Karakteristik Tanah Sebelum Pemadatan
Tanah yang diambil sebagai media tanam jagung adalah tanah andosol, berasal dari ladang bekas penanaman jagung yang telah dipanen.Sebelum dilakukan pemadatan di dalam pot, tanah dikeringanginkan lalu diayak dan diukur tekstur, pH tanah, beserta unsur haranya.Data yang didapatkan setelah melakukan pengukuran tekstur dan sifat kimia tanah adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Perbandingan partikel tanah
Parameter Nilai (%)
Debu 29
Pasir 60
Liat 11
Debu + Liat 40
Tabel 2. Hasil analisis sifat kimia tanah andosol
Sifat Kimia Hasil Kriteria *
N-Total (%) 0,24 Sedang
P (ppm) 2,53 Sangat rendah
C-organik (%) 3,19 Tinggi
pH 4,53 Masam
*Keterangan: Pengkelasan berdasarkan kriteria Balai Penelitian Tanah (2009)
Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa tanah andosol mempunyai tekstur lempung berpasir dengan kandungan pasir (60%), debu (29%), dan liat (11%), dimana tekstur ini dikategorikan kedalam kelas agak kasar (ak). Menurut Ritung dkk., (2019) terdapat enam kelas tekstur tanah berdasarkan USDA yaitu halus (h) : liat berpasir, liat, liat berdebu; agak halus (ah) : liat berpasir, liat, liat berdebu;
agak halus (ah) : lempung berliat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu;
sedang (s) : lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung berdebu, debu;
agak kasar (ak) : lempung berpasir; kasar (k) : pasir, pasir berlempung; dan sangat halus (sh) : liat (tipe mineral liat 2:1). Tanah yang termasuk kedalam kelas agak
kasar akan membentuk pori makro yang menyebabkan tingginya nilai porositas sehingga tidak terjadi akumulasi air. Menurut Isra dkk.(2019) tanah yang didominasi oleh pasir, memiliki banyak pori-pori makro atau disebut porous.
Tanah andosol tergolong tanah masam dengan pH 4,53 dan kandunga C-Organik 3,19 % yang tergolong tinggi, mempunyai N-total 0,24 yang tergolong sedang, dan P-tersedia yang tergolong sangat rendah yaitu sebesar 2,53 ppm.
Karakteristik Tanah Setelah Pemadatan Kadar air
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kadar air tanah. Data selanjutnya diuji dengan metode DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh kepadatan tanah terhadap kadar air tanah Bobot Isi (gr/cm3) Kadar Air (%)
Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%
Adapun huruf-huruf yang mengikuti angka pada kolom yang sama, merupakan pengkodean yang berfungsi untuk melihat pengaruh antar perlakuan, yang nantinya akan berfungsi untuk menentukan bobot isi terbaik untuk pertumbuhan tanaman jagung. Dari tabel terlihat bahwa kadar air pada tiap bobot berbeda nyata. Hal ini ditunjukkan dengan adanya huruf yang berbeda, mengikuti angka pada tiap nilai kadar air yang dihasilkan. Kadar air semakin meningkat dengan bertambahnya bobot isi. Hal ini disebabkan karena pemadatan tanah mengakibatkan terjadinya kerusakan sifat fisik dan penurunan kualitas tanah sehingga
proses pemanfaatan air oleh tumbuhan menjadi terganggu. Menurut Kusumawati (2012) hal ini terkadi karena pada kondisi tanah yang padat, air tidak dapat bergerak melalui pori tanah sehingga terjerap oleh matriks tanah dan menyebabkan kadar air yang terukur tinggi pada tanah yang mempunyai kepadatan tanah yang tinggi.
Gambar 4. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kadar air tanah
Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap kadar air tanah. Hal ini dapat dilihat pada grafik yang menunjukkan nilai koefisien determinasi (R2) yang didapat sebesar 0,98.
Artinya, hubungan antara kadar air dan kepadatan sangat erat dikarenakan nilai R2 mendekati nilai 1.
Tahanan penetrasi
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tahanan pentrasi tanah, baik sebelum maupun setelah ditanami tanaman. Selanjutnya diuji DMRT dengan hasil pada tabel 4.
