Pengaruh Pemberian Pupuk Organik terhadap Kadar Asam Humat ...
Transcript of Pengaruh Pemberian Pupuk Organik terhadap Kadar Asam Humat ...
79 ISSN 1410-7244
Pengaruh Pemberian Pupuk Organik terhadap Kadar Asam Humat dan Asam Fulvat Tanah
The Effect of Organic Fertilizer Application on Concentrations of Soil Humic and Fulvic Acids
Wiwik Hartatik*, Sarmah
Peneliti Badan Litbang Pertanian di Balai Penelitian Tanah, Jl. Tentara Pelajar No. 12a, Bogor 16114, Jawa Barat
I N F O R M A S I A R T I K E L
Abstrak. Asam humat dan asam fulvat adalah senyawa aktif dalam humus. Pemberian pupuk organik diharapkan dapat meningkatkan kadar asam humat dan asam fulvat tanah. Penelitian bertujuan mengetahui pengaruh pemberian beberapa jenis pupuk organik terhadap kadar asam humat dan asam fulvat tanah serta produksi sayuran di lahan pertanian organik. Pupuk organik yang digunakan adalah pupuk kandang (pukan) ayam dan kambing yang dikombinasikan dengan hijauan Tithonia diversifolia, kirinyu (Chromolaena odorata), kompos batang pisang, kompos sisa tanaman, arang sekam dan benguk (Mucuna sp.). Tanaman indikator berupa tumpangsari bawang daun (Allium fistulosum L.) dan kembang kol (Brassica oleracea). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan beberapa jenis pupuk organik umumnya mampu meningkatkan kadar C organik tanah sebesar 0,33%. Kadar asam humat dan asam fulvat tanah tidak berbeda nyata akibat pemberian pupuk organik yang berbeda. Kadar asam humat dan asam fulvat tertinggi (0,28 dan 0,71%) pada perlakuan pukan ayam 25 kg bedeng-1 yang luasnya 10 m2 (kontrol) pada pengamatan 30 HST. Kombinasi pukan ayam 10 kg bedeng-1 dan hijauan Tithonia 5 kg bedeng-1 dapat memberikan produksi bawang daun dan kembang kol yang cukup tinggi dan tidak berbeda nyata dengan praktek petani.
Abstract. The objectives of this research were to determine the effects of various organic fertilizers on the concentrations of soil humic and fulvic acids and vegetable production under organic farming system. The organic fertilizers used were chicken and goat manures combined with the fresh cuttings of Tithonia diversifolia and Chromolaena odorata, banana stem compost, plant residue compost, rice husk charcoal, and Mucuna sp. cutting. The test crops were scallion (Allium fistulosum L.) and cauliflower (Brassica oleracea). The result indicated that applications of various organic fertilizers did not have significant differences on soil humic and fulvic acid concentrations. The highest concentrations of humic and fulvic acids (0.28 and 0.71%) were shown by application of 25 kg of chicken manure per 10 m2 raised bed (as a control) 30 days after planting. Application of combined chicken manure of 10 kg (raised bed)-1 and Tithonia biomass of 5 kg (raised bed)-1 gave acceptably high yields of scallion and cauliflower, but was not significantly different from farmers’ practice.
Riwayat artikel:
Diterima: 01 Juni 2012
Disetujui: 26 November 2013
Kata kunci:
Asam humat
Asam fulvat
Pupuk organik
Sayuran
Keywords:
Humic acid
Fulvic acid
Organic fertilizer
Vegetables
Pendahuluan
Pemberian pupuk organik ke dalam tanah, baik berupa
pupuk kandang, kompos, maupun hijauan tanaman, dapat
meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Bahan
organik tersebut akan terdekomposisi menjadi senyawa
yang lebih sederhana, antara lain senyawa humat.
Senyawa humat didefinisikan sebagai bahan koloidal
terpolidispersi yang bersifat amorf, berwarna kuning
hingga cokelat-hitam dan mempunyai bobot molekul
relatif tinggi (Tan 2003). Senyawa humat berperan penting
dalam memperbaiki sifat kimia, fisik, dan biologi tanah
serta pertumbuhan tanaman. Peranan dari senyawa humat
ini ditentukan oleh fraksi-fraksi aktif yang dikandungnya,
yaitu asam humat dan asam fulvat (Schnitzer and Khan
1978).
Stevenson (1994) mengemukakan bahwa proses
dekomposisi bahan organik terbagi atas tiga fase, yaitu (1)
fase perombakan bahan organik segar, di mana pada fase
ini ukuran bahan organik diubah menjadi lebih kecil, (2)
fase perombakan lanjutan, yang melibatkan aktivitas
enzim mikroorganisme tanah, dan (3) fase perombakan
dan sintesis ulang senyawa-senyawa organik (humifikasi)
yang akan membentuk humus. Laju dekomposisi bahan
organik dipengaruhi oleh jenis, umur, ukuran dan
komposisi kimia bahan asal, pH, kelembaban, dan suhu. *Corresponding author: [email protected]
Jurnal Tanah dan Iklim Vol. 37 No. 2 - 2013
80
Humus merupakan senyawa kompleks berwarna
cokelat tua, bersifat koloidal, dan berbobot molekul tinggi
serta resisten terhadap dekomposisi oleh mikroba (Tan
1994). Bagian terbesar dari humus adalah senyawa humat.
Sifat asam fulvat dapat diekstrak dengan NaOH, larut pada
pH rendah dan mempunyai berat molekul rendah, gugus
karboksilat dan total kemasaman lebih tinggi dari asam
humat. Gugus karboksilat ini berperan dalam pertukaran
kation dan anion anorganik. Sifat asam humat adalah larut
dalam alkali, berat molekul besar dan mengendap dalam
pH rendah, mempunyai unsur C, N, dan S lebih banyak
dibandingkan asam fulvat (Smith et al. 1993).
