Pengaruh Residu Electric Furnace Slag (EF slag), Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut
Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 6) diketahui bahwa residu EF slag dan dolomit berpengaruh sangat nyata terhadap pH tanah. Nilai pH terendah (pH 4.3) terdapat pada perlakuan kontrol dan unsur mikro, sedangkan nilai pH tertinggi (pH 5.1) terdapat pada perlakuan EF slag 8 % dengan kenaikan sebesar 19 % dibandingkan kontrol (Gambar 1).
Gambar 1 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah Gambut
Gambar 1 menunjukkan bahwa residu perlakuan EF slag dan dolomit mampu meningkatkan pH tanah seiring dengan bertambahnya dosis perlakuan. Meningkatnya pH tanah pada tanah yang diberikan steel slag disebabkan karena adanya reaksi OH- dan silikat (H3SiO3-) dengan H+, menghasilkan H2O dan H4SiO4, proses ini mampu menurunkan konsentrasi H+, sehingga pH tanah meningkat (Suwarno 2002). Dolomit dapat meningkatkan pH tanah dengan sumbangan kation basa seperti Ca dan Mg. Unsur Ca dan Mg dalam dolomit akan terlarut dan menggantikan posisi H+ yang berasal dari disosiasi asam-asam organik sehingga dapat menaikkan pH tanah gambut (Pohan 2012).
Residu EF slag menghasilkan pH tanah lebih tinggi dibandingkan dengan residu dolomit setelah panen tanaman pertama. Namun, menurut Utami (2012), pemberian dolomit pada percobaan inkubasi satu bulan meningkatkan pH lebih tinggi dibandingkan dengan pemberian EF slag. Menurut Driessen (1978), hal ini disebabkan oleh kandungan Ca dan Mg dalam dolomit yang diberikan pada tanah gambut lebih cepat larut, sehingga efek residunya tidak berlangsung lama.
4.3 4.3 4.7 4.7 4.9 4.8 5.0 4.6 5.1 4.9 0 1 2 3 4 5 6 Kontrol Unsur Mikro 2% 4% 6% 8% p H T an ah Perlakuan EFS Dolomit
11 Analisis ragam pada Lampiran 7 dan 8 memperlihatkan bahwa residu EF slag dan dolomit setelah panen tanaman pertama berpengaruh sangat nyata terhadap kadar Ca-dd dan Mg-dd tanah. Tabel 3 menunjukkan bahwa kadar Ca-dd tanah pada residu dolomit umumnya lebih tinggi dibandingkan dengan residu EF slag, sedangkan nilai Mg-dd tanah pada residu EF slag nyata lebih tinggi dibandingkan dengan residu dolomit.
Kadar Ca-dd tertinggi yaitu pada residu dolomit ekuivalen EF slag 8 % (Ca-dd= 52.69 me/100 g) dengan kenaikan 900 % dibanding kontrol dan kadar Mg-dd tertinggi pada residu EF slag 8 % (Mg-dd= 10.42 me/100g) dengan kenaikan 689 % dibanding kontrol. Nilai Ca-dd terendah pada perlakuan kontrol (Ca-dd= 5.27 me/100g) dan Mg-dd terendah pada perlakuan kontrol (Mg-dd= 1.32 me/100g). Tabel 3 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Ca
dan Mg Dapat Ditukar Tanah Gambut
Perlakuan Ca-dd Mg-dd
…….….(me/100g)……….
Kontrol 5.27a 1.32a
Unsur Mikro 5.76a 1.41a
EF slag 2 % 17.71b 5.72bc
EF slag 4 % 19.99bc 6.30cd
EF slag 6 % 30.37de 9.19de
EF slag 8 % 36.04ef 10.42e
Dolomit ek 2 % 14.87b 1.51a
Dolomit ek 4 % 27.44cd 4.94bc
Dolomit ek 6 % 42.26f 2.63ab
Dolomit ek 8 % 52.69f 3.86abc
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%
dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Dolomit mengandung Ca dan Mg, diharapkan lebih dapat menyumbangkan unsur Ca sehingga Ca-dd tanah meningkat. EF slag juga mengandung Ca dan Mg sehingga dapat menyumbangkan Ca dan Mg ke dalam tanah. Suwarno dan Goto (1997b) menyatakan bahwa kation-kation yang dominan dalam steel slag
termasuk unsur Ca dan Mg. Hal ini terbukti dengan meningkatnya Mg-dd tanah pada perlakuan EF slag.
