RESPON
Sorghum bicolor
(Linn.) TERHADAP PERBAIKAN
TANAH MASAM PT HOLCIM Tbk, CIBADAK,
KABUPATEN SUKABUMI
NOVITA YANTI SIDABUTAR
DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Respon Sorghum bicolor (Linn.) terhadap Perbaikan Tanah Masam PT Holcim Tbk, Cibadak, Kabupaten Sukabumi adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang terbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2014 Novita Yanti Sidabutar NIM E44100093
ABSTRAK
NOVITA YANTI SIDABUTAR. Respon Sorghum bicolor (Linn.) terhadap Perbaikan Tanah Masam PT Holcim Tbk, Cibadak, Kabupaten Sukabumi. Dibimbing oleh YADI SETIADI.
Kegiatan pertambangan memiliki beberapa kendala seperti lahan masam dimana pH tanah rendah, kejenuhan Al tinggi, miskinnya kandungan hara makro, terutama P, K, Ca, dan Mg, dan kandungan bahan organik rendah. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan perlakuan perbaikan tanah masam yang tepat pada lahan pasca tambang PT Holcim dan melihat dampaknya masam pada pertumbuhan tanaman Sorghum bicolor. Penelitian ini terdiri dari 2 faktor perlakuan yaitu perlakuan media tanah masam (tanah berwarna abu-abu, coklat kemerahan, coklat) dan perlakuan larutan HSC (Humate Substance Complex) dengan konsentrasi 1L:400L, 1L:800L, dan tanpa larutan HSC (kontrol). Perlakuan yang tepat untuk perbaikan tanah masam yang berwarna abu-abu, dan coklat adalah pemberian larutan HSC dengan konsentrasi 1L:800L. Sedangkan tanah berwarna coklat kemerahan larutan HSC dngan konsentrasi 1L:400L. Perbaikan tanah masam dengan pemberian larutan HSC berdampak pada peningkatan peforma akar seperti bertambahnya panjang akar, panjang akar apikal, jumlah akar lateral, panjang akar lateral, dan warna daun
Kata kunci: HSC, Sorghum bicolor, tanah masam, toksisitas
ABSTRACT
low, high Al saturation, less of macro nutrients content, especially P, K, Ca, and Mg, and low organic content. The purpose of this research was to determine the right treatment of acid soil reparation in the post-mining land and see the impact of acid soils reparation in Sorghum bicolor plants. The research consisted of two factors, namely the treatment of medium acid soil (soil color is gray, reddish brown, brown) and the HSC (Humate Substance Complex) treatment in concentration 1L: 400L, 1L: 800L, and without HSC (control). The appropriate treatment for grey and brown acid soil reparation is adding HSC with a concentration of 1L: 800L, while reddish brown soil with a concentration of 1L:400L. The reparation acid soil with HSC has some impacts on the performance improvement such as increased root length, apical root length, quantity of lateral roots, and lateral root length and leaf color.Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Silvikultur
RESPON
Sorghum bicolor
(Linn.) TERHADAP PERBAIKAN
TANAH MASAM PT HOLCIM Tbk, CIBADAK,
KABUPATEN SUKABUMI
NOVITA YANTI SIDABUTAR
DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Respon Sorghum bicolor (Linn.) terhadap Perbaikan Tanah Masam PT Holcim Tbk, Cibadak, Kabupaten Sukabumi
Nama : Novita Yanti Sidabutar NIM : E44100093
Disetujui oleh
Dr Ir Yadi Setiadi, MSc Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nurheni Wijayanto, MS Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga penelitian ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan Februari–April 2014 ini ialah Respon Sorghum bicolor (Linn.) terhadap Perbaikan Tanah Masam PT Holcim Tbk, Cibadak, Kabupaten Sukabumi. Penulis berterima kasih kepada:
1. Bapak Dr Ir Yadi Setiadi, MSc selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan arahan, bimbingan, motivasi, solusi, dan seluruh bantuannya dalam penyelesaian skripsi.
2. Bapak Drs Kilon Sidabutar, Ibu Martalena Silaen, MPdK, Rizki Porman
Sidabutar, dan keluarga tercinta yang selalu memberikan do’a, kasih sayang dan dukungan secara moral dan spiritual dalam penyusunan skripsi.
3. Bapak Dr Erianto Indra Putra SHut, MSi selaku pimpinan HEF yang telah memberikan bantuan dalam penelitian.
4. Bapak Prof Dr Ir Cecep Kusmana, Ms Bapak Dr Ir Djuang Raja Matangaran MSc dan Bapak Dr Ir Omo Rusdiana MSc yang telah memberikan masukan dalam penulisan skripsi.
5. Holcim Education Forest (HEF) dan PT Holcim Tbk, Cibadak dan asisten HEF Kak Ikhsan, Kak Nunu, Kak Fidel dan Bapak viktor yang telah membantu dan memfasilitasi terlaksananya kegiatan penelitian ini.