Senyawa humat terlibat dalam reaksi kompleks dan
dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman baik secara
langsung maupun tidak langsung. Bahan humat nyata
meningkatkan hasil jagung, kedelai, kacang tanah dan
sayuran (Hayes and Wilson 1997). Secara tidak langsung,
senyawa humat dapat memperbaiki kesuburan tanah
dengan meningkatkan sifat fisik, kimia, dan biologi tanah.
Secara langsung, senyawa humat dapat merangsang
pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya terhadap
metabolisme dan sejumlah proses fisiologi lainnya (Tan
1991; Kaye and Hart 1997). Peningkatan pertumbuhan
tanaman sebagai akibat pemberian asam humat diduga
disebabkan oleh adanya bahan-bahan aktif yang
terkandung di dalam asam humat yang mampu memacu
pertumbuhan tanaman. O'Donnell (1973) dalam Young
dan Chen (1997) dan Cacco dan Dell'Agnola (1984)
menyatakan bahwa asam humat menunjukkan aktivitas
seperti hormon pertumbuhan bagi tanaman, yakni Auksin.
Adanya hormon ini diduga menjadi pemacu pertumbuhan
tanaman sehingga berat kering tanaman serta jumlah daun
tanaman meningkat dengan pemberian asam humat. Hasil
serupa juga telah diperoleh Cheng (1977) yang
menunjukkan bahwa pemberian asam humat mampu
memacu pertumbuhan perakaran benih Lettuce serta
meningkatkan berat kering tanaman.
Sebagai sumber hara dari budidaya secara organik
menggunakan pupuk organik (IFOAM 2002). Jenis pupuk
organik yang berbeda akan memiliki komposisi hara yang
berbeda. Oleh karena itu, setelah terdekomposisipun akan
menghasilkan jumlah dan jenis senyawa yang berbeda
pula, termasuk kadar asam humat dan asam fulvat yang
dihasilkannya. Pupuk organik yang digunakan dalam
penelitian ini yaitu pupuk kandang dan hijauan Tithonia,
kirinyu, dan Mucuna yang diharapkan dapat memenuhi
kebutuhan hara sayuran organik. Hijauan Tithonia
merupakan pupuk hijau yang mempunyai kandungan hara
P dan K cukup tinggi (Jama et al. 2000).
Berdasarkan uraian di atas, penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui pengaruh pemberian beberapa jenis
pupuk organik terhadap kadar asam humat dan asam fulvat
tanah serta produksi sayuran di lahan pertanian organik.
Bahan dan Metode
Lokasi dan rancangan percobaan
Penelitian dilakukan di lahan pertanian organik
Permata Hati Farm Cisarua, Bogor (06°40’31,6” LS dan
106°57’24,7”BT, ketinggian 1.004 m dpl) dan di
Laboratorium Kimia Balai Penelitian Tanah, Bogor.
Percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok
dengan delapan perlakuan, tiga ulangan. Jenis
perlakuannya yaitu: (P1) 10 kg pukan ayam + 0,5 kg arang
sekam; (P2) 10 kg pukan ayam + 5 kg hijauan C. odorata
+ 0,5 kg arang sekam; (P3) 10 kg pukan ayam + 5 kg
hijauan Tithonia + 1 kg kompos sisa tanaman; (P4) 10 kg
pukan ayam + 5 kg hijauan Tithonia + 1 kg kompos batang
pisang; (P5) 10 kg pukan ayam + 5 kg hijauan Tithonia;
(P6) 10 kg pukan ayam; (P7) 10 kg pukan kambing + 0,5
kg arang sekam; (K) 25 kg pukan ayam (praktek petani
sebagai kontrol). Dosis pukan, arang sekam, kompos sisa
tanaman dan hijauan Tithonia dalam perlakuan merupakan
jumlah pemberian per bedeng. Setiap bedeng berukuran 1
x 10 m.
Sifat tanah dan bahan organik
Tanah di Permata Hati Farm termasuk Humic
Dystrudepts (Soil Survey Staff 2003). Tanah jenis ini
mempunyai sifat andik dan berkembang dari bahan induk
vulkan intermedier dengan kandungan C organik tinggi,
tekstur lempung liat berpasir dengan reaksi agak masam.
Berdasarkan sifat kimia tersebut, tanah yang digunakan
untuk penelitian cukup subur sehingga dapat mendukung
pertumbuhan tanaman sayuran.
Tabel 2 menyajikan sifat kimia pupuk organik yang
digunakan. Pupuk organik yang digunakan memiliki pH
basa (8,0-8,9), kandungan C-organik pupuk organik 13,66-
28,04% dengan kandungan N total berkisar 0,94 -1,85%
dengan rasio C/N berkisar 9,21-15,16. Kompos pupuk
kandang (pukan) ayam memiliki kandungan C-organik dan
N total tertinggi dibandingkan yang lainnya. Pukan ayam
yang dikombinasikan dengan kompos batang pisang
memiliki kandungan asam humat dan asam fulvat paling
tinggi dibandingkan dengan pupuk yang lain. Pukan
kambing yang dikombinasikan dengan arang sekam
memiliki kandungan asam humat dan asam fulvat
terendah, karena kandungan C-organik dan N totalnya
yang rendah.
