TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Umum Tanaman Manggis
PENETAPAN POROSITAS MEDIA BERBAGAI SUMBER BAHAN MEDIA TUMBUH
The Determination of Media Porosity from Several Sources of Growing Media Abstrak
Porositas merupakan salah satu sifat fisik yang penting dalam mendesain komposisi media. Porositas sangat ditentukan oleh tekstur, struktur serta bentuk dari partikel tanah atau media. Percobaan dilaksanakan di Rumah Kaca dan Laboratorium Balai Penelitian Tanah Sindang Barang, yang berlangsung mulai Desember 2008 sampai Maret 2009. Pada percobaan ini disusun 20 komposisi media yang bertujuan mendapatkan nilai porositas yang beragam. Sumber media berasal dari limbah pertanian dan peternakan seperti arang sekam padi dan pupuk kandang kambing, selain itu digunakan pula media tanah dan pasir. Hasil penetapan porositas total menunjukkan bahwa nilai porositas media bervariasi antara 53-70%, dengan nilai porositas terendah adalah 53.48% (media tanah) dan porositas tertinggi adalah 69.63% berupa campuran media tanah dengan pupuk kandang kambing (2:1). Hasil penetapan porositas media ini dikelompokkan menjadi empat kisaran porositas yaitu: 51-55%, 56-60%, 61-65% dan 66-70%. Hasil penetapan porositas media selanjutnya digunakan sebagai perlakuan pada percobaan air, pemupukan dan jenis pot sebagai rangkaian dari penelitian ini. Kata kunci: media tumbuh, porositas, bobot jenis, bobot jenis partikel
Abstract
Porosity is one of the physical properties that are important in designing the composition of media. Porosity was determined by the texture, structure and shape of particles of soil or media. Experiments have been conducted in the Green house of Soil Research Institute in Sindang Barang, from December 2008 until March 2009. This experiment was conducted in 20 media composition that aimed to get the various porosity values. Media sources derived from agricultural waste and livestock such as: rice husk charcoal and goat manure. Media was also used soil and sand. Determination of total porosity was shown a variation between 53-70%, the lowest porosity value was 53.48% (soil only) and highest porosity was 69.63% that made from soil media mix with goat manure (2:1). The results on porosity determination of the media are grouped into four ranges, e.i.: 51-55, 56-60, 61-65 and 66-70%. The determination of media porosity then will be used as the experimental treatments of water, fertilizing, and type of pot as a research series.
Pendahuluan
Latar Belakang
Selama ini dalam pembuatan media tumbuh sering dibuat komposisi media tumbuh dengan perbandingan bobot ataupun volume yang bervariasi, seperti campuran tanah + pupuk kandang (2:1), campuran tanah + arang sekam + pupuk kandang (1:1:1), campuran tanah + pasir (3:1), dan masih banyak lagi komposisi yang sering digunakan. Perbandingan berbagai komposisi media tersebut pada dasarnya dilakukan untuk memperoleh media yang porous yang sehingga memberikan kondisi yang optimal untuk pertumbuhan akar. Pada dasarnya kondisi porous ataupun massive berkaitan dengan nilai porositas media. Masalahnya sampai saat ini belum diketahui nilai porositas berbagai jenis media, padahal informasi tersebut sangat penting dalam mendesain media tumbuh yang sesuai karakteristik tanaman.
Porositas merupakan salah satu sifat fisik yang penting dipertimbangkan dalam pembuatan media tumbuh. Porositas atau ruang pori total merupakan bagian tanah atau media yang ditempati oleh udara atau air (Hardjowigeno 1987). Porositas tergantung pada tekstur, struktur serta bentuk dari partikel tanah atau media (Hillel 1997). Porositas mempengaruhi kondisi aerasi media, dimana peningkatan porositas media meningkatkan aerasi sehingga meningkatkan kandungan pula oksigen dan laju respirasi akar.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan porositas mempengaruhi pertumbuhan tanaman, antara lain Wiebelet al. (1992a) melaporkan pertumbuhan bibit manggis pada media yang porous lebih baik dibanding kurang porous. Begitupula Caballero et al. (2009), bahwa media tumbuh dengan porositas 78% (dari kompos limbah anggur) dan porositas 82% (dari kompos gambutsphagnum
dan limbah jamur) menghasilkan bobot kering tanaman yang lebih tinggi dibanding porositas 95% (dari media sabuk kelapa) dan porositas 93% (media gambut) pada tanaman Gerbera jamesonii di dalam pot. Berdasarkan informasi tersebut, dilakukan percobaan penetapan porositas yang bertujuan untuk mendapatkan nilai porositas berbagai sumber media. Hasil percobaan ini sangat bermanfaat dalam mendesain media tumbuh yang sesuai karakteristik tanaman.