Analisis ragam (Lampiran 9) menunjukkan bahwa residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro berpengaruh nyata terhadap kadar SiO2-tersedia tanah. Data hasil uji wilayah berganda Duncan (Tabel 4) residu EF slag setelah panen tanaman pertama mampu meningkatkan kadar SiO2-tersedia tanah, sedangkan pada residu dolomit tidak. Ketersediaan SiO2 tertinggi terdapat pada residu EF slag 8 % (223.2 ppm) dan terendah pada residu dolomit ekuivalen EF slag 8 % (124.1 ppm).
Kadar SiO2-tersedia pada residu EF slag lebih tinggi daripada residu dolomit dan unsur mikro. Seperti pada penelitian sebelumnya oleh Utami (2012),
EF slag dapat meningkatkan kadar SiO2 tersedia tanah yang lebih baik dari pada dolomit dan unsur mikro. Hal ini disebabkan karena adanya sumbangan SiO2 dari
12
Tabel 4 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap SiO2 -tersedia Tanah Gambut
Perlakuan SiO2-tersedia
...(ppm)…
Kontrol 125.62a
Unsur Mikro 182.58abc
EF slag 2 % 204.66bc EF slag 4 % 185.79abc EF slag 6 % 159.80abc EF slag 8 % 223.24c Dolomit ek 2 % 194.61abc Dolomit ek 4 % 143.91ab Dolomit ek 6 % 135.48ab Dolomit ek 8 % 124.08a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%
dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 10), residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro berpengaruh sangat nyata terhadap kadar P-tersedia tanah. Kadar P-tersedia tanah (Gambar 2) pada residu EF slag dan dolomit lebih rendah daripada perlakuan kontrol dan unsur mikro setelah panen tanaman pertama. Jika dilihat dari Gambar 2, nilai tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (367.3 ppm) dan diikuti perlakuan kontrol (336.7 ppm) yang sangat berbeda nyata dengan residu perlakuan lainnya. Nilai P-tersedia tanah terendah terdapat pada residu EF slag 6 % (121.5 ppm).
Gambar 2 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap P-tersedia Tanah Gambut
Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pemupukan SP-36 pada seluruh perlakuan. Kadar P-tersedia tanah pada residu EF slag dan dolomit lebih rendah dari pada kontrol dan unsur mikro. Hal ini diduga karena adanya penyerapan unsur P-tersedia tanah oleh tanaman padi sawah pada tanah perlakuan EF slag dan dolomit, sedangkan pada perlakuan kontrol dan unsur mikro tanaman mati sehingga tidak ada penyerapan unsur tersedia tanah oleh tanaman. Kadar
P-336.7 367.3 151.7 124.0 121.5 190.9 243.2 258.9 216.5 195.0 0 80 160 240 320 400 Kontrol Unsur Mikro 2% 4% 6% 8% p p m Perlakuan EFS Dolomit
13 tersedia pada residu dolomit secara umum lebih tinggi dibandingkan dengan residu EF slag.
Hasil uji wilayah berganda Duncan (Tabel 5) menunjukkan bahwa residu perlakuan EF slag, dolomit, dan unsur mikro berpengaruh tidak nyata terhadap kadar N-total tanah. Penelitian ini sejalan dengan Utami (2012), pemberian EF slag, dolomit, dan unsur mikro pada taraf dosis yang diaplikasikan tidak dapat meningkatkan kandungan N-total tanah gambut. Nilai N-total terendah pada residu perlakuan EF slag 4 % yaitu 1.02 % dan tertinggi pada residu perlakuan EF slag 2 % yaitu 1.97 %.
Pada hasil uji wilayah berganda Duncan (Tabel 5) terlihat bahwa residu dari perlakuan EF slag berpengaruh nyata meningkatkan kadar Fe dan Mn tersedia tanah. Kadar Fe dan Mn tersedia tanah residu EF slag lebih tinggi dibandingkan residu dolomit. Hal ini disebabkan oleh kandungan Fe dan Mn yang cukup tinggi dalam EF slag (Fe2O3 = 43.18 %; Mn= 12400 ppm), sehingga dapat meningkatkan ketersediaan kedua unsur ini dalam tanah (Pohan 2012).
Tabel 5 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap N-total, Fe-tersedia, Mn-tersedia, Cu-tersedia, dan Zn-tersedia Tanah Gambut
Perlakuan N-total
Fe-tersedia Mn-tersedia Cu-tersedia Zn-tersedia ...(%)... …...…...………(ppm)………
Kontrol 1.45 366.8a 0.53a td 9.06ab
Unsur Mikro 1.57 334.2a 1.07a 23.58 24.13c
EF slag 2 % 1.97 1670.6b 78.34b td 9.26ab
EF slag 4 % 1.02 1672.7b 79.11b td 10.09ab
EF slag 6 % 1.56 1646.3b 70.29b Td 7.67ab
EF slag 8 % 1.42 1460.1b 67.10b td 5.95a
Dolomit ek 2 % 1.40 389.3a 4.73a td 11.92b Dolomit ek 4 % 1.36 339.4a 3.67a Td 8.64ab Dolomit ek 6 % 1.34 283.2a 5.76a td 11.11b Dolomit ek 8 % 1.26 225.3a 5.09a td 7.13ab
Keterangan: td = tidak terdeteksi, angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata
pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Kadar Fe-tersedia tanah tertinggi terdapat pada residu EF slag 4 % (1672.7 ppm) dan kadar Fe-tersedia tanah terendah yaitu pada residu dolomit ekuivalen
EF slag 8 % (225.3 ppm). Kadar Mn tersedia tanah tertinggi pada residu EF slag
4 % (79.11 ppm) dan terendah pada perlakuan kontrol (0.53 ppm). Residu unsur mikro sangat nyata meningkatkan nilai Cu dan Zn tersedia tanah setelah panen tanaman pertama. Nilai Cu tersedia tanah tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (23.58 ppm) dan tidak terdeteksi pada residu perlakuan lain. Penurunan Cu dalam larutan tanah terjadi pada tanah gambut yang disawahkan (BBPT Padi 2009). Kadar Zn tersedia tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (24.13 ppm). Pada residu unsur mikro, kadar Cu dan Zn lebih tinggi dibandingkan dengan residu lainnya. Hal ini disebabkan pada perlakuan unsur mikro, pupuk yang diberikan berupa CuSO4 dan ZnSO4 tidak diserap tanaman karena tanaman mati pada percobaan rumah kaca di penelitian sebelumnya.
14
Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan serta Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua
Dari hasil pengamatan di rumah kaca terlihat bahwa tanaman pada perlakuan kontrol dan unsur mikro tidak tumbuh dan mati pada umur 15 MST, sehingga tidak berproduksi. Berdasarkan data hasil pengamatan pada Tabel 6, residu EF slag dan dolomit dapat meningkatkan pertumbuhan padi. Pertumbuhan dan produksi tanaman padi pada perlakuan residu EF slag di tanah gambut lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Hal ini berkaitan dengan selain perannya yang dapat menyumbangkan silikat ke tanah gambut sebagai faktor penentu perbaikan sifat kimia tanah gambut dan produksi padi, juga dengan adanya peningkatan pH tanah, Ca dan Mg dapat ditukar tanah, serta unsur hara mikro (Fe dan Mn) diharapkan dapat mengurangi pengaruh buruk asam-asam organik yang beracun.
Tabel 6 menunjukkan tinggi tanaman padi pada umur 11 MST tertinggi terdapat pada residu EF slag 6 % yaitu setinggi 105.9 cm, sedangkan tanaman terendah terdapat pada residu unsur mikro yaitu 22.6 cm. Umumnya, peningkatan tinggi tanaman seiring dengan penambahan dosis yang diberikan. Jumlah anakan tanaman pada umur 11 MST tertinggi terdapat pada perlakuan residu EF slag 8% sebanyak 35 batang/pot dan jumlah terendah yaitu pada kontrol yang tidak memiliki anakan (0 batang/pot). Sedangkan untuk jumlah anakan produktif padi tertinggi terdapat pada perlakuan residu EF slag 6 % sebanyak 66 batang/pot dan jumlah anakan produktif padi terendah yaitu pada kontrol dan unsur mikro yang tidak memiliki anakan produktif (0 batang/pot). Hal ini berarti bahwa pada residu EF slag 6 %, tanaman sudah mampu tumbuh dengan baik.