Wiwik Hartatik, Sarmah : Pengaruh Pemberian Pupuk Organik terhadap Kadar Asam Humat
81
Tabel 1. Sifat kimia tanah dari Permata Hati Farm
Table 1. Soil chemical properties from Permata Hati Farm
Sifat kimia tanah Hasil analisis
pH
H2O 6,0
Bahan organik
C (%) 2,69
N (%) 0,31
Ekstrak HCl 25%
P2O5 (mg 100g-1) 139
K2O (mg 100g-1) 63
P tersedia (ppm) 118
Kation dapat dipertukarkan
Ca (cmol kg-1) 7,60
Mg (cmol kg-1) 1,99
K (cmol kg-1) 0,76
Na (cmol kg-1) 0,17
Kapasitas tukar kation (cmol kg-1) 21,35
Kejenuhan basa (%) 49
Kadar asam humat (%) 0,28
Kadar asam fulfat (%) 0,62
Penelitian ini menggunakan bawang daun yang
ditumpangsarikan dengan kembang kol sebagai tanaman
indikator. Tanaman ditanam pada bedengan berukuran 1 x
10 m dengan jarak tanam 60 x 40 cm untuk kembang kol
dan 30 x 40 cm untuk bawang daun (Gambar 1).
Pengamatan agronomis yaitu produksi (bobot basah)
sayuran.
Gambar 1. Jarak tanam kembang kol dan bawang daun
Figure 1. Planting space of cauliflower and scallion
Sebelum percobaan dilakukan, bedengan ditanami
benguk (Mucuna sp.), yang kemudian dipangkas setelah
berumur dua bulan. Biomasanya dibenamkan ke dalam
tanah bedengan bersama hijauan Tithonia dan C. Odorata.
Tiga minggu setelah pembenaman, pupuk diaplikasikan
dan kedua sayuran ditanam. Pengolahan tanah dilakukan
minimum. Hama penyakit dikendalikan dengan
menggunakan pestisida nabati/hayati atau secara mekanis
dengan hand picking. Parameter yang diamati adalah kadar
C organik, N total, asam humat, dan asam fulvat tanah.
Parameter ini diamati empat kali, yaitu dua bulan setelah
penanaman Mucuna, tiga minggu setelah pembenaman
Mucuna, 30 hari setelah tanam (HST) sayur, dan pada saat
panen sayur. Untuk analisis parameter contoh tanah
tersebut diambil pada kedalaman 0-15 cm.
Hasil biomas Mucuna pada tiap bedengan memberikan
rata-rata hasil yang tidak berbeda nyata. Bobot basah
biomassa Mucuna yang dihasilkan tiap bedengan disajikan
pada Tabel 3.
Tabel 3. Biomassa Mucuna sp. yang dihasilkan tiap
bedeng untuk masing-masing perlakuan
Table 3. Biomass production of Mucuna sp. for each row
of treatments
No. Perlakuan Bobot biomassa Mucuna
I II III Rata-rata
.......................... kg ..........................
1. P1 2,25 4,90 6,90 4,68 a*
2. P2 3,20 5,80 4,50 4,50 a
3. P3 1,85 3,15 3,20 2,73 a
4. P4 2,40 4,25 5,00 3,88 a
5. P5 3,20 3,30 5,50 4,00 a
6. P6 3,20 4,85 4,10 4,05 a
7. P7 3,40 2,25 5,80 3,82 a
8. K 2,80 3,40 6,40 4,20 a
Keterangan:
*Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang
sama berarti tidak berbeda nyata menurut DMRT pada taraf =
5%
40 cm
∆ ∆ ∆ ∆ ∆
x x x x x
30 cm
∆ ∆ ∆ ∆ ∆
= kembang kol = bawang daun
60
cm
Tabel 2. Sifat kimia pupuk organik yang digunakan
Table 2. Chemical properties of organic fertilizers
Sifat kimia Pukan
ayam
Pukan ayam +
arang sekam
Pukan kambing
+ arang sekam
Pukan ayam +
kompos sisa
tanaman
Pukan ayam +
kompos batang
pisang
Tithonia Kirinyu Mucuna
pH 8,1 8,1 8,9 8,2 8,0 - - -
C (%) 28,04 16,56 13,66 18,27 17,18 36,64 42,83 41,27
N (%) 1,85 1,66 0,94 1,96 1,44 3,98 2,42 3,06
C/N 15,16 9,98 14,53 9,32 11,93 9,21 17,70 13,49
Asam humat (%) 1,03 1,14 1,19 1,24 1,26 - - -
Asam fulvat (%) 2,15 2,36 1,98 2,28 3,57 - - -
Jurnal Tanah dan Iklim Vol. 37 No. 2 - 2013
82
Biomassa mucuna selanjutnya dibenamkan ke dalam
tanah bersama-sama dengan Tithonia dan C. odorata. Tiga
minggu setelah pembenaman pupuk organik diaplikasikan
dan kedua tanaman sayuran ditanam. Tanah diolah
minimum.
Bobot biomassa Mucuna sp. pada ulangan II dan III
umumnya lebih tinggi daripada ulangan I. Pada ulangan I,
kondisi tanahnya padat, berkerikil dan sedikit dinaungi
pohon. Biomassa Mucuna yang dihasilkan setiap bedeng
selanjutnya dibenamkan ke dalam tanah pada kedalaman
±20 cm. Biomassa Mucuna akan menjadi salah satu
sumber bahan organik tanah yang nantinya akan
terdekomposisi menjadi asam humat dan asam fulvat.
Dengan demikian, perbedaan jumlah biomassa Mucuna
yang dibenamkan dapat berpengaruh terhadap kadar asam
humat dan asam fulvat tanah.
