BAB 5. TEKNIK PEMELIHARAAN TANAMAN HASIL PEMBENIHAN
5.3 Sifat Kimia Tanah
5.6.1. Pupuk organik
Yang termasuk golongan pupuk organik adalah pupuk kandang, pupuk hijau dan kompos. Pupuk kandang merupakan pupuk yang berasal dari kotoran hewan yang dapat digunakan apabila telah dikeringkan dan proses pelapukannya (dekomposisi) telah sempurna.
A B C
D E F Gambar 5.7.
Beberapa jenis pupuk anorganik. A. Pupuk Nitrogen. B. Pupuk fosfor. C. Pupuk majemuk NPK serta unsur hara mikro. D. Pupuk majemuk cair. E. Pupuk majemuk NPK padat. F. Pupuk majemuk
untuk tanaman hias. Pupuk hijau berasal dari tanaman
berpolong dan kacang-kacangan. Sedangkan kompos merupakan jenis pupuk yang berasal dari sisa-sisa bahan tanaman yang telah mengalami penguraian (dekomposisi).
Penggunaan pupuk organik pada dasarnya untuk mengimbangi penggunaan pupuk anorganik dan berfungsi sebagai
pengolahan tanah, yaitu dengan cara dihamparkan atau disebar di permukaan tanah kemudian tanah dibajak atau dicangkul sehingga pupuk organik tercampur dengan tanah.
Penggunaan pupuk organik di lahan pertanian mutlak diperlukan untuk menjaga agar kesuburan tanah dapat dipertahankan secara berkelanjutan.
udara, air, mineral, dan bahan organik selalu dalam keadaan seimbang sehingga keseimbangan ekosistem pada lahan pertanian akan terkendali.
Pupuk organik (kompos) merupakan pupuk alami hasil proses penguraian bahan organik oleh mikroba pengurai secara aerob (butuh udara). Proses
penguraian bahan organik dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain: memanfaatkan mikroba pengurai secara alami, menambahkan starter mikroba ke dalam bahan kompos dan dengan bantuan biota pengurai cacing tanah.
UNSUR KEGUNAAN Nitrogen (N) Mendorong pertumbuhan daun, cabang dan batang
Phosfor (P)
Mendorong pertumbuhan akar,
mempengaruhi pertumbuhan bunga dan buah
Kalium (K)
Memperkokoh tubuh tanaman, dipakai oleh tanaman dalam penyerahap bahan dan enerji yang dihasilkan dari fotosintesa.
Kalsium (Ca)
Mempercepat pertumbuhan akar, batang dan mempermudah penyerapan unsur kaliurn.
Magnesium (Mg) Merupakan bagian dari khlorofil dan aktif dalam proses distribusi fosfor ke seluruh bagian tanaman.
Belerang (S) Memperkokoh kerja fosfor
Besi (Fe) Sangat berpengaruh dalam pembentukan khlorofil Mangan (Mn) Membantu tanaman dalam penyerapan nitrogen Seng (Zn) Mendorong proses pengubahan energi dalam tanaman Tembaga (Cu) Diperlukan dalam proses pembentukan khlorofil Molybdenum (Mo) Berperan dalam penyerapan besi.
Yang termasuk ke dalam pupuk organik adalah: pupuk kandang dan pupuk organik sisa tanaman. Selain dapat menyediakan unsur hara bagi tanaman, pupuk andang juga membantu memperbaiki struktur tanah dan aktifitas hewan dan mikroba tanah.
1). Pupuk kandang
intensif), pengembal ian sisa tanaman dapat mengurangi kebutuhan pemberian pupuk untuk tanaman berikutnya sebanyak 50% untuk K, 30% P, dan N sampai 90% tergantung jenis tanamannya. Karena itu sisa tanaman (jerami, batang jagung) perlu dikembalikan ke lahan pertanian.