6. Staff Departemen Silvikultur dan Laboratorium Ekologi Hutan yaitu Ibu Aliyah, Pak Ismail, Pak Dedi, Pak Zainal dan Ibu Yani serta Staff Laboratorium Bioteknologi Hutan dan Lingkungan IPB yaitu Ibu Nana, Bang Jalu, dan Bang Asep yang telah bersedia membantu dalam penyediaan beberapa alat dan bahan penelitian.
7. Yosep Andrew T Silitonga atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan selama penelitian hingga penulisan skripsi dan teman satu bimbingan Yahdiyani Silmi, Dea Dinda H, Ludyah Annisah, Gunawan Rukmana, Aip Heryana yang tidak pernah bosan memberikan semangat, bantuan dan sharing ilmunya.
8. Seluruh angkatan Silvikultur 47 terima kasih buat kebersamaannya,
9. Sahabat saya Tjiufen Viin M, Rani E, Try Yesi S, Dwi Wahyuni, Anisah Fitri A, Nur Eliya F dan sahabat setia dari asrama sampai kosan Ruth Apricilia Erta, Susi Hasrat Alfisyah, dan Tria Komala Dewi atas bantuan, semangat, dan keceriaan yang diberikan dalam penyusunan skripsi.
10. Kak Nuri, Mimi, Bayu, Dimas, Susi yang telah mengajari cara pengolahan data.
11. Serta semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 1
TINJAUAN PUSTAKA 2
Toksisitas Aluminium 2
Sorgum bicolor 3
METODE PENELITIAN 4
Waktu dan Tempat Penelitian 4
Alat dan Bahan 4
Prosedur Penelitian 4
Rancangan Percobaan 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Persentase Hidup (%) 10
Daun 10
Perkembangan Akar 11
Peforma Akar 12
Pertumbuhan Tinggi 15
SIMPULAN DAN SARAN 15
Simpulan 15
Saran 16
DAFTAR PUSTAKA 16
DAFTAR TABEL
1 Kombinasi HSC dan tanah sebagai perlakuan percobaan 7 2 Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh perlakuan media tanah masam,
perlakuan larutan HSC, dan interaksi media tanah masam dan larutan
HSC terhadap pertumbuhan tanaman S. bicolor 8
3 Hasil pengukuran pH tanah sebelum dan sesudah pemberian kapur 9 4 Persentase hidup (%) S. bicolor di berbagai tanah masam dan adanya
pemberian larutan HSC 10
5 Pengaruh perlakuan media tanah masam dan larutan HSC terhadap
jumlah daun 11
6 Pengaruh perlakuan media tanah masam dan larutan HSC terhadap
perkembangan akar 11
7 Pengaruh interaksi perlakuan media tanah masam dan larutan HSC
terhadap pertumbuhan tinggi 15
DAFTAR GAMBAR
1 Teknik pengambilan sampel tanah: (a) titik pengambilan sampel tanah,
(b) cara pengambilan sampel tanah 5
2 Persiapan media: (a) pencampuran sampel tanah, (b) sampel tanah berwarna abu-abu, (c) sampel tanah berwarna coklat kemerahan, (d)
sampel tanah berwarna coklat 5
3 Kondisi sekitar pengambilan sampel tanah: (a) tanah coklat, (b) tanah
coklat kemerahan 9
4 Perkecambahan benih 10
5 Perubahan warna daun tanaman S. bicolor tanpa perlakuan HSC: (a) tanah abu-abu, (b) tanah coklat kemerahan, (c) tanah coklat 11 6 Pengamatan awal dan akhir akar S. bicolor pada tanah abu-abu 12 7 Pengamatan awal dan akhir akar S. bicolor pada tanah coklat
kemerahan 13
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Lahan akibat kegiatan pertambangan ketika akan di rehabilitasi memiliki beberapa kendala seperti tanah masam (pH tanah rendah), kejenuhan Al tinggi, miskin kandungan hara makro, terutama P, K, Ca, dan Mg, dan kandungan bahan organik rendah. Menurut Setiadi (2012) tanah bermasalah ditandai adanya toksisitas pada tanaman apabila pH tanah <4, dimana kondisi tersebut mendukung terjadinya peningkatan unsur Al dan Fe serta penurunan unsur P. Apabila pada tanah terdapat unsur Al >3 me/100 gr dan Fe >1000 ppm maka akan mengakibatkan kerusakan pada akar tanaman bahkan menyebabkan kematian.
Menurut Setiadi (2012) kegiatan reklamasi yang dilakukan oleh PT Holcim menyebabkan beberapa kendala seperti adanya pemadatan tanah (soil compaction) dan pH tanah rendah yang menyebabkan peningkatan unsur Al. Kondisi tanah seperti ini menyebabkan akar tanaman tidak dapat berkembang dengan sempurna dan fungsi mengabsorpsi unsur hara menjadi terganggu sehingga tanaman tidak tumbuh dengan normal .