Analisis kimia dan pengolahan data
Kadar C-organik dianalisis menggunakan metode
Walkley-Black. Contoh tanah 0,5 gram ditambah dengan 5
ml K2Cr2O7 dan 7,5 ml H2SO4 pekat, dikocok dan
didiamkan 30 menit. Volumenya dijadikan 100 ml dengan
penambahan akuades. Keesokan harinya, absorbansi
larutan diukur dengan spektrofotometer. Sementara kadar
N total ditentukan dengan autoanalyzer setelah contoh
tanah didestruksi dengan asam sulfat pekat dan selenium
mixture pada suhu 350°C.
Ekstraksi senyawa humat dari tanah dilakukan dengan
menggunakan Na4P2O7 dan NaOH (Kononova 1966).
Ekstrak tersebut digunakan untuk analisis kadar asam
humat dan asam fulvat. Asam humat dipisahkan dari
senyawa humat yang lain (asam fulvat) dengan H2SO4
pekat. Setelah terpisah, kadar asam humat dan asam fulvat
dihitung berdasarkan kandungan C organiknya dengan
menggunakan metode Walkley-Black.
a. Perhitungan kadar asam humat dan fulvat (%)
= ppm kurva x ml ekstrak/1.000 ml x 100 mg-1
contoh
x fp x fk
= ppm kurva x 100/1000 x 100/5000 x 25/5 x fk
= ppm kurva x 0,01 x fk
b. Perhitungan kadar asam humat (% C)
= ppm kurva x ml ekstrak/1.000 ml x 100 mg-1
contoh
x fp x fk
= ppm kurva x 100/1000 x 100/5000 x 25/5 x fk
= ppm kurva x 0,01 x fk
c. Perhitungan kadar asam fulvat (% C) = a – b
Keterangan:
ppm kurva = kadar contoh yang diperoleh dari kurva
hubungan antara kadar deret standar dengan
pembacaannya setelah dikoreksi blangko
100 = konversi ke %
fp = faktor pengenceran
fk = faktor koreksi kadar air = 100/( 100 - % kadar air).
Analisis sidik ragam dilakukan untuk melihat pengaruh
perlakuan. Untuk mengetahui perbedaan antar perlakuan
dilakukan analisis Duncan Multiple Range Test (DMRT)
dengan tingkat ketelitian 5 %.
Hasil dan Pembahasan
Kadar karbon organik tanah
Karbon merupakan komponen paling besar dalam
pupuk organik sehingga pemberian pupuk organik akan
meningkatkan kandungan karbon organik tanah. Karbon
juga merupakan sumber energi bagi mikroorganisme
tanah. Keberadaan unsur ini dalam tanah memacu kegiatan
mikroorganisme dalam mempercepat dekomposisi bahan
organik tanah dan juga proses reaksi yang memerlukan
bantuan mikroorganisme (seperti pelarutan P, fiksasi N,
dan sebagainya).
Hasil pengukuran karbon organik tanah di Permata
Hati Farm sebelum perlakuan sebesar 2,69% dan
meningkat rata-rata 0,33% setelah adanya perlakuan. Hasil
uji statistik menunjukkan bahwa kadar karbon organik
tanah pada beberapa jenis perlakuan pupuk dan periode
pengambilan contoh tidak berbeda nyata (Tabel 4). Hal ini
dikarenakan dosis pupuk yang diberikan hampir sama dan
masih rendah kandungan karbon organiknya.
Tabel 4. Kadar C organik (%) tanah pada beberapa
perlakuan pupuk organik
Table 4. Level of soil organic carbon (%) in some
treatments of organic fertilizer
Perlakuan STM SBM 30HST Panen
P1 3,01a* 2,94a 3,09a 2,94ab
P2 2,81a 2,96a 3,07ab 2,91ab
P3 2,71a 2,56a 2,52b 2,53b
P4 2,73a 2,74a 2,79ab 2,58b
P5 3,00a 3,08a 3,06ab 3,11ab
P6 2,89a 2,98a 3,04ab 3,03ab
P7 2,80a 2,80a 2,92ab 3,05ab
K 2,86a 3,27a 3,19a 3,35a
Keterangan:
* Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom
yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut DMRT pada
taraf = 5%. STM = setelah penanaman Mucuna sp., SBM =
setelah pembenaman Mucuna sp., 30 HST = 30 hari setelah
tanam
Wiwik Hartatik, Sarmah : Pengaruh Pemberian Pupuk Organik terhadap Kadar Asam Humat
83
Perubahan kadar karbon organik pada beberapa jenis
perlakuan pupuk organik bervariasi pada setiap periode
pengambilan contoh tanah, ada yang meningkat dan ada
pula yang menurun. Umumnya kadar karbon organik tanah
meningkat sampai periode 30 HST (Tabel 4), kecuali pada
tanah yang diberi perlakuan P1 dan P3, yang menurun
sebesar 0,11% pada tiga minggu setelah pembenaman
Mucuna dan meningkat pada masa 30 HST. Hal tersebut
menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik dapat
meningkatkan kadar karbon organik tanah. Penurunan
kadar karbon organik yang terjadi pada P1 dan P3 dapat
disebabkan rendahnya jumlah karbon organik yang
disumbangkan oleh Mucuna sp. yang dibenamkan ke
dalam tanah, sementara laju pelepasan karbon organiknya
dalam bentuk CO2 lebih cepat.
Kombinasi pupuk organik dari setiap perlakuan
memiliki kadar karbon organik yang berbeda sehingga
kadar karbon organik tanah yang diberi pupuk tersebut pun
akan berbeda pula. Kadar karbon organik tanah tertinggi
(3,35%) dihasilkan dari tanah yang diberi pukan ayam 25
kg bedeng-1
(kontrol/praktek petani). Kadar karbon
organik tanah terendah (2,52%) terjadi pada tanah yang
diberi perlakuan 3 (pukan ayam, kompos sisa tanaman,
dan hijauan Tithonia) pada masa 30 HST. Hal ini
disebabkan karena kandungan C organik yang
disumbangkan pupuk pada Kontrol lebih banyak
dibandingkan pada P3.
