisi menjadi bahan organik memiliki kemampuan yang paling
utama dalam meningkatkan sifat fisik tanah antara lain merubah struktur
tanah menjadi remah (Himawan, 2010). Sifat fisik tanah meningkat, maka
penyerapan N akan semakin maksimal, sehingga bioamelioran berupa
pupuk kandang sapi dan seresah jati memberikan nilai N jaringan yang
lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol.
Bioamelioran berupa cacing tanah berperan dalam
meningkatkan N jaringan tanaman akibat dari aktivitasnya memakan
tanah dan bahan organik kemudian menghasilkan kascing. Kascing yang
Keterangan : A : kontrol (A0) B : cacing tanah (A1) C : cacing tanah+sisa organik D : cacing tanah +sisa organik+anorganik (A2+A3+A4) (A5+A6+A7) E : cacing tanah+anorganik (A8)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
dihasilkan mengandung nitrogen yang lebih tinggi dibandingkan tanah
disekitarnya, nitrogen tersebut dalam bentuk nitrat sehingga langsung
dapat terserap oleh tanaman (Adianto, 2004).
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel yang
menunjukkan keeratan hubungan dengan N jaringan adalah serapan N (r
= 0,74**), KTK (r = 0,60**), jumlah bintil akar (r = 0,46**), tinggi
tanaman (r = 0,40**), berat kering tanaman (r = 0,45**), dan berat
kascing. Berdasarkan hasil korelasi tersebut dilanjutkan dengan uji
stepwise (Lampiran 22). Berdasarkan uji tersebut, variabel yang paling
menentukan N jaringan tanaman adalah serapan N, berat kering tanaman,
dan berat kascing (R-Sq (adj) = 0,91*). Berdasarkan hasil uji stepwise
tersebut, variabel yang paling berpengaruh adalah serapan N dengan
persamaan regresi, yaitu N jaringan = 2,16 + 16,2 Serapan N (R-Sq (adj)
= 0,54*). Semakin banyak unsur hara N yang terdapat di dalam jaringan
tanaman menunjukkan bahwa semakin banyak unsur hara N yang diserap
oleh tanaman.
3. Tinggi Tanaman
Tinggi tanaman merupakan ukuran tanaman yang sering diamati
baik sebagai indikator pertumbuhan maupun sebagai parameter yang
digunakan untuk mengukur pengaruh lingkungan atau perlakuan yang
diterapkan. Ini didasarkan kenyataan bahwa tinggi tanaman merupakan
ukuran pertumbuhan yang paling mudah dilihat (Kusumastuti, 2007).
Berdasarkan uji F, perlakuan bioamelioran berpengaruh tidak nyata (p >
0,05) terhadap tinggi tanaman kacang tanah tanah pada saat vegetatif
maksimum (Lampiran 20). Meskipun demikian, tetap ada peningkatan
tinggi tanaman dari kontrol. Inokulasi P.corethrurus, pemberian sisa
organik dan phonska berpengaruh dalam meningkatkan N total tanah dan
bahan organik tanah, tetapi kacang tanah tidak responsif terhadap N
karena mampu menambat melalui simbiosis dengan bakteri Rhizobium sp..
Hal inilah yang menyebabkan perlakuan bioamelioran tidak berpengaruh
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
terhadap tinggi tanaman. Rata-rata tinggi tanaman kacang tanah (Arachis
hypogaea L.) dan hasil uji DMR setelah perlakuan disajikan Tabel 4.5.
Tabel 4.6. Rata-rata tinggi tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
No Perlakuan Tinggi Tanaman (cm) 1 A0 23,5a 2 A1 25,2a 3 A2 24,7a 4 A3 24,3a 5 A4 24,0a 6 A5 28,0a 7 A6 27,0a 8 A7 25,5a 9 A8 26,7a
Keterangan : A0: Kontrol;A1: P.corethrurus;A2: P.corethrurus+100% seresah jati;A3; P.corethrurus+100% pukan;A4: P.corethrurus+50%seresah jati+50%pukan; A5: P.corethrurus+50% seresah jati+50%phonska; A6: P.corethrurus+50% pukan+50% phonska; A7: P.corethrurus+25%seresah jati + 25% pukan+50% phonska A8: P.corethrurus+100%phonska (Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan)
Berdasarkan Gambar 4.6., tinggi tanaman tidak significan pada
tiap perlakuan, namun semua perlakuan mengalami peningkatan tinggi
tanaman apabila dibandingkan dengan kontrol. Menurut Kusumastuti
(2007), tinggi tanaman lebih banyak dipengaruhi oleh faktor lingkungan
seperti cahaya, suhu tanah dan udara, kelembapan, dan kandungan hara
tanah. Faktor lingkungan tersebut sangat mempengaruhi proses
fotosintesis yang akhirnya akan ditampakkan salah satunya dalam tinggi
tanaman.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 21), variabel yang
menunjukkan keeratan hubungan dengan tinggi tanaman adalah berat
kering tanaman (r = 0,62**). Salah satu unsur hara yang diserap oleh
tanaman kacang tanah adalah unsur hara N, yang berguna dalam
pertumbuhan tanaman pada saat vegetatif maksimum (Sigit dan Marsono,
2011)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
4. Berat Kering Tanaman
Berat kering tanaman didapatkan dari berat segar tanaman yang
telah dioven kemudian ditimbang pada kondisi berat konstan. Berat segar
tanaman yang tinggi menjadikan berat kering tanaman tinggi pula. Hal ini
disebabkan oleh tingginya kadar air dalam jaringan tanaman. Berdasarkan
uji F, perlakuan bioamelioran berpengaruh tidak nyata (p > 0,05) terhadap
berat kering tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.) pada saat
vegetatif maksimum (Lampiran 18). Hal ini disebabkan berat kering
tanaman sangat tergantung dari laju fotosintesis dan respirasi. Rata-rata
hasil berat kering tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.) dan hasil
uji DMR setelah perlakuan disajikan pada table 4.7.