Permenhut No P.4/MENHUT–II/2011 bagian keempat tentang revegetasi (pasal 43) menyebutkan revegetasi terdiri dari 4 tahapan kegiatan yaitu persiapan lapangan, persemaian dan/atau pengadaan bibit, pelaksanaan penanaman, dan pemeliharaan tanaman. Pada pasal 44 kegiatan persiapan lapangan terdiri dari kegiatan pembersihan lahan, pengelolahan tanah dan perbaikan tanah. Perbaikan tanah dilakukan agar kualitas tanah yang kurang bagus bagi pertumbuhan tanaman dapat perhatian khusus seperti adanya penggunaan gypsum, kapur, mulsa dan pupuk. Dalam hal ini dibutuhkan teknik perbaikan tanah yang tepat.
Penelitian ini diterapkan untuk melihat pengaruh penerapan teknik perbaikan tanah menggunakan HSC (Humate Substance Complex) pada tanah masam (pH tanah rendah) dan tanah padat di PT Holcim terhadap pertumbuhan Sorghum bicolor. Perlakuan ini diharapkan dapat menentukan teknik perbaikan tanah yang tepat dan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman di PT Holcim Tbk, Cibadak, kabupaten Sukabumi.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini memiliki dua tujuan yaitu:
1. Menentukan perlakuan perbaikan tanah masam yang tepat pada lahan pasca tambang PT Holcim, dan
2. Melihat respon pertumbuhan tanaman S. bicolor terhadap perbaikan tanah masam menggunakan larutan HSC.
Manfaat Penelitian
2
bioindikator dan menentukan perbaikan tanah yang tepat pada tanah masam sehingga dapat meningkatkan keberhasilan kegiatan revegetasi di PT Holcim.
TINJAUAN PUSTAKA
Toksisitas Aluminium
Kondisi pH rendah pada lahan masam memberikan pengaruh buruk bagi tanaman, antara lain dengan meningkatnya kandungan bahan toksik seperti Aluminium (Al) dan defisiensi fosfor (P). Menurut Harder (2002) bahwa pada pH dibawah 5.5 terjadi reaksi hidrolisa Aluminium dari bentuk Al(OH)3 menjadi Al3+. Dari hasil penelitian tentang tanah masam diketahui sejumlah masalah yang banyak ditemukan pada tanah masam antara lain: kurangnya ketersediaan unsur P, Ca, Mg, Mo, dan meningkatnya ketersediaan unsur Al, Fe, Mn, Bo dalam jumlah yang dapat meracuni tanaman (Sutedjo dan Kartasapoetra 2005).
Toksisitas Al menyebabkan rendahnya kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara dan air. Pada tanah masam Aluminium berbentuk ion trivalent (Al3+) yang timbul saat tanah memiliki pH rendah yaitu kurang dari 5.5. Menurut Oktavidiati (2002) menyatakan bahwa target utama keracunan Aluminium adalah jaringan akar tanaman. Toksisitas Al selain mengakibatkan tanaman kekurangan nutrien juga mengubah struktur dan fungsi dari membran plasma dan menghalangi pembelahan sel pada ujung-ujung akar. Tanaman biasanya menunjukkan berbagai respon dari toksisitas Aluminium dengan membangun sistem toleransi (Yamamoto et al 1992). Gejala keracunan Al yang paling mudah untuk dilihat adalah penghambatan pertumbuhan akar.
Kondisi toksisitas Aluminium pada tanah masam dapat diperbaiki dengan cara pembenahan atau perbaikan lahan. Salah satu cara perbaikan lahan pada tanah masam adalah pemberian bahan organik alami seperti HSC (Humate Substance Complex). HSC adalah suatu bahan cairan hitam yang dihasilkan dari proses ekstraksi organik alami. Bahan ini sangat bermanfaat untuk perbaikan lahan. Di lapangan produk HSC dapat digunakan untuk meningkatkan Kapasitas Tukar Kation (KTK), meningkatkan keefektipan penggunaan pupuk kimia, mengkelat logam berat dan mineral beracun, serta membantu meningkatkan proses humifikasi.
3
Sorghum bicolor
Tanaman sorgum memiliki kerabat sekitar 30 spesies diantara spesies-spesies tersebut, yang paling banyak dibudidayakan sangat populer dan menjadi tanaman komersial di dunia adalah spesies S. bicolor (L.) Moench. S. bicolor merupakan tanaman asli tropis Ethiopia, Afrika Timur, dan dataran tinggi Ethiopia.
Tanaman sorgum merupakan tanaman sereal yang tinggi daya tahannya terhadap kekurangan air. Disamping memiliki daya tahan tersebut, tanaman sorghum memiliki daya penyembuhan (daya regenerasi) terhadap hama dan kekeringan. Hierarki taksonomi tanaman sorgum adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Sorgum termasuk kelas Monocotyledoneae (tumbuhan biji berkeping satu) dengan subclass: Liliopsida; ordo Poales yang dicