4.1. Karakteristik Tanah Bekas Tambang Pasir Besi
Aktivitas penambangan pasir besi di pesisir Kutoarjo menyebabkan kerusakan fisik maupun kimia. Kerusakan fisik yang utama adalah kerusakan bentang lahan gumuk pasir dengan terbentuknya bukit dan lembah akibat pengambilan pasir pada kedalaman 10 meter dari permukaan gumuk di pesisir pantai. Lahan bekas tambang pasir besi tidak memiliki perlapisan yang jelas karena solum tanah tercampur menjadi hamparan pasir yang membentang di areal bekas tambang. Kegiatan penambangan pasir besi yang dilakukan di daerah penelitian mengakibatkan topografi yang tidak rata disajikan pada Gambar 9.
Tanah bekas tambang mengandung unsur besi sebesar 25.20 ppm. Keadaan tanah porous menyebabkan air mudah hilang serta N mudah tercuci sehingga kandungan N-Total sangat rendah yaitu 0.05 %. Kapasitas tukar kation dan C-organik sangat rendah yaitu 4.38 me/100g dan 0.56 %, disertai kesuburan tanah rendah seperti Ca 0.29 me/100g, Mg 0.45 me/100g, K 0.12 me/100g dan Na 0.24 me/100g. Hasil analisis awal terhadap sifat kimia pada tanah bekas tambang pasir besi disajikan pada Lampiran 1.
4.2. Pengaruh Bahan Humat dan Kapur Terhadap Sifat-Sifat Kimia
Pemberian bahan humat dan kapur memberikan pengaruh terhadap peningkatan P tersedia, Ca-dd, K-dd, dan Mg-dd (Tabel 2), karena bahan humat mengandung C, N, H, O, S, P dan unsur-unsur lain seperti Na, K, Mg, (Kononova
dalam Septriani, 2005).
Tabel 2. Hasil Analisis Kimia Media Semangka
Perlakuan P Ca-dd Mg-dd K-dd Na-dd Fe
ppm ---me/100g --- ppm K0H0 20.74 0.40 0.77 1.04 1.55 2.01 K0H1 41.22 0.46 1.02 1.86 2.05 2.39 K0H2 32.76 0.42 0.85 1.54 2.27 2.16 K0H3 10.14 0.53 0.91 1.56 1.97 1.81 K1H0 35.50 1.03 0.83 2.16 2.84 2.57 K1H1 36.35 1.74 0.80 3.21 3.38 1.97 K1H2 19.20 1.05 0.89 2.03 2.66 1.93 K1H3 34.30 1.05 0.84 2.50 2.63 2.12
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Pengembangan Fisik Lahan 2010
Hasil analisis tanah awal menunjukkan ketersediaan P sebesar 7.7 ppm termasuk dalam kategori rendah (PPT, 1983) sedangkan setelah perlakuan 41.22 ppm termasuk dalam kategori tinggi (PPT, 1983). Tan (1993) menyatakan bahwa gugus karboksil dan fenolik dalam bahan humat mempunyai sifat dapat mengikat ion Al dan Fe dari larutan tanah, membentuk senyawa kompleks yang sukar larut. Dengan demikian konsentrasi ion Al dan Fe yang bebas dalam larutan akan berkurang sehingga fosfat yang tersedia akan lebih banyak. Fosfat dalam tanah berada dalam keadaan tidak terlarut, serapan P oleh tanah relatif kecil yaitu 10 hingga 30% dari P yang ditambahkan (Utami, 2009). Beberapa faktor yang mempengaruhi ketersediaan P di dalam tanah adalah pH, kandungan Fe, Al, Ca, dan Mn dan jumlah dekomposisi dari kegiatan mikroba (Tisdale, 1985).
Unsur kalsium berperan dalam pertumbuhan meristem, pertumbuhan tanaman serta berfungsingnya ujung-ujung akar (Sarief, 1985). Bahan humat dan kapur dapat meningkatkan basa-basa dalam tanah yaitu Ca-dd sebelum perlakuan yaitu 0.29 me/100g, setelah perlakuan meningkat menjadi 1.74 me/100g pada
K1H1. Penambahan kapur meyebabkan ketersediaan kalsium dalam tanah meningkatkan (Tim Studi Kapur, 1987).
Kandungan K-dd sebelum perlakuan yaitu 0.12 me/100g, setelah perlakuan menjadi 3.21 me/100g pada K1H1. Menurut Russel (1973) bahwa kalium berperan membantu pembentukkan protein dan karbohidrat, meningkatkan resistensi terhadap penyakit dan kualitas buah-buahan.