Kadar karbon organik tanah saat panen pada P1, P2,
P4, dan P6 menurun rata-rata sebesar 0,13% sedangkan
yang lainnya meningkat. Penurunan ini disebabkan proses
penguraian bahan organik tanah tersebut oleh mikroorganisme
menjadi CO2 yang dibebaskan ke udara dan energi
(Kononova 1966).
Pada periode 30 HST, kadar karbon organik tanah yang
diberi pukan ayam (P1) lebih tinggi dibanding tanah yang
diberi pukan kambing (P7). Hal ini disebabkan kadar
karbon organik pukan ayam lebih tinggi (16,56%)
dibanding pukan kambing (13,66%) sehingga pukan ayam
lebih mampu meningkatkan kadar karbon organik tanah
daripada pukan kambing. Penambahan kompos sisa
tanaman (P3) dan kompos batang pisang (P4) pada
perlakuan kombinasi pukan ayam dan hijauan Tithonia
kurang mampu meningkatkan kadar karbon organik jika
dibandingkan dengan P5. Hal ini dapat disebabkan pada
P5 jumlah Mucuna sp. (salah satu sumber karbon) yang
dibenamkan lebih banyak (4 kg) dibanding pada P3 dan P4
(2,73 kg dan 3,88 kg).
Kadar nitrogen total tanah
Nitrogen merupakan salah satu unsur hara makro yang
sangat diperlukan tanaman. Unsur ini disebut hara makro
primer karena dibutuhkan dalam jumlah banyak dan
merupakan unsur paling penting dalam siklus hidup
tanaman. Penyerapan nitrogen terjadi selama pertumbuhan
tanaman dalam siklus hidupnya. Selain untuk nutrisi
tanaman, nitrogen juga diperlukan untuk merangsang
aktivitas mikroorganisme yang berperan dalam proses
dekomposisi.
Tabel 5. Kadar N total tanah pada beberapa perlakuan
pupuk organik
Table 5. Concentration of soil total nitrogen in some
treatments of organic fertilizers
Perlakuan STM SBM 30HST Panen
P1 0,32a 0,25a 0,38ab 0,27ab
P2 0,31a 0,24a 0,38ab 0,27ab
P3 0,29a 0,22a 0,31b 0,24b
P4 0,27a 0,22a 0,36ab 0,24b
P5 0,33a 0,26a 0,38ab 0,28ab
P6 0,28a 0,26a 0,37ab 0,28ab
P7 0,28a 0,24a 0,36ab 0,28ab
K 0,33a 0,28a 0,41a 0,31a
Keterangan:
* Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom
yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut DMRT pada
taraf = 5%. STM = setelah penanaman Mucuna sp., SBM =
setelah pembenaman Mucuna sp., 30 HST = 30 hari setelah
tanam
Kadar nitrogen total tanah sebelum perlakuan, sebesar
0,31%. Setelah diberi perlakuan, kadar nitrogen total tanah
turun rata-rata sebesar 0,05% sampai masa setelah
pembenaman Mucuna sp. kemudian meningkat 0,12%
pada masa 30 HST dan menurun lagi setelah panen (rata-
rata sebesar 0,10%). Penurunan kadar nitrogen total
terbesar terjadi pada tanah yang diberi perlakuan 4 (pukan
ayam, hijauan Tithonia, dan kompos batang pisang)
sebesar 0,12% pada masa setelah panen.
Penurunan kadar nitrogen total tanah dapat disebabkan
oleh beberapa faktor, di antaranya penyerapan nitrogen oleh
tanaman, penguapan berupa gas amonia, dan pencucian oleh
air. Peningkatan kadar nitrogen terbesar terjadi pada tanah
yang diberi campuran pukan ayam, hijauan C. odorata,
dan arang sekam (P2) serta campuran pukan ayam, hijauan
Tithonia, dan kompos batang pisang (P4) sebesar 0,14%
pada masa 30 HST. Peningkatan kadar nitrogen total tanah
berasal dari mineralisasi pupuk organik yang ditambahkan
ke dalam tanah, fiksasi N dari udara, dan air hujan.
Kadar nitrogen total tertinggi dicapai saat 30 HST pada
tanah yang diberi pukan ayam 25 kg bedeng-1
(kontrol/praktek petani) sebesar 0,41% dan kadar N total
terendah pada saat setelah pembenaman Mucuna sp. dan
pada perlakuan pemberian pukan ayam yang dicampur
kompos batang pisang dan kompos sisa tanaman serta
Jurnal Tanah dan Iklim Vol. 37 No. 2 - 2013
84
hijauan Tithonia (P3) sebesar 0,22%. Hal ini sesuai dengan
dosis dan jumlah nitrogen yang disumbangkan pupuk dari
setiap perlakuan yang diberikan ke dalam tanah. Perlakuan
yang menyumbangkan kadar nitrogen terbesar adalah
praktek petani (kontrol).
Kadar nitrogen total tanah pada periode 30 HST yang
diberi pukan ayam (P1) lebih tinggi 0,02% dibanding
tanah yang diberi pukan kambing (P7). Hal ini
menunjukkan bahwa pukan ayam lebih mampu
meningkatkan kadar nitrogen total tanah daripada pukan
kambing. Penambahan kompos sisa tanaman (P3) dan
kompos batang pisang (P4) pada perlakuan kombinasi
pukan ayam dan hijauan Tithonia kurang mampu
meningkatkan kadar nitrogen total jika dibandingkan
dengan P5. Hal ini dapat disebabkan pada P5 jumlah
Mucuna (salah satu sumber nitrogen) yang dibenamkan
lebih banyak (4 kg) dibanding pada P3 dan P4 (2,73 kg
dan 3,88 kg).