K. Jadi dengan menambahkan 4 ton/ha pupuk kandang sapi, maka petani tersebut dapat mengurangi penggunaan pupuk buatan sebanyak: Urea= 100/46 x 20 kg/ha = 43 kg/ha SP36= 100/16 x 8 kg/ha = 50 kg/ha KCl = 100/52 x 20 kg/ha = 38 kg/ha
Dengan demikian, kalau seha-rusnya pupuk buatan diberikan sebanyak: Urea= 150 kg/ha SP36= 75 kg/ha dan KCl = 30 kg/ha. Maka dengan pemberian 4 t/ha pupuk kandang (kotoran sapi), pemberian pupuk buatan dapat dikurangi menjadi: Urea= (150-43) kg/ha = 107 kg/ha SP36= (75-50) kg/ha = 25 kg/ha
KCl = (30-38) kg/ha = 0 (tidak perlu pemberian KCl).
2). Sisa tanaman
Pemberian pupuk dasar bertujuan untuk menyuburkan tanah, agar kebutuhan makanan bagi tanaman pada awal pertumbuhan dapat terpenuhi. Pupuk dasar ini diberikan pada lubang tanam yang telah dibuat, kemudian diaduk sambil menggemburkan tanah
disekitarnya. Banyaknya pupuk dasar yang diberikan adalah 0,5 -1 kg pupuk organik.
3). Membuat pupuk organik
Untuk membuat pupuk organik dibutuhkan sumberdaya manusia yang terampil, bahan baku, metode pembuatan pupuk organik, semangat untuk memanfaatkan limbah organik pertanian, dan pengelolaan pupuk organik selama proses pembuatan maupun penyimpanan.
Bahan baku pupuk organik adalah bahan organik yaitu limbah yang berasal dari pertanian, peternakan dan perikanan. Dengan demikian bagian-bagian tanaman yang tidak dipergunakan sebelum maupun setelah proses, kotoran hewan, sisa-sisa ikan termasuk ke dalam bahan organik. Bahan-bahan organik, biasanya mengandung berbagai macam mikroorganisme yang mampu mengubah bahan organik menjadi humus. Unsur oksigen dari udara dan air, merupakan unsur utama yang dibutuhkan mikroorganisme dalam kehidupan dan perkembangbiakannya.
Disamping dibutuhkan sumber makanan lain yang mengandung unsur Karbon (C), Nitrogen (N), Fosfor (P) dan Kalium (K). Unsur-unsur tersebut umumnya disediakan oleh bahan organik .
Tabel 5.7. Kandungan unsur hara di dalam 1 ton pupuk kandang
Pupuk kandang Kandungan kg /ton pupuk kandang
N P K Ca
Sapi 5 2 5 3
Kambing 8 7 15 8
Domba 10 7 15 17
Pemanfaatan bahan organik telah banyak dilakukan, terutama untuk kegiatan pertanian yaitu sebagai pupuk organik. Proses pengomposan merupakan cara yang biasa digunakan untuk menghasilkan pupuk organik yang kualitasnya lebih baik dibanding bahan organiknya.
x Pengaruh pupuk organik
terhadap sifat fisik tanah
Pengaruh utama dari penambahan bahan organik adalah menurunnya bobot isi tanah dan meningkatkan kapasitas tanah pengikat air, sehingga meningkatkan jumlah air yang tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Bahan organik mempengaruhi isi tanah melalui kegiatannya menurunkan densitas agregat tanah dan meningkatkan ukuran agregat. Selama proses oksidasi bahan organik ini, unsur-unsur seperti N, P, S dan sejumlah unsur-unsur lainnya di lepaskan dan menempati bagian di dalam profil tanah. Sisa bahan organik yang terdekomposisi dapat mencegah partikel tanah dari proses penggumpalan, sehingga dapat memelihara struktur tanah.
Mikroorganisme dari pupuk organik mempunyai peranan penting dalam pembentukan dan stabilitas bahan organik, sehingga memberikan pengaruh yang baik pada produksi tanaman.
x Pengaruh bahan organik
terhadap fisiologi tumbuhan
Bahan organik memberi pengaruh langsung atau tidak langsung terhadap pertumbuhan tanaman. Pengaruh langsung berupa pengambilan senyawa- senyawa organik oleh tanaman melalui akar. Pengaruh yang menguntungkan dari pupuk organik terhadap fisiologi
meningkatkan kapasitas kecambah. (2). Meningkatkan permeabilitas membran tanaman sehingga meningkatkan pengambilan hara. (3). Dapat mengubah metabolisme karbohidrat dari tanaman dan pada saat yang sama untuk mendorong akumulasi gula terlarut, sehingga meningkatkan tekanan osmotik tanaman. Dalam kondisi kelembaban yang rendah, hal tersebut akan mendorong resistensi yang besar terhadap kelayuan. (4). Kombinasi senyawa-senyawa organik seperti dapat meningkatkan pertumbuhan akar.
x Proses pengomposan bahan
organik
Pengomposan adalah suatu proses pengelolaan limbah padat, dengan cara bertahap komponen bahan padat diuraikan secara biologis dibawah keadaan terkendali sehingga menjadi bentuk yang dapat ditangani, disimpan atau digunakan untuk lahan pertanian tanpa pengaruh yang merugikan.
Pengomposan bahan-bahan organik, terutama pada sisa-sisa tanaman dan kotoran hewan bertujuan untuk menambah tingkat kesuburan tanah. Dekomposisi bahan organik menjadi kompos bergantung pada kandungan air dan nitrogen yang cukup pada bahan serta temperatur yang sesuai. Kandungan air dan nitrogen dari protein merupakan sumber nutrisi yang baik bagi pertumbuhan mikroorganisme pengurai. Untuk penguraian bahan yang optimal, sangat diperlukan pengendalian suhu agar aktivitas dan per-tumbuhan mikroorganisme dapat berlangsung dengan baik.
Aktivitas biologi merupakan faktor penting dalam pengomposan. Berbagai mikrorganisme terlibat dalam proses dekomposisi bahan organik, antara lain
lebih banyak dibandingkan dengan mikroorganisme lain.
Proses pengomposan dapat berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Pada proses dekomposisi secara aerobik, mikroorganisme menggunakan oksigen untuk menguraikan bahan organik dan mengasimilasi Karbon, Nitrogen, Fosfor, Sulfur dan unsur-unsur lainnya untuk sintesis protoplasma. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Pada proses dekomposisi secara anaerobik, reaksi biokimia berlangsung melalui
proses reduksi. Tahap awal pengomposan, kelom-pok bakteri penghasil asam, heterotrof fakultatif mendegradasi bahan organik menjadi asam-asam lemah, aldehid dan seterusnya. Kelompok bakteri yang lain, merubah produk antara menjadi metana, ammonia, karbon dioksida dan hidrogen. Reaksi kimia yang terjadi selama dekomposisi bahan organik secara anaerobik adalah sebagai berikut.
aktivitas
mikroorganisme CO2+ H2O + Hara + Humus +E Bahan organik N-organik NH3 2H2S + CO2 (CH2O) + S + H2S CH3COOH CH4 + CO2 Metanomonas (CH2O)x X CH3COOH
Bakteri penghasil asam
No. Bahan Organik Nitrogen (%) Rasio C/N
01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.