Tabel 4. Pengaruh kepadatan tanah terhadap tahanan penetrasi sebelum dan sesudah ditanami jagung
Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%
Nilai tahanan penetrasi akan semakin meningkat dengan bertambahnya kepadatan tanah. Dari tabel 4 terlihat bahwa nilai resistensi mengalami perubahan dari sebelum penanaman dan setelah penanaman. Dengan bertambahnya kepadatan tanah, makan tahanan penetrasi semakin meningkat, namun mengalami penurunan setelah dilakukan penanaman. Hal ini terjadi karena adanya pergerakan akar yang membuat tanah menjadi gembur sehingga menurunkan nilai penetrasi tanah. Menurut Kurniasih dan Wulandhany (2009) akar akan berusaha memperluas distribusi perakaran dan menembus daerah-daerah yang memiliki persediaan air lebih banyak, yaitu pada lapisan tanah yang lebih dalam.
Nilai normal ketahanan penetrasi tanah untuk pertumbuhan akar secara normal adalah 0-5 kg/cm2.Perkembangan akar tanaman mulai terhambat jika tahanan penetrasi tanah 5 kg/cm2.Banyak pertumbuhan akar tanaman tinggal setengahnya jika ketahanan penetrasi akar adalah 20 kg/cm2 (Horn and Baumgartl, 2000). Dalam hal ini, nilai resistansi tanah masih dalam batas yang normal sehingga tanaman jagung masih dapat bertumbuh.
Meningkatnya kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap nilai resistensi tanah baik sebelum ditanam maupun setelah ditanam. Nilai koefisein determinasi yang didapat berturut-turut adalah 0,90 (sebelum ditanam) dan 0,85 (setelah ditanam). Dari tabel juga, dapat diketahui bahwa tahanan penetrasi terbaik adalah yang nilainya paling rendah, yang diikuti oleh huruf a, yaitu pada bobot isi 1,0 gr/cm3.
Gambar 5. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai tahanan penetrasi sebelum dan setelah ditanami jagung
Porositas
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap porositas tanah. Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada tabel 5.
Tabel 5. Pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap porositas tanah
Kepadatan Tanah(gr/cm3) Porositas (%)
1 0.42e
1,1 0.39cd
1,2 0.37bc
1,3 0.35ab
1,4 0.34a
Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%
Hasil analisis statistika menunjukkan tingkat kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap nilai porositas. Pada grafik, nilai porositas tanah pada setiap perlakuan mengalami penurunan.
y = 5.9693x - 5.0276
Kepadatan Tanah (gr/cm3)
Sebelum Tanam Setelah Tanam
Gambar 6. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai porositas tanah Meningkatnya bobot isi menyebabkan sebagian udara yang mengisi ruang pori akan tertekan keluar sehingga terjadi penurunan porositas. Menurut Utomo dkk. (2015) penurunan porositas terjadi akibat adanya lalu lintas traktor dan alat pengolah tanah di atas permukaan tanah, sehingga ruang pori dalam tanah akan semakin memadat dan menyebakan meningkatnya berat isi tanah. Menurut Perdana dan Wawan (2015) perlakuan pemadatan tanah menyebabkan berkurangnya porositas pada tanah. Persentasi ruang pori yang rendah berkaitan dengan nilai bulk density yang tinggi.
Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap porositas tanah. Hal ini dapat dilihat dari besarnya nilai koefisien determinasi (R2) yang didapat yaitu 0,97, yang artinya hubungan antara kepadatan tanah dengan porositas sangat erat kaitannya. Dapat dilihat pula bahwa porositas terbaik adalah yang paling tinggi nilainya, yang nilainya diikuti oleh huruf e, yaitu pada bobot isi 1,0 gr/cm3.
Pengaruh Kepadatan Tanah Terhadap Pertumbuhan Tanaman Tinggi tanaman
Salah satu parameter yang diukur pada penelitian ini adalah tinggi tanaman. Tinggi tanaman dihitung dari pangkal batang hingga ruas batang terakhir sebelum bunga. Tinggi tanaman merupakan ukuran tanaman yang sering diamati sebagai indikator pertumbuhan maupun sebagai parameter untuk mengukur pengaruh lingkungan atau perlakuan yang diterapkan karena tinggi tanaman merupakan ukuran pertumbuhan yang paling mudah dilihat (Ekowati dan Nasir, 2011).