Tabel 6 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Umur 11 MST, Jumlah Anakan Umur 11 MST, dan Anakan Produktif
Perlakuan Tinggi Tanaman Jumlah Anakan Anakan Produktif
...(cm)… …….…(batang/pot)………..
Kontrol 26.7a 0.00a 0.0a
Unsur Mikro 22.6a 0.00a 0.0a
EF Slag 2 % 81.6cd 5.00a 8.3a
EF Slag 4 % 96.4ef 16.33b 29.7b
EF Slag 6 % 105.9g 32.33c 66.0c
EF Slag 8 % 100.8fg 35.00c 61.0c
Dolomit ek 2 % 43.3b 0.33a 1.0a
Dolomit ek 4 % 78.4c 4.00a 5.0a
Dolomit ek 6 % 88.7de 6.67a 8.3a
Dolomit ek 8 % 100.7fg 18.67b 15.3ab
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%
15 Anakan produktif yang lebih tinggi daripada jumlah anakan yang ditunjukkan pada Tabel 6, disebabkan pada pengukuran jumlah anakan tanaman dilakukan hanya dari umur 1 MST - 11 MST, sedangkan anakan produktif diukur hingga tanaman panen yaitu 16 MST dan 19 MST.
Pemanenan dilakukan tidak serempak antara perlakuan residu EF slag dan dolomit. Residu dolomit dipanen lebih dulu yaitu pada saat tanaman padi berumur 16 MST, sedangkan residu EF slag dipanen pada saat tanaman padi berumur 19 MST. Daun dan batang tanaman padi pada perlakuan residu dolomit telah mengering pada saat tanaman padi berumur 16 MST, sehingga harus segera dipanen. Data hasil uji wilayah berganda Duncan, bobot gabah kering panen (GKP), bobot gabah kering giling (GKG), bobot gabah bernas (GB), dan persentase bobot gabah hampa (GH) ditunjukkan pada Tabel 7.
Tabel 7 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Produksi Tanaman Padi
Perlakuan Bobot GKP Bobot GKG Bobot GB Persentase Bobot GH
………(g/pot)……… ..(%)..
Kontrol 0.00a 0.00a 0.00a -
Unsur Mikro 0.00a 0.00a 0.00a -
EF Slag 2 % 2.73a 2.32a 1.61a 30.60
EF Slag 4 % 22.86b 17.85b 14.50b 18.77
EF Slag 6 % 54.57c 41.18c 33.55c 18.53
EF Slag 8 % 60.89c 46.56c 40.43c 13.17
Dolomit ek 2 % 0.11a 0.09a 0.02a 77.78 Dolomit ek 4 % 1.16a 0.90a 0.51a 43.33 Dolomit ek 6 % 8.22ab 6.07a 5.10ab 15.98 Dolomit ek 8 % 15.12ab 11.51ab 9.33ab 19.03
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%
dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Perlakuan residu EF slag meningkatkan bobot gabah bernas lebih baik daripada perlakuan residu dolomit. Bobot gabah kering panen paling tinggi diperoleh pada perlakuan EF slag 8 % yaitu 60.89 g/pot, sedangkan terendah pada perlakuan kontrol dan unsur mikro yang bobotnya 0 g/pot. Hal yang sama terlihat pada bobot gabah kering giling dan bobot gabah bernas, didapatkan hasil yang paling tinggi pada perlakuan EF slag 8 %, masing-masing 46.56 g/pot dan 40.43 g/pot.
Persentase bobot gabah hampa pada perlakuan residu dolomit umumnya lebih tinggi daripada perlakuan residu EF slag. Persentase bobot gabah hampa pada perlakuan residu dolomit sebesar 15-77 %, sedangkan perlakuan residu EF slag sebesar 13-30 %. Hal ini berkaitan dengan hasil dari analisis sifat kimia tanah yang dapat diketahui bahwa residu EF slag mampu meningkatkan pH tanah gambut, Ca dan Mg dapat ditukar, SiO2 tersedia, serta Fe dan Mn tersedia tanah lebih tinggi daripada residu dolomit, sehingga hasil produksi padi yang diperoleh lebih tinggi daripada residu dolomit.
16
Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada Jerami dan Kadar Logam Berat pada Beras
Analisis kadar SiO2 pada jerami tidak dilakukan analisis ragam disebabkan karena terdapat tanaman yang tidak menghasilkan jaringan tanaman yang layak untuk dianaisis. Hasil analisis SiO2 pada jerami terdapat pada Tabel 8.
Tabel 8 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada Jerami Padi
Perlakuan SiO2 ...(%)… Kontrol - Unsur Mikro - EF slag 2 % 13.88 EF slag 4 % 14.52 EF slag 6 % 13.72 EF slag 8 % 15.94 Dolomit ek 2 % 8.09 Dolomit ek 4 % 11.40 Dolomit ek 6 % 8.72 Dolomit ek 8 % 9.39
Keterangan: -) sampel tidak ada, sehingga tidak dianalisis.
Kadar SiO2 pada jerami padi tertinggi terdapat pada perlakuan residu EF slag 8 % yaitu 15.94 %, sedangkan kadar terendah terdapat pada perlakuan residu dolomit ekuivalen EF slag 2 % yaitu 8.09 %. Secara umum, kadar SiO2 dalam jerami padi pada residu EF slag lebih tinggi dibandingkan pada residu dolomit. Hal ini terbukti dengan presentase gabah hampa yang dihasilkan dari perlakuan residu EF slag lebih rendah daripada perlakuan residu dolomit. Silikat sangat penting bagi pertumbuhan tanaman padi, karena dapat meningkatkan jumlah gabah per malai dan persentase gabah bernas (De Datta 1981).
Hasil analisis kadar logam berat pada Tabel 9 menunjukkan bahwa logam berat Pb, As, dan Hg tidak terdeteksi pada beras padi, sedangkan logam berat Cd umumnya terdeteksi pada beras padi yang dihasilkan oleh seluruh perlakuan. Kadar Cd tertinggi pada residu dolomit ekuivalen EF slag 8 % (0.33 ppm). Kadar logam berat Cd pada beras residu EF slag dan dolomit tidak jauh berbeda dengan kadar logam berat pada beras di pasaran dan masih di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan menurut SNI 7387 tahun 2009 pada Tabel 1, sehingga beras hasil tanaman padi perlakuan masih aman untuk dikonsumsi.
17 Tabel 9 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar
Logam Berat pada Beras Padi
Perlakuan Pb Cd As Hg ……….…….(ppm)……… Kontrol - - - - Unsur Mikro - - - - EF slag 2 % td td td td EF slag 4 % td 0.23 td td EF slag 6 % td 0.06 td td EF slag 8 % td 0.15 td td Dolomit ek 2 % - - - - Dolomit ek 4 % td 0.12 td td Dolomit ek 6 % td 0.23 td td Dolomit ek 8 % td 0.33 td td Beras di Pasaran td 0.12 td td
Keterangan: td = tidak terdeteksi; -) bobot sampel tidak ada, sehingga tidak dianalisis.
Penelitian yang dilakukan oleh Utami (2012), menunjukkan bahwa hasil analisis pemberian EF slag dan dolomit berpengaruh tidak nyata terhadap ketersediaan logam berat Pb, Hg, dan Cd. Walaupun kadar Pb dan Cd tersedia tanah hampir terdeteksi pada seluruh perlakuan, namun nilainya sangat rendah. Hal ini disebabkan karena pemberian EF slag dan dolomit berpegaruh nyata meningkatkan pH tanah. Menurut Soepardi (1983), seiring dengan meningkatnya pH tanah kelarutan logam berat semakin menurun sehingga kurang mobil dan kurang tersedia. Pohan (2012) menyatakan bahwa aplikasi EF slag tidak berbahaya dan layak untuk dijadikan amelioran tanah di bidang pertanian.