Potongan rumput muda Pupuk hijau tumbuh-tumbuhan
Sampah kota/kandungan sayuran tinggi Kotoran Babi
Kotoran Sapi
Sampah kota/kandungan kertas tinggi Padi-padian dan batang kacang polong Jerami gandum
Daun-daun segar yang gugur Sampah gula tebu
Serbuk gergaji segar Tinja Kotoran unggas Jerami padi Jerami barley Batang jagung Batang Kapas Kotoran biri-biri Kotoran kuda Sisa buah-buahan Hijauan gulma 2 – 2,4 3 – 5 2 – 3 1,9 1 – 1,8 0,6 – 1,3 0,7 0,6 0,4 – 1,0 0,3 0,1 5,5 – 6,5 4 - - - - - - - - TD 10–15 10–16 13 19 30–80 70 80 40–80 150 500 6–10 TD 80–130 80–130 100-120 50–60 23 20 35 13
Kecepatan penguraian bahan organik menjadi kompos bergantung pada beberapa faktor yaitu: ukuran partikel, unsur hara, kandungan air, aerasi, keasaman (pH) dan suhu. (1). Ukuran
Partikel: Ukuran partikel berpengaruh
pada keberhasilan proses pe- ngomposan. Ukuran yang baik antara 10 sampai 50 mm, apabila terlalu kecil ruang-ruang antara partikel menjadi sempit sehingga dapat menghambat gerakan udara ke dalam tumpukan dan sirkulasi gas karbon dioksida keluar tumpukan. Apabila ukuran partikel sangat besar, luas permukaan kurang sehingga reaksi pengomposan akan berjalan lambat. (2). Unsur Hara:
Aktivitas mikroorganisme dalam proses pengomposan memer-lukan sumber energi dari unsur karbon dan nitrogen. Unsur-unsur tersebut biasanya telah tersedia cukup dalam bahan organik, bahkan kebanyakan unsur hara lainnya akan tersedia pula dalam jumlah yang cukup.
Untuk mempercepat proses pengomposan, dibutuhkan bahan organik yang memiliki rasio C/N relatif rendah yaitu berkisar antara 25 sampai 35/liter dalam campuran pertama. Apabila rasio C/N lebih besar, proses pengom-posan akan memakan waktu lebih lama,hingga pembentukan karbon dioksida dari oksidasi unsur karbon berkurang. Sebaliknya apabila rasio C/N lebih kecil, nitrogen dalam bahan organik akan dibebaskan sebagai amoniak. Cara paling sederhana untuk menyesuaikan rasio C/N ialah dengan mencampur berbagai bahan organik yang mempunyai rasio C/N tinggi dengan bahan yang mempunyai rasio C/N rendah. Hal ini dapat dilakukan misalnya bahan berjerami dicampur dengan tinja, kotoran hewan yang
Pada rasio C/N rendah tidak ada persaingan antara akar tumbuhan dengan mikroorganisme dalam menggunakan unsur nitrogen dalam tanah. (3). Kandungan Air:
Kandungan air pada bahan organik sebaiknya antara 30– 40%, hal ini ditandai dengan tidak menetesnya air apabila bahan di-genggam dan akan mekar apabila genggaman dilepaskan. Kandungan air bahan terlalu tinggi, ruang antar partikel dari bahan menjadi sempit karena terisi air, sehingga sirkulasi udara dalam tumpukan akan terhambat. Kondisi tersebut berakibat pada tumpukan bahan akan didominasi oleh mikroorganisme anaerob yang menghasilkan bau busuk tidak sedap.
(4). Aerasi: Dalam proses
pengomposan, mikroorganisme dalam bahan organik sangat memerlukan jumlah udara yang cukup, karena pro- sesnya ber-langsung secara aerob. Aerasi dapat diperoleh melalui gerakan udara dari alam masuk ke dalam tumpukan dengan membulak-balik bahan secara berkala, baik menggunakan mesin maupun dengan tangan/cangkul. (5). Keasaman
(pH): Pada tahap awal pengomposan,
akan terjadi perubahan pH yaitu bahan agak asam, karena terbentuk asam organik sederhana, selanjutnya pH berangsur naik, karena terlepasnya ammonia (bersifat basa) dari hasil penguraian protein. Keadaan basa yang terlalu tinggi, menyebabkan selama proses pengomposan kehilangan nitrogen secara berlebihan. (6). Suhu:
Dalam proses pengomposan, sebagian energi dibebaskan se-bagai panas. Pada tahap awal suhu tumpukan bahan sekitar 400C, mikro-organisme yang
terlibat adalah bakteri dan fungi mesofilik. Selanjutnya suhu bahan naik
termofilik. Setelah suhu berangsur turun, maka mikroorganisme mesofilik muncul kembali, selanjutnya, gula dan pati mengalami perombakan, diikuti oleh perombakan hemi-selulosa, selulosa dan akhirnya lignin. Suhu ideal dalam pengomposan antara 300C sampai
450C.