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap tinggi tanaman jagung (lampiran 7). Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada lampiran 13.
Dari lampiran 13 terlihat bahwa tanaman jagung mulai muncul kepermukaan pada 3 hari setelah tanam (HST). Kepadatan tanah memberikan efek yang beragam terhadap tinggi tanaman. Hasil analisis statistik menunjukkan pada awal pertumbuhan (1, 2, 3, 4 MST), kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman, tetapi pada pertengahan pertumbuhan (5, 6, 7 MST) kepadatan tanah memberikan pengaruh yang nyata, namun di minggu ke-8 tidak berpengaruh nyata, dan di akhir pertumbuhan tanaman (9, 10, 11, 12 MST) terlihat kembali pengaruh yang sangat nyata (lampiran 7). Hasil pengamatan tinggi tanaman kacang tanah dapat dilihat pada lampiran 14.
Pada umur 1 – 4 MST, pertumbuhan jagung masuk kedalam 2 fase sekaligus, yaitu fase v3-v5 di mana akar seminal berhenti tumbuh, akar nodul
mulai aktif, dan titik tumbuh di bawah permukaan tanah. Lalu fase v6-v10, dimana titik tumbuh sudah di atas permukaan tanah, perkembangan akar dan penyebarannya di tanah sangat cepat serta pemanjangan batang meningkat dengan cepat. Tanaman mulai menyerap hara dalam jumlah yang lebih banyak (Subekti dkk., 2007).
Adanya penambahan tingkat kepadatan tanah mengakibatkan sulitnya akar menyerap hara dalam jumlah yang ditentukan. Mualim (2007) menyatakan bahwa jika akar terganggu maka akan menyebabkan bagian tajuk terganggu dan pertumbuhan pun akan terhambat. Pada minggu ke-8 terlihat perbedaan tidak nyata akibat adanya gangguan hama di waktu tersebut, yang menghambat pertumbuhan beberapa tanaman jagung, sehingga tidak terlihat perbedaan signifikan. Namun, hal tersebut dapat diatasi untuk masa tanam selanjutnya sehingga terlihat kembali pengaruh yang sangat nyata.
Dari lampiran 13, dapat diketahui bahwa bobot isi tanah yang sesuai untuk tanaman jagung dilihat dari parameter tinggi tanaman adalah 1,00 g/cm3dan 1,2 g/cm3.
Diameter batang
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap diameter batang tanaman jagung (lampiran 8). Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada lampiran 14.
Menurut Rahmawati (2002), tingkat kepadatan tanah berpengaruh nyata menurunkan pertumbuhan tinggi tanaman, nisbah pucuk akar, diameter batang, pertumbuhan berat kering total, dan kedalaman penetrasi akar. Respons
pertumbuhan tanaman yang paling peka terhadap tingkat kepadatan tanah adalah kedalaman penetrasi akar, sedangkan respons pertumbuhan tanaman yang kurang peka terhadap tingkat kepadatan tanah adalah diameter batang tanaman. Menurut Damanik (2007), pemadatan tanah memberikan hambatan mekanik bagi pertumbuhan tanaman sehingga dapat mengurangi perkecambahan, mencegah sistem perakaran yang menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat dan mengurangi hasil tanaman.
Dari lampiran 14, dapat diketahui bahwa bobot isi tanah yang sesuai untuk tanaman jagung dilihat dari parameter diameter tanaman adalah 1,00 g/cm3. Jumlah Daun
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata pada jumlah daun yang dihasilkan (lampiran 9). Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada lampiran 15.
Jumlah daun yang dipengaruhi oleh kepadatan tanah hanya terjadi saat 7, 10, 11, dan 12 MST saja. Hal ini dapat terjadi karena adanya serangan kutu daun (Myzus persicae) yang menyerang bagian daun muda dengan cara menghisap cairan daun. Serangan dapat menyebabkan daun menguning, menggulung, dan menimbulkan cendawan jelaga. Selain itu, ada belalang yang menyerang dengan cara memakan tanaman jagung yang masih muda. Serangan belalang bisa menghabiskan seluruh bagian daun, bahkan tulang daun (Baco dan Tandiabang, 2019).