Unsur magnesium merupakan unsur penting dalam tanah yang diperlukan oleh semua bagian hijau dari tanaman, karena merupakan bagian penyusunan klorofil (Sarief,1985). Kandungan Mg sebelum perlakuan 0.45 me/100g setelah perlakuan menjadi 0.91 me/100g.
Unsur Natrium berperan dalam mempengaruhi pengikatan air oleh
tanaman dan menyebabkan tanaman itu tahan kekeringan (Leiwakabessy et al.,
2003). Kandungan Na-dd sebelum perlakuan yaitu 0.24 me/100g, setelah perlakuan menjadi 3.38 me/100g pada K1H1.
Unsur besi memiliki peran bagi tumbuhan untuk pembentukan klorofil, penyusun enzim dan protein. Akan tetapi ketersediaan besi dalam jumlah banyak
menyebabkan keracunan bagi tanah (Leiwakabessy et al., 2003). Data analisis
ketersedian unsur besi sebelum perlakuan 25.20 ppm, setelah perlakuan menjadi 1.81 ppm pada K0H3. Penurunan besi dalam tanah terjadi karena bahan humat memiliki gugus COOH yang menyediakan tapak pertukaran antara bahan humat dengan Fe. Sehingga kandungan Fe dalam tanah dapat menurun. Menurut Amin (2002), semakin tinggi taraf bahan humat menyebabkan konsentasi Fe semakin rendah.
4.3. Pengaruh Bahan Humat dan Kapur Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Bahan humat memiliki kadar nitrogen sebesar 2-5% N (Tan, 1992). Nitrogen dalam tanah berperan dalam pembentukan dan pertumbuhan bagian-bagian vegetatif tanaman seperti daun, batang dan akar (Sarief, 1985). Pemberian bahan humat dan kapur dapat meningkatkan parameter pertumbuhan. Akan tetapi pemberian bahan humat dan kapur secara statistik menunjukkan hasil tidak berbeda nyata Tabel 3 dan Tabel 4. Berikut adalah grafik peningkatan panjang sulur pertumbuhan tanaman semangka akibat pemberian bahan humat dan kapur
(Gambar 10) dan grafik peningkatan jumlah daun tanaman semangka dengan adanya pemberian bahan humat dan kapur (Gambar 11).
Gambar 10. Grafik panjang sulur tanaman semangka
Gambar 11. Jumlah daun tanaman semangka
Pengaruh bahan humat terhadap aktifitas mikroorganisme di atas tanah akan menghasilkan hormon-hormon pertumbuhan seperti auxin, sitokinin, dan giberelin. Hormon sitokinin untuk merangsang pembentukan tunas-tunas baru (Anonim,2011). Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa fungsi utama sitokinin adalah memacu pembelahan sel dan pembesaran sel sehingga mampu memacu pertumbuhan. Hal ini yang mempengaruhi peningkatan pada panjang sulur dan jumlah ruas tanaman semangka.
Tabel 3. Pertumbuhan panjang sulur dan jumlah daun Perlakuan Panjang Sulur (cm) Jumlah Daun (helai) 10 HST 20 HST 30 HST 40 HST 10 HST 20 HST 30 HST 40 HST
K0H0 4a 50a 151a 228a 5a 12a 61a 88a
K0H1 4a 39a 113a 208a 5a 10a 55a 75a
K0H2 4a 42a 137a 23s4a 5a 11a 60a 80a
K0H3 5a 56a 150a 272a 5a 12a 65a 104a
K1H1 5a 40a 106a 232a 5a 12a 46a 78a
K1H1 4a 54a 131a 261a 5a 12a 55a 86a
K1H2 5a 47a 129a 266a 5a 13a 62a 93a
K1H3 5a 45a 122a 267a 5a 12a 55a 90a
Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang sama dalam kolom yang sama
menunjukkan tidak beda nyata (p<0.05) dengan uji Duncan
Bahan humat yang diberikan berperan sebagai hormon pertumbuhan serta mengandung senyawa organik yang dapat mendukung proses fisiologis tanaman (Brady, 1990), tampak pada jumlah ruas 24 HST dan 36 HST menunjukkan hasil yang beda nyata. (Gambar 12, 13 dan Tabel 4).