x Standar Pupuk Organik
Berdasarkan atas berbagai fakta yang dikemukakan oleh para pakar dan sumber informasi yang lain yang berkaitan dengan kelembagaan atau organisasi maka dari asfek administrasi yang perlu mendapatkan perhatian adalah spesifikasi produk akhir pupuk organik. Petani sebagai konsumen akan memperhatikan kandungan hara dan air. Spesifikasi produk sangat tergantung pada masing-masing negara sebagai contoh nilai minuman untuk NPK paling tidak 1.5%-3.0% dan 1.0%-1.5%; beberapa negara seperti Filipina, hanya membuat spesfikasi untuk kombinasi NPK secara total 4%-5% dan 5%-6% tanpa memisahkan secara spesifik untuk masing-masing hara. Kandungan lengas tidak boleh melampaui 15%-25% jika terlalu kering tidak baik karena akan terjadi inaktivasi gugus aktif yang salah satunya menyebabkan pupuk menjadi hidropobik.
Kandungan total bahan organik paling tidak 20% tetapi dapat lebih tinggi apabila produk organik tersebut tidak dijual sebagai bahan pupuk organik tetapi sebagai bahan pembenah tanah, dan pemakai secara intensif menggunakan pupuk organik untuk meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Kriteria kualitas bahan organik yang berkaitanb dengan kandungan bahan organik adalah nisbah C/N. Bahan organik yang mengalami proses
standar ISO cukup jelas, bahwa kandungan utama pupuk organik adalah karbon dalam bentuk senyawa organik, mikrorganisme memanfaatkan sebagai sumber energi kemudian bahan ternisbah C/N yang tinggi pada produk akhir menunjukan mikroorganisme akan aktif memanfaatkan nitrogen untuk membentuk protein. Apabila produk pupuk organik dengan nisbah C/N tinggi diaplikasikan kedalam tanah maka mikrorganisme akan tumbuh dengan memanfaatkan N– tersedia tanah, sehingga tanah terjadi imobilisasi N. Apabila nisbah C/N rendah pada awal proses pengomposan maka nitrogen akan hilang melalui proses penguapan amonium.
Keasaman (pH) harus masuk dalam kriteria kualitas pupuk organik, berkisar netral, pH 6.5 – 7.5. dalam kondisi normal tidak akan menimbulkan masalah, sejauh proses pengomposan yang dilakukan dapat mempertahankan pH pada kisaran netral.
Apabila produk pupuk organik mengandung satu atau lebih unsur mikro, maka hal ini harus dijelaskan dan dimasukan dalam label. Spesifikasi lain yang perlu diperhatikan pada pupuk organik adalah warna, tekstur, bebas dari patogen, logam berat, atau unsur lain, partikel yang tidak dikehendaki. Tidak ada konsumen atau pemakai pupuk organik yang menghendaki terluka karena serpihan gelas atau logam, atau tidak ingin dalam karung pupuk organik penuh dengan batu atau kerikil. Patogen dan logam berat biasanya berasal dari limbah cair dan sampah kota.
Mungkin perlu juga diinformasikan dalam stendar baku, penggunaan bahan inokulan atau bahan lain yang bertujuan untuk mempercepat pengomposan.
x Karakteristik Umum Pupuk Organik
Karakteristik pupuk organik adalah sebagai berikut: (a). Hara pupuk organik pada umumnya rendah tetapi bervariasi tergantung pada jenis bahan dasarnya. (b). Hara yang berasal dari bahan organik diperlukan untuk kegiatan mikrobia tanah merubah bahan-bahan yang kompleks dan tidak dapat dimanfaatkan oleh tanaman menjadi bentuk senyawa organik dan anorganik sederhana yang dapat diserap oleh tanaman. (c). Penyediaan hara yang berasal dari pupuk organik biasanya terbatas dan tidak cukup dalam menyediakan hara yang diper-lukan tanaman.
Untuk membuat kompos organik dapat dilakukan melalui beberapa cara:
1) Pengomposan Bahan Organik