Tabel 4.7. Rata-rata berat kering tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
No Perlakuan Berat Kering Tanaman
(g/tanaman) 1 A0 1,74a 2 A1 1,94a 3 A2 1,75a 4 A3 2,18a 5 A4 1,89a 6 A5 2,04a 7 A6 2,39a 8 A7 1,81a 9 A8 2,54a
Keterangan : A0: Kontrol;A1: P.corethrurus;A2: P.corethrurus+100% seresah jati;A3; P.corethrurus+100% pukan;A4: P.corethrurus+50%seresah jati+50%pukan; A5: P.corethrurus+50% seresah jati+50%phonska; A6: P.corethrurus+50% pukan+50% phonska; A7: P.corethrurus+25%seresah jati + 25% pukan+50% phonska; A8: P.corethrurus+100%phonska (Angka-angka pada hasil yang diikuti huruf yang sama karena bioamelioran menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan)
Berdasarkan Gambar 4.7., hasil berat kering tanaman tidak
significant pada tiap perlakuan. Perlakuan yang menunjukkan berat kering
tanaman tertinggi adalah bioamelioran berupa cacing tanah dan phonska
(A8), sedangkan berat kering tanaman terendah pada kontrol. Berat kering
tanaman menunjukkan status hara dalam tanaman yang tergantung
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
penyerapan, penyinaran matahari, dan pengambilan karbon dioksida dan
air. Status hara dalam tanaman menggambarkan seberapa besar unsur hara
yang diserap oleh tanaman (Lakitan, 1996). Berat kering yang tidak
significan pada saat vegetatif maksimum diduga karena konsentrasi unsur
hara N berlanjut pada saat fase generatif tanaman kacang tanah (Arachis
hypogaea L.).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Tanah Vertisol berbahan induk napal di Gemolong Kabupaten Sragen
kahat N karena memiliki N total sebesar 0,20% (rendah).
2. Bioamelioran berupa cacing tanah dengan campuran sisa organik berupa
pupuk kandang sapi maupun pupuk phonska mampu meningkatkan N total
di tanah Vertisol. Campuran bioamelioran berupa cacing tanah dan
phonska memberikan N total tertinggi (0,46%) atau meningkatkan 91,7%
dari kontrol. Penggunaan phonska dengan dosis 250 kg/ha dapat diganti
oleh penggunaan pupuk kandang sapi (0,44%) dengan dosis 2,5 ton/ha.
3. Bioamelioran berupa cacing tanah dengan campuran sisa organik mampu
meningkatkan populasi Rhizobium sp. di tanah, di saluran pencernaan
cacing tanah, dan di kascing.
a. Bioamelioran berupa cacing tanah dengan campuran sisa organik
berupa seresah jati dengan dosis 2,5 ton/ha dan pupuk kandang sapi
dengan dosis 2,5 ton/ha mmberikan populasi Rhizobium sp. tertinggi di
tanah Vertisol (67 x 109 cfu).
b. Bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan sisa organik
berupa pupuk kandang sapi dengan dosis 5 ton/ha memberikan
populasi Rhizobium sp. tertinggi di saluran pencernaan cacing tanah
(37 x 1011 cfu).
c. Bioamelioran berupa campuran cacing tanah dengan sisa organik
berupa pupuk kandang sapi dengan dosis 5 ton/ha memberikan
populasi Rhizobium sp. tertinggi di kascing (47 x 1010 cfu).
4. Bioamelioran berupa cacing tanah dengan campuran sisa organik berupa
pupuk kandang sapi dan pupuk anorganik berupa phonska mampu
meningkatkan N jaringan tanaman kacang tanah (Arachis hypogaea L.)
tertinggi (4,22%).
49
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
B. Saran
a. Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai bioameliorasi Vertisols di
lapang.
b. Perlu dilakukan pengukuran mengenai diameter bintil akar agar dapat
diketahui keaktifan dari bakteri Rhizobium.
c. Perlu pengukuran mengenai populasi bakteri Rhizobium di pupuk kandang
sapi.