(a) (b)
Gambar 13. (a) daun semangka dengan perlakuan bahan humat, (b) daun semangka tanpa perlakuan bahan humat
Tabel 4. Jumlah ruas, jumlah bunga jantan dan produksi bobot buah
Perlakuan Jumlah Ruas Jumlah Bunga
Jantan Bobot Bobot Buah 12 HST 24 HST 36 HST 33 HST 40 HST 60 HST (kg/Ha) K0H0 49a 73d 77d 7a 9a 3.2a 6154 K0H1 49a 62bcd 66bcd 6a 9a 2.6a 5000
K0H2 55a 67bcd 71abc 9a 8a 3.2a 5769
K0H3 53a 83ab 88ab 7a 8a 4.1a 7885
K1H0 54a 59abc 63abcd 9a 6a 2.6a 5000
K1H1 58a 67cd 71cd 8a 6a 2.9a 5577
K1H2 61a 76bcd 80bcd 8a 6a 3.5a 6730
K1H3 62a 79a 82a 8a 7a 3.4a 6538
Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda dalam kolom yang sama
menunjukkan beda nyata (p<0.05) dengan uji Duncan
Bahan humat menghasilkan hormon giberelin sehingga dapat meningkatkan pembungaan dan pembuahan (Anonim, 2011). Pada Gambar 14 dapat dilihat bahwa peningkatan bahan humat cenderung meningkatkan produksi semangka. Perlakuan K0H0 menghasilkan buah semangka sebesar 6154 kg/Ha sedangkan perlakuan K0H3 (humat dosis 22.5 L/Ha tanpa kapur) memiliki produksi sebesar 7885 kg/Ha. Bahan humat secara langsung merangsang pertumbuhan tanaman melalui pengaruhnya dalam metabolisme dan sejumlah proses fisiologis (Tan, 1992).
Gambar 14. Grafik produksi buah semangka
Hal ini sesuai dengan Lestari (2006) yang menyatakan semakin tinggi bahan humat diberikan maka akar tanaman akan semakin panjang sehingga memberi efek yang baik bagi tanaman. Daya jerap dan jelajah akar akan semakin optimal untuk mencari unsur hara dalam tanah menyebabkan kebutuhan nutrisi tanaman akan semakin terpenuhi sehingga semakin besar bobot buah yang diproduksi.
4.4. Prospek Lahan Bekas Tambang Pasir Besi
Reklamasi lahan bekas tambang pasir besi yang dilakukan PT. Aneka Tambang di pesisir pantai Kutoarjo sudah dilakukan melalui penanaman tanaman ketapang. Penanaman tanaman ketapang memiliki manfaat sebagai tanaman peneduh. Selain itu tanaman ini mudah tumbuh di daerah pantai. Namun usaha itu tidak dapat meningkatkan kandungan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman. Daun ketapang sulit untuk terdekomposisi sehingga tidak meningkatkan kandungan bahan organik pada tanah.
Munculah ide untuk memperbaiki lahan bekas tambang dengan menanam tanaman semangka menggunakan bahan humat dan kapur. Ternyata penelitian ini memperoleh manfaat, baik dalam hasil buah serta kandungan hara dalam tanah. Tanaman semangka memiliki karakteristik yang sesuai dengan lahan sehingga pertumbuhan tanaman dapat optimal.
Bahan humat dan kapur yang diberikan pada lahan bekas tambang pasir besi menunjukkan pengaruh terhadap peningkatan P-tersedia, Ca-dd, Mg-dd, dan
K-dd. Hormon dalam bahan humat dapat meningkatkan kemampuan menyerap membran sel tanaman sehingga nutrisi mudah terserap ke dalam sel dan mempercepat respirasi tanaman (Anonim,2011). Secara tidak langsung bahan humat dapat memperbaiki kesuburan tanah dengan mengubah kondisi fisik, dan kimia dalam tanah (Tan, 1991).
Kapur memberi pengaruh sebagai sumber unsur Ca, menambah ketersediaan unsur P, mengurangi keracunan Fe, Mn, dan Al (Hardjowigeno, 2007). Perbedaan antara bahan humat dan kapur yaitu bahan humat mengandung senyawa organik yang merangsang perkembangan mikroorganisme dan hormon yang mempercepat pertumbuhan tanaman serta sistem perakaran yang meningkatkan daya jerap dan jelajah akar sehingga metabolisme berjalan lancar (Lestari, 2006).