Kadar asam humat tanah
Kadar asam humat tanah rata-rata meningkat sebesar
0,01% pada masa 30 HST dan menurun lagi pada saat
panen sebesar 0,12% (Tabel 6). Peningkatan kadar asam
humat diduga disebabkan oleh besarnya kandungan lignin
di dalam bahan organik tanah tersebut dan kinerja
maksimal mikroorganisme pengurai, sedangkan
penurunannya dapat disebabkan pencucian oleh air hujan
(leaching) dan terdegradasinya asam humat menjadi
senyawa yang bobot molekulnya lebih rendah seperti asam
fulvat.
Tabel 6. Kadar asam humat (%) tanah pada beberapa
perlakuan pupuk organik
Table 6. Concentration of soil humic acid (%) in some
treatments of organic fertilizers
Perlakuan STM SBM 30HST Panen
P1 0,22a 0,20a 0,25a 0,12ab
P2 0,25a 0,23a 0,22a 0,13ab
P3 0,20a 0,18a 0,21a 0,12ab
P4 0,21a 0,23a 0,25a 0,11b
P5 0,24a 0,26a 0,24a 0,12ab
P6 0,24a 0,25a 0,23a 0,11b
P7 0,27a 0,25a 0,24a 0,12ab
K 0,30a 0,26a 0,28a 0,14a
Keterangan:
* Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom
yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut DMRT pada
taraf = 5%. STM = setelah penanaman Mucuna sp., SBM =
setelah pembenaman Mucuna sp., 30 HST = 30 hari setelah
tanam
Berdasarkan hasil uji statistik, kadar asam humat tanah
pada beberapa jenis perlakuan pupuk tidak berbeda nyata.
Kadar asam humat tanah tertinggi diperoleh dari tanah
yang diberi pukan ayam 25 kg (praktek petani), yaitu
sebesar 0,28%. Hal ini disebabkan tingginya dosis pupuk
organik yang diberikan (25 kg bedeng-1
) sehingga
tambahan asam humat dari pupuk tersebut juga lebih
tinggi dibandingkan dengan kadar asam humat pada
kombinasi pupuk organik yang lain. Humic like substance
dari pupuk kandang mengandung asam humat sebesar
1,52% (Dariah dan Nurida 2011). Sedangkan asam humat
pada kebun organik berkisar 0,92 – 1,17% (Arifatun et al.
2013).
Hasil analisis asam humat tanah dari setiap jenis
perlakuan pupuk dan periode pengambilan contoh tanah
memiliki nilai yang bervariasi, namun tidak berbeda nyata
dari setiap jenis perlakuan pupuk. Menurut Cheng (1977),
jika proses humifikasi tinggi maka kadar asam fulvat akan
meningkat dan kadar asam humat akan menurun.
Berdasarkan Tabel 6, kadar asam humat tanah mengalami
penurunan pada periode setelah pembenaman Mucuna sp.
kecuali pada P4, P5, dan P6. Hal ini menunjukkan
tingginya proses humifikasi pada periode tersebut sebagai
akibat adanya tambahan sisa tanaman yang kaya akan
karbon dan nitrogen (Mucuna sp.).
Kadar asam humat tanah dalam penelitian ini sangat
dipengaruhi oleh jenis pupuk organik yang diberikan.
Berdasarkan Tabel 6, pada periode 30 HST, pemberian
pukan ayam (P1) menghasilkan kadar asam humat tanah
yang lebih tinggi 0,25% dibandingkan dengan pemberian
pukan kambing pada perlakuan 7 yaitu sebesar 0,24%.
Peningkatan kadar asam humat ini sejalan dengan
peningkatan komposisi pupuk organik yang diberikan.
Pukan ayam mengandung asam humat yang lebih besar
dibandingkan dengan pukan kambing, juga lebih
rendahnya nilai C/N menggambarkan bahwa pupuk
kandang ayam tersebut mempunyai tingkat humifikasi
yang lebih lanjut dari pada pukan kambing. Penambahan
kompos sisa tanaman (P3) dan kompos batang pisang (P4)
pada perlakuan kombinasi pukan ayam dan hijauan
Tithonia kurang mampu meningkatkan kadar asam humat
tanah jika dibandingkan dengan P5. Hal ini disebabkan
pada P5 jumlah Mucuna sp. yang dibenamkan lebih banyak
(4 kg) dibanding pada P3 dan P4 (2,73 kg dan 3,88 kg).
Kadar asam fulvat tanah
Berdasarkan hasil uji statistik, kadar asam fulvat tanah
tidak berbeda nyata antar perlakuan pupuk (Tabel 7).
Kadar asam fulvat tanah tertinggi diperoleh dari tanah
yang diberi pukan ayam 25 kg (praktek petani), yaitu
sebesar 0,71%. Hal ini disebabkan oleh tingginya dosis
pupuk organik yang diberikan (25 kg bedeng-1
).
Karenanya tambahan asam fulvat dari pupuk tersebut juga
lebih tinggi dibandingkan dengan tambahan kadar asam
fulvat dari kombinasi pupuk organik yang lain. Kandungan
Wiwik Hartatik, Sarmah : Pengaruh Pemberian Pupuk Organik terhadap Kadar Asam Humat
85
asam fulvat dari humic like substance pukan sebesar
2,45% (Dariah dan Nurida 2011) dan kandungan asam
fulvat pada kebun organik berkisar 0,64 – 1,10% (Arifatun
et al. 2013).