Bahan dan Metode
Tempat dan Waktu Penelitian
Percobaan dilaksanakan di Rumah Kaca Balai Penelitian Tanah Sindang Barang, Bogor. Analisis kimia dan fisika tanah dilakukan di Laboratorium Kimia dan Fisika Tanah, Balai Penelitian Tanah Bogor. Percobaan dilaksanakan mulai bulan Desember 2008 hingga Maret 2009.
Bahan dan Alat
Bahan dan alat yang digunakan antara lain media tanahInceptisolCicadas, pasir, arang sekam padi dan pupuk kandang kambing, polybag 35 cm x 35 cm, mikro ring, ember, timbangan analitik dan kertas label.
Metode Penelitian
Sumber bahan media adalah arang sekam padi, pupuk kandang kambing, pasir dan tanah Inceptisol Cicadas. Pada percobaan ini disusun 20 komposisi media yang bertujuan mendapatkan nilai porositas yang beragam seperti yang disajikan pada Tabel 13. Setiap perlakuan diulang sebanyak dua kali sehingga diperoleh 40 unit percobaan.
Tabel 13 Perlakuan komposisi media dari berbagai sumber media
No. Komposisi media Perbandingan (v/v)
1. Tanah -
2. Tanah + arang sekam (1:1) 1:1
3. Tanah + arang sekam (1:2) 1:2
4. Tanah + arang sekam (1:3) 1:3
5. Tanah + arang sekam (3:1) 3:1
6. Tanah + arang sekam (2:1) 2:1
7. Tanah + arang sekam + pasir (1:1:1) 1:1:1 8. Tanah + arang sekam + pasir (1:1:2) 1:1:2 9. Tanah + arang sekam + pasir (1:1:3) 1:1:3 10. Tanah + arang sekam + pasir (1:3:1) 1:3:1 11. Tanah + arang sekam + pasir (1:2:1) 1:2:1 12. Tanah + arang sekam + pasir (2:1:1) 2:1:1 13. Tanah + arang sekam + pasir(3:1:1) 3:1:1 14. Tanah + pupuk kandang + pasir (1:1:1) 1:1:1
Tabel 13 Lanjutan …
No. Komposisi media Perbandingan (v/v)
15. Tanah + pupuk kandang + pasir (1:1:2) 1:1:2 16. Tanah + pupuk kandang + pasir (1:1:3) 1:1:3 17. Tanah + pupuk kandang + pasir (1:2:1) 1:2:1 18. Tanah + pupuk kandang + pasir (2:1:1) 2:1:1
19. Tanah + pupuk kandang (2:1) 2:1
20. Tanah + pupuk kandang (3:1) 3:1
Kegiatan percobaan diawali dengan pembuatan media tumbuh dengan perbandingan volume. Berikutnya dilakukan penjenuhkan dengan memasukkan polybag yang berisi media ke dalam ember plastik yang berisi air. Proses penjenuhan dilakukan sampai media jenuh air (kurang lebih 10 menit) pada sore hari (sekitar pukul 17.00) dengan tujuan untuk mengurangi kehilangan air akibat evaporasi. Selanjutnya dilakuan penimbangan media setiap hari sampai hari ke- 8. Tahapan kegiatan ini diulang sampai tiga kali dan pada akhir percobaan dilakukan pengambilan sampel untuk mengetahui nilai porositas total atau ruang pori total (RPT) dari masing-masing komposisi media. Penetapan porositas total menggunakan data bobot isi dan bobot jenis partikel (Richardset al. 2009).
Penetapan nilai bobot jenis partikel menggunakan metode botol piknometer (Agus & Marwanto 2006) dengan prosedur sebagai berikut:
Botol piknometer dicuci dengan sabun dan dibilas dengan air suling. Lalu dikeringkan dengan cara membilas dengan aseton.
Botol piknometer yg sudah kering ditimbang untuk mengetahui beratnya. Lalu botol piknometer dengan etil alkokol sampai penuh. Dinding luar
dikeringkan dengan tissu, lalu ditimbang kembali (M1) Catat suhu etil alkohol
Berdasarkan Tabel konversi berat jenis etil alkohol dan berat jenis air (aquadest) pada berbagai suhu, maka ditentukan berat jenis etil alkohol (ρf) Separuh alkohol dituangkan dari piknometer ke dalam gelas piala
Lalu dimasukkan 10 g contoh tanah kering oven yang telah diayak dengan mesh 2 mm (M2)
Gelembung udara yang terdapat dalam piknometer dikeluarkan. Lalu botol piknometer diisi penuh dengan etil alkohol sehingga botol dan pipa kapiler
terisi penuh. Dinding piknometer dikeringkan kembali dengan kertas tissu lalu ditimbang kembali (M3). Bobot jenis partikel dihitung dengan formula:
ρf. M3
BJP = --- M1+ M2– M3
Keterangan:
BJP = bobot jenis partikel (g/cm3)
ρf = berat jenis etil alkohol (g/cm3) M1 = berat piknometer + etil alkohol (g) M2 = berat contoh (g)
M3 = berat piknometer + etil alkohol + contoh (g)
Penetapan bobot isi menggunakan metode ring (Agus et al. 2006), dengan prosedur sebagai berikut:
Tutup ring dibuka dan diambil contoh media utuh di polybag menggunakan mikro ring.