Unsur-unsur P-tersedia, Ca-dd, Mg-dd, K-dd berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi semangka. P-tersedia berfungsi dalam proses fotosintesis. Ca-dd berperan dalam pembentukan dan peningkatan kadar protein dalam mitokondria. Mg-dd dibutuhkan untuk mengaktifkan enzim-enzim pada tumbuhan. Sedangkan K-dd memiliki peran dalam proses metabolisme tumbuhan (Leiwakabessy et al., 2003).
Pemberian bahan humat dan kapur meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman walaupun secara statistik tidak menunjukkan pengaruh yang nyata pada panjang sulur, jumlah daun, jumlah bunga jantan serta bobot buah. Beda nyata hanya terdapat pada jumlah sulur 24 HST dan 36 HST.
Posisi petakan mempengaruhi tingkat pertumbuhan tanaman dan hasil produksi. Posisi paling selatan (terdekat dengan pantai) memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan posisi di utara. Suhu lahan yang tinggi menyebabkan evaporasi tanaman tinggi sehingga perkembangan tanaman tidak optimum. Penyebaran penyakit bercak daun lebih cepat menyebar di daerah selatan. Penyakit ini menyebabkan nekrosis sehingga tanaman menjadi kering dan mati. Proses pengendalian bercak daun dilakukan dengan cara penyemprotan menggunakan Antracol dengan dosis sesuai aturan. Contoh daun yang terserang penyakit bercak daun pada Gambar 15.
Gambar 15. Tanda panah menunjukkan daun semangka terserang penyakit bercak daun
Selain itu terdapat penyakit yang menyerang buah semangka yaitu busuk lunak, disajikan pada Gambar 16. Pengendalian busuk lunak dilakukan dengan cara mengusahakan buah agar tidak memar/lecet serta kondisi jerami tidak terlalu lembab. Penyemprotan buah dengan fungisida sesuai dosis merupakan salah satu usaha pemberantasan penyakit secara kimia (Agromedia, 2007).
Gambar 16. Tanda panah dan lingkaran merah menunjukkan buah semangka terserang penyakit busuk lunak
Serangan hama bekicot diminggu awal dan pertengahan menyebabkan tanaman pada perlakuan kapur banyak terserang hama. Hama bekicot mengakibatkan daun dan sulur yang muda habis dimakan sehingga pertumbuhan tanaman terhambat. Hama bekicot sulit diberantas karena jumlahnya banyak dan pemberantasannya secara manual. Hama bekicot lebih banyak menyerang tanaman terletak paling utara pada lahan. Hal ini karena pada posisi paling utara tidak terlalu panas. Hama bekicot menyerang tanaman yang awal pertumbuhannya subur sehingga pertumbuhan berikutnya terhambat. Denah perlakuan penanaman
semangka disajikan pada Lampiran 2. Serangan hama dan penyakit yang berat
Data penelitian oleh Bulu, dkk (2007) di Kulon Progo pada lahan pasir dengan luas 1700 meter persegi memperoleh 4072 kg atau 24 ton/Ha. Penanaman semangka oleh masyarakat setempat (2005) sebanyak 4.5 ton/Ha. Produksi tersebut sangat rendah karena lahan kurang subur dan serangan hama penyakit yang menggagalkan produksi. Sedangkan penanaman semangka di lahan bekas tambang pasir besi di Kutoarjo dengan aplikasi bahan humat dan kapur menghasilkan 48.6 ton/Ha. Hal ini menunjukkan bahwa lahan bekas tambang dapat mengasilkan produksi tanaman yang tinggi apabila memperoleh pengolahan lahan yang baik dan penanaman tanaman yang sesuai.
Kandungan hara tinggi tidak menjamin tanaman tumbuh subur dan memperoleh hasil baik. Faktor-faktor penunjang lainnya seperti kadar air tersedia, suhu udara, cahaya matahari, curah hujan, angin, posisi/topografi, hama dan penyakit serta sifat genetik dari benih tersebut. Apabila semua aspek terpenuhi, pada tanah yang subur tanaman akan tumbuh sehat terbebas dari hama penyakit sehingga hasil yang diperoleh optimal. Perlakuan terbaik selama penelitian pada K0H3 yaitu perlakuan asam humat dosis 22.5 L/Ha tanpa kapur memiliki ketersediaan magnesium dan nitrat yang tertinggi, kandungan Fe yang rendah menyebabkan tanaman tidak mengalami keracunan. Perlakuan ini memberikan peningkatan panjang sulur, jumlah daun dan jumlah ruas terbaik yang memberikan pengaruh terhadap produksi mencapai 7885 kg/Ha.