Tabel 7. Kadar asam fulvat (%) tanah pada beberapa
perlakuan pupuk organik
Table 7. Concentration of soil fulvic acid (%) in some
treatments of organic fertilizers
Perlakuan STM SBM 30HST Panen
P1 0,83a* 0,87a 0,69a 0,29a
P2 0,81a 0,89a 0,69a 0,33a
P3 0,73a 0,78a 0,56b 0,27a
P4 0,73a 0,84a 0,59ab 0,30a
P5 0,89a 0,89a 0,70a 0,29a
P6 0,84a 0,83a 0,68a 0,28a
P7 0,77a 0,80a 0,67ab 0,24a
K 0,74a 0,92a 0,71a 0,26a
Keterangan:
* Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom
yang sama berarti tidak berbeda nyata menurut DMRT pada
taraf = 5%. STM = setelah penanaman Mucuna sp., SBM =
setelah pembenaman Mucuna sp., 30 HST = 30 hari setelah
tanam
Kadar asam fulvat tanah dari setiap jenis perlakuan
pupuk dan periode pengambilan contoh tanah memiliki
nilai yang bervariasi, namun tidak berbeda nyata antar
jenis perlakuan pupuk. Kadar asam fulvat tanah meningkat
pada periode setelah pembenaman Mucuna sp. kecuali
pada P1 (Tabel 7). Pada periode tersebut terjadi proses
humifikasi yang tinggi karena adanya tambahan sisa
tanaman yang kaya akan karbon dan nitrogen (Mucuna
sp.).
Kadar asam fulvat tanah juga dipengaruhi oleh jenis
pupuk organik yang diberikan. Pada periode 30 HST,
pemberian pukan ayam (P1) menghasilkan kadar asam
fulvat tanah yang lebih tinggi 0,69% dibandingkan dengan
pemberian pukan kambing. Pukan ayam mengandung asam
fulvat yang lebih besar dibandingkan dengan pukan
kambing. Penambahan mucuna sp. memberikan asam fulvat
lebih tinggi dari penambahan kompos sisa tanaman (P3) dan
kompos batang pisang (P4) pada perlakuan kombinasi
pukan ayam dan hijauan Tithonia. Hal ini disebabkan
jumlah Mucuna sp. yang dibenamkan pada P5 lebih banyak
(4 kg) dibanding pada P3 (2,73 kg) dan P4 (3,88 kg).
Produksi tanaman bawang daun dan kembang kol
Ketersediaan hara dalam tanah dapat ditingkatkan
antara lain melalui perbaikan lingkungan tumbuh tanaman
dan pemupukan untuk mendapatkan produksi sayuran
yang optimum. Beberapa perlakuan pupuk organik mampu
memberikan pengaruh yang berbeda terhadap
pertumbuhan dan hasil tanaman. Perbedaan perlakuan
yang diberikan pada tanah, menyebabkan pertumbuhan
bawang daun dan kembang kol yang berbeda pula.
Pertumbuhan tanaman bawang daun dan kembang kol
membutuhkan suplai hara yang berasal dari tanah dan
pupuk organik yang diberikan.
Hasil produksi bawang daun dan kembang kol
ditunjukkan pada Tabel 8. Rataan produksi bawang daun
terbesar diperoleh pada tanaman yang diberi pukan ayam
dan hijauan Tithonia (P5), sebesar 8,37 kg bedeng-1
, dan
terendah pada tanaman yang diberi pukan ayam ditambah
hijauan Tithonia dan kompos sisa tanaman (P3), sebesar
4,93 kg bedeng-1
. Jumlah produksi kembang kol terbesar
dihasilkan dari tanaman yang diberi pukan ayam tanpa
bahan tambahan (kontrol) sebesar 10,67 kg bedeng-1
, hal
ini karena dosis pukan ayam lebih tinggi yaitu 25 kg
bedeng-1
. Produksi kembang kol terendah dari tanaman
yang diberi pukan ayam tanpa bahan tambahan (P6),
sebesar 6,23 kg bedeng-1
. Perbedaan ini disebabkan
kebutuhan hara suatu tanaman berbeda dengan tanaman
lainnya. Tanaman bawang daun membutuhkan lebih
banyak nitrogen dibandingkan tanaman kembang kol,
sehingga hasil produksi bawang daun terbesar pada P5
karena kadar hara nitrogennya lebih tinggi dibanding
perlakuan yang lain.