Contoh media ditimbang bersama ring (X) Lalu ditimbang pula ring contoh kosong (Y)
Selanjutnya dihitung kadar air contoh (Z) dan volume contoh (V) Bobot isi dihitung dengan formula sebagai berikut:
100 (X-Y) / (100 + Z) BI = ---
V
Keterangan:
BI = bobot isi (g/cm3) X = berat sampel + ring (g) Y = berat ring sample (g) V = volume sample (m3) Z = kadar air
Dengan demikian porositas total atau ruang pori total dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
BI
RPT = (1- --- ) x 100% BJP
Keterangan:
RPT = ruang pori total (%) BI = bobot jenis (g/cm3) BJP = bobot jenis partikel (g/cm3)
Hasil dan Pembahasan
Karakteristik Fisik dan Kimia Media Tumbuh
Pada Tabel 14 terlihat bahwa tanah Inceptisols Cicadas memiliki tektur liat dan bersifat masam serta memiliki kandungan C-organik dan N-total termasuk rendah. Kadar P terekstrak HCl 25% dan Bray-1 termasuk sangat rendah, kadar K terekstrak HCl 25% termasuk sedang. Kapasitas tukar kation (KTK) senilai 14.10 me/100 g termasuk kategori rendah dan kejenuhan basa dibawah 50% yang berarti masuk kategori rendah. Kejenuhan basa yang rendah disebabkan curah hujan yang tinggi sehingga basa-basa tercuci dan kation masam menjadi lebih banyak.
Kondisi awal media tanah seperti ini memungkinkan untuk dilakukan rekayasa media melalui pencampuran bahan-bahan yang sifatnya porous karena media tanah ini awalnya bertekstur liat (banyak mengandung pori mikro) sehingga hasil dari pencampuran berbagai bahan ini diharapkan diperoleh komposisi media yang memiliki perbandingan pori makro dan mikro yang seimbang.
Tabel 14 Karakteristik fisik dan kimia media tanahInceptisolsCicadas
No. Peubah Hasil analisis Harkat
1. Tekstur (%): Pasir 70 Debu 23 Liat Liat 70 2. pH: H2O 5.54 Agak masam KCl 4.42
Tabel 14 Lanjutan …
No. Peubah Hasil analisis Harkat
3. Bahan organik (%): C 1.27 Rendah N 0.11 Rendah Rasio C/N 12 Sedang 4. P2O5(ppm) pengekstrak HCl 25% 5.62 Sangat rendah P2O5(ppm)
pengekstrak Bray 1 8.00 Sangat rendah
5. K2O (ppm)
pengekstrak HCl 25% 37.00 Sedang
6. Basa-basa dapat tukar (me/100 g): K 0.04 Sangat rendah Ca 2.82 Rendah Mg 1.12 Sedang Na 0.22 Rendah Total 4.21
7. Kapasitas Tukar Kation
(me/100 g) 14.10 Rendah
8. Kejenuhan basa (%) 30 Rendah
Keterangan: dianalisis di Balai Penelitian Tanah (2009)
Porositas Total Berbagai Jenis Media Tumbuh
Porositas total dihitung menggunakan peubah bobot jenis dan bobot jenis partikel. Pada percobaan ini menggunakan bahan tambahan dari arang sekam padi, pasir dan pupuk kandang kambing yang memiliki permukaan yang kasar sehingga apabila dicampur dengan media tanah akan meningkatkan porositas total. Hasil penetapan porositas media pada Tabel 15, menunjukkan adanya variasi nilai porositas total yang berkisar antara 53-70%. Porositas media terendah adalah 53.48% (dari sumber media tanah) dan porositas media tertinggi adalah 69.63% [dari campuran media tanah dengan pupuk kandang kambing (2:1)].
Tabel 15 Nilai bobot jenis, bobot jenis partikel dan porositas berbagai komposisi media
No. Komposisi media Bobot jenis (g/cm3) Bobot jenis partikel (g/cm3) Porositas total (%) 1. Tanah 1.23 2.64 53.48
2. Tanah + arang sekam (1:1) 0.90 2.20 59.29 3. Tanah + arang sekam (1:2) 0.63 1.75 63.89 4. Tanah + arang sekam (1:3) 0.59 1.48 60.02 5. Tanah + arang sekam (3:1) 0.92 2.34 60.65 6. Tanah + arang sekam (2:1) 0.92 2.41 61.81 7. Tanah + arang sekam +
pasir (1:1:1) 1.06 2.36 54.90
8. Tanah + arang sekam +
pasir (1:1:2) 1.17 2.52 53.63
9. Tanah + arang sekam +
pasir (1:1:3) 1.05 2.26 53.57
10. Tanah + arang sekam +
pasir (1:3:1) 0.71 1.78 59.96
11. Tanah + arang sekam +
pasir (1:2:1) 0.92 2.14 57.01
12. Tanah + arang sekam +
pasir (2:1:1) 1.00 2.33 57.20
13. Tanah + arang sekam +
pasir (3:1:1) 1.08 2.33 53.70
14. Tanah + pupuk kandang +
pasir (1:1:1) 0.87 1.92 54.62
15. Tanah + pupuk kandang +
pasir (1:1:2) 0.91 2.02 54.97
16. Tanah + pupuk kandang +
pasir (1:1:3) 0.77 2.38 67.53
17. Tanah + pupuk kandang +
pasir (1:2:1) 1.06 2.39 55.39
18. Tanah + pukan + pasir
(2:1:1) 0.99 2.13 53.57
19. Tanah + pupuk kandang
(2:1) 0.77 2.55 69.63
20. Tanah + pupuk kandang
(3:1) 0.67 2.06 67.58
Keterangan: Dianalisis di Balai Penelitian Tanah (2009)
Penambahan bahan media yang memiliki permukaan kasar dapat menyebabkan struktur media tumbuh menjadi remah sehingga baik untuk pertumbuhan akar. Hal ini sejalan hasil penelitian Caron et al. (2005) bahwa penambahan fragmen yang berukuran besar seperti butiran perlite nyata
meningkatkan porositas media dan meningkatkan difusi gas. Demikian pula Verhagen (2004), mengemukakan bahwa penggunaan media berupa campuran tanah dan sekam sangat efektif dalam meningkatkan kapasitas menyimpan air.
Berdasarkan hasil penetapan berbagai nilai porositas media maka dipilih diperoleh empat kisaran porositas media yaitu: 51-55%, 56-60%, 61-65% dan 66- 70% (Tabel 16). Kisaran porositas media tersebut selanjutnya digunakan sebagai perlakuan pada percobaan air, pupuk dan jenis pot. Hasil penetapan porositas media dari hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan dalam memilih dan mendesain media tumbuh yang sesuai karakteristik tanaman, khususnya kondisi perakaran tanaman.
Tabel 16 Kisaran porositas media dari berbagai komposisi media tumbuh Kisaran
porositas (%)
Sumber media (v/v)
51-55 Tanah
Tanah + arang sekam + pasir (1:1:1) Tanah + arang sekam + pasir (1:1:2) Tanah + arang sekam + pasir (1:1:3) Tanah + arang sekam + pasir (3:1:1)
Tanah + pupuk kandang kambing + pasir (1:1:1) Tanah + pupuk kandang kambing + pasir (1:1:2) Tanah + pupuk kandang kambing + pasir (1:2:1) Tanah + pupuk kandang kambing + pasir (2:1:1) 56-60 Tanah + arang sekam (1:1)
Tanah + arang sekam (1:3) Tanah + arang sekam (3:1)
Tanah+ arang sekam+pasir (1:3:1) Tanah+ arang sekam+pasir (1:2:1) Tanah+ arang sekam+pasir (2:1:1) 61-65 Tanah + arang sekam (1:2)
Tanah + arang sekam (2:1)
66-70 Tanah + pupuk kandang kambing + pasir (1:1:3) Tanah + pupuk kandang kambing (2:1)
Simpulan
1. Hasil penetapan porositas media menunjukkan adanya variasi nilai porositas antara 53-70% dan dapat digunakan sebagai acuan dalam penyusunan media tumbuh dalam pembibitan tanaman. Porositas terendah adalah 53.48% (dari sumber media tanah) dan porositas tertinggi adalah 69.63% [dari campuran media tanah dengan pupuk kandang kambing (2:1)].
2. Diperoleh empat kisaran porositas yaitu 51-55%, 56-60%, 61-65% dan 66- 70%, yang selanjutnya digunakan sebagai perlakuan pada percobaan air, pupuk dan pot yang merupakan rangkaian dari penelitian ini.
PENINGKATAN PERTUMBUHAN BIBIT MANGGIS MELALUI