Selain berhubungan dengan hama, terjadinya gugur daun seiring bertambahnya umur jagung mengakibatkan tingkat kepadatan tanah tidak
berpengaruh pada jumlah daun yang dihasilkan. Namun, jika dilihat secara fisik, kepadatan tanah tetap memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan jumlah daun.
Hal ini dapat dilihat pada lampiran menunjukkan bahwa tanaman dengan bobot isi 1 gr/cm3 memiliki pertumbuhan yang signifikan dibanding bobot isi yang lain.
Akar
Hasil analisis statsitik menunjukkan bahwa kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar, juga bobot akar kering dan basah (lampiran 10).
Tabel 6. Pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap akar tanaman jagung Bobot Isi
Keterangan: angka pada baris yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%.
Dengan meningkatnya bobot isi tanah, semakin berkurang nilai porositas.
Penurunan nilai porositas tanah membuat nilai kerapatan tanah meningkat sehingga mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan akar dan mengurangi ketersediaan oksigen di dalam zona akar (Napitupulu, 2019). Struktur tanah yang padat akan menghambat laju penetrasi akar lebih dalam. Karena tanah padat susah ditembus akar, maka daerah pemanjangan akar semakin pendek (Maryamah, 2010).
Dari tabel diatas dapat diketahui bobot isi yang sesuai untuk pertumbuhan kacang tanah dilihat dari parameter panjang akar adalah 1,0 g/cm3.
Biomassa
Terdapat dua macam pengukuran bio-massa tanaman, yakni berat segar dan berat kering. Berat segar tanaman dihitung dengan jalan menimbang tanaman cepat-cepat sebelum kadar air dalam tanaman banyak berkurang. Berat basah
suatu tanaman sangat dipengaruhi oleh status air. Status air suatu jaringan atau keseluruhan tubuh tanaman dapat berubah seiring pertambahan umur tanaman dan dipengatuhi oleh lingkungan yang jarang konstan sehingga pengukuran berat kering lebih disukai karena tidak dipengaruhi oleh status air suatu tumbuhan sehingga dirasa lebih reliable (Sitompul dan Guritno, 1995)
Dari hasil analisis statistik, terlihat bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap biomassa tajuk basah maupun kering (lampiran 11). Hasil pengukuran biomassa tajuk jagung tersaji dalam tabel 10.
Tabel 7. Pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap tajuk tanaman jagung Bobot Isi (gr/cm3) Bobot basah (gr) Bobot kering (gr)
Keterangan: angka pada baris yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%.
Semakin tinggi nilai kepadatan tanah, maka nilai bobot basah dan kering semakin berkurang.Hal ini disebabkan karena terganggunya penyerapan air oleh akar di dalam tanah. Air yang terdapat dalam tanah akan digunakan dalam proses fotosintesis. Selain itu air juga berperan dalam melarutkan unsur-unsur hara yang ada sehingga dapat diserap oleh tumbuhan.Unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan selain unsur C, H dan O hanya dapat diserap tumbuhan dalam bentuk ion, baik itu dalam bentuk kation maupun anion.Sehingga diperlukan air untuk menjadikan unsur hara tersebut dalam bentuk larutan yang berisi ion-ion yang dapat diserap oleh tumbuhan (Ekowati dan Nasir, 2011).
Dari tabel diketahui bahwa bobot isi terbaik untuk biomassa basah maupun kering terdapat pada bobot isi 1,0 gr/cm3.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan antara lain:
1. Peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air, porositas, tahanan penetrasi tanah baik sebelum tanam maupun sesudah tanam.
2. Peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman, diameter batang, panjang akar, biomassa kering dan basah tanaman jagung.
3. Peningkatan kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah daun tanaman jagung.
4. Kepadatan tanah yang paling sesuai untuk pertumbuhan jagung adalah pada bobot isi 1,0 g/cm3 .
Saran
Dari hasil penelitian yang diperoleh maka peneliti memberikan saran antara lain : 1. Untuk menghindari serangan bakteri asal tanah, sebaiknya tanah yang
digunakan untuk media tanam terlebih dahulu ditambahkan bahan organik.
2. Sebaiknya perlu diberikan penambahan kasa di dalam rumah kaca untuk menghindari serangan hama yang berlebihan.
3. Sebaiknya tetap diberikan pemupukan normal pada tanaman agar tanaman jagung tumbuh dengan normal
.