Tabel 8. Produksi bawang daun dan kembang kol
Table 8. Production of welsh onion and cauliflower
Perlakuan Produksi bawang
daun
Produksi kembang
kol
………...… kg bedeng-1 ………...…
P1 6,97 a 7,30 bc
P2 7,73 a 8,93 ba
P3 4,93 a 9,68 a
P4 5,35 a 8,87 ba
P5 8,37 a 9,62 a
P6 7,80 a 6,23 c
P7 7,10 a 7,37 bc
Kontrol (praktek
petani) 5,83 a 10,67 a
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama
pada kolom yang sama berarti tidak berbeda nyata
menurut DMRT pada taraf = 5%
Jika dihubungkan dengan kadar asam humat dan asam
fulvat tanah, produksi tertinggi bawang daun diperoleh
pada perlakuan pupuk yang menghasilkan asam humat dan
asam fulvat dalam jumlah sedang (0,24 dan 0,70%) dan
produksi terendah diperoleh pada perlakuan pupuk yang
menghasilkan asam humat dan asam fulvat paling rendah
(0,21 dan 0,56%). Sedangkan produksi kembang kol
Jurnal Tanah dan Iklim Vol. 37 No. 2 - 2013
86
tertinggi diperoleh pada perlakuan pupuk yang
menghasilkan asam humat dan asam fulvat paling tinggi
(0,28 dan 0,71%) dan produksi terendah diperoleh pada
perlakuan pupuk yang menghasilkan asam humat dan
asam fulvat dalam jumlah sedang (0,23 dan 0,68%). Hal
ini menunjukkan bahwa asam humat dan asam fulvat dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman pada jumlah tertentu
dan berbeda untuk setiap jenis tanaman. Senyawa humat
dapat merangsang pertumbuhan tanaman melalui
pengaruhnya terhadap metabolisme dan sejumlah proses
fisiologi lainnya (Tan 1991). Pemberian asam humat, IAA
atau kombinasi keduanya nyata meningkatkan jumlah
bunga dan buah lada (Norman et al. 2006)
Kesimpulan
1. Perlakuan beberapa jenis pupuk organik umumnya
mampu meningkatkan kadar C organik tanah sebesar
0,33%. Kadar asam humat dan asam fulvat tidak
berbeda nyata akibat pemberian pupuk organik yang
berbeda. Kadar asam humat dan asam fulvat tertinggi
(0,28 dan 0,71%) ditemukan pada perlakuan pupuk
kandang ayam 25 kg bedeng-1
yang luasnya 10 m2
pada
pengamatan 30 hari sesudah tanam.
2. Kombinasi pupuk kandang ayam10 kg bedeng-1
dan
hijauan Tithonia 5 kg bedeng-1
dapat memberikan
produksi bawang daun dan kembang kol yang cukup
tinggi, namun tidak berbeda nyata dengan produksi
dengan praktek petani.
Daftar Pustaka
Alexander, M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. John Wiley and Sons Inc. New York.
Arifatun, L.B., H. Purwanto, dan S.N.H. Utami. 2013. Humic acid and fulvic fraction on organic farming rice fields in Sawangan Magelang. Dalam Prosiding Seminar Nasional Pertanian Organik. Fakultas Pertanian UGM, 28 -29 Agustus 2013.
Cacco, G. and G. Dell'Agnola. 1984. Plant growth regulator activity of soluble humic complexe. Can. J. Soil Sci. 64: 225-228.
Cheng, B.T. 1977. Soil organic matter as a plant nutrient. In Proceeding of Soil Organic Matter Studies. Vienna: International Atomic Energy Agency.
Dariah, A. dan N.L. Nurida. 2011. Formula pembenah tanah diperkaya senyawa humat untuk meningkatkan produktivitas tanah Ultisols Taman Bogo, Lampung. Jurnal Tanah dan Iklim No. 33. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian.
IFOAM (International Federation Organic Movement). 2002.
Organic Agriculture Worldwide: Statistic and Future
Prospects. The World Organic Trade Fair Nurnberg, BIO-
FACH.
Jama, B.A., C.A. Palm, R.J. Buresh, A.I. Niang, C. Gachengo, G.
Mziguheba, and B. Amadalo. 2000. Tithonia diversifolia as
a green manure for soil fertility improvement in Western
Kenya: A Review. Agroforestry System. 49:201-221.
Kaye, J.P. and S.C. Hart. 1997. Competition for Nitrogen
between plants and soil microorganisms. Trends. Ecol. Evol.
12:139-143.
Kononova, M.M. 1966. Soil Organic Matter. London: Pergamon.
M.H.B. Hayes and W.S. Wilson. 1997. Humic substances, peats,
and sludges, health and environmental aspects. Royal. Soc.
Chem. 172:496.
Norman Q. Arancon, C.A. Edwards, S.Lee, and R. Byrne. 2006.
Effects of humic acids from vermicomposts on plant
growth. European Journal of Soil Biology 42:65-69.
Pusat Penelitian Tanah. 1983. TOR Survei Kapabilitas Tanah.
P3MT A 59/1983. Pusat Penelitian Tanah Bogor.
Pusat Penelitian Tanah. 1998. Kriteria Penilaian Angka-angka
Hasil Analisis. PPT, Bogor.
Schnitzer, M. and S.U. Khan. 1978. Soil Organic Matter. New
York: Elsevier.
Smith, J.L., R.I. Papendicks, D.F. Bezdicek, and J.M. Lynch.
1993. Soil organic matter dynamics and crop residue
management. In Soil Microbial Ecology. Application in
Agricultural and Environmental Management. F.B. Metting,
Jr (Ed.). Marcel Dekker, Inc.
Soil Survey Staff. 2003. Key to Soil Taxonomy. USDA. Natural
Resourses Conservation Servises (NRCS). Ninth Edition.
Washington D.C.
Stevenson, F.J. 1994. Humus Chemistry: Genesis, Composition,
and Reactions. New York: Willey Interscience.
Tan, K.H. 1991. Dasar-Dasar Kimia Tanah. Didiek Hadjar
Goenadi, penerjemah. Gadjah Mada University Press.
Yogyakarta.
Tan, K.H. 1994. Environmental Soil Science. New York: Marcel
Dekker.
Tan, K.H. 2003. Humic Matter in Soil and the Environment:
Principles and Controversies. New York: Marcel Dekker
Tisdale, S. L., W.L. Nelson, and J.D. Beaton. 1985. Soil Fertility
and Fertilizers. 4th ed. The Macmillan Publ. Co. New York.
p 694.
Young, C.C. dan L.F. Chen. 1997. Polyamines in humic acid and
their effect on radical growth of lettuce seedlings. Plant and
Soil 195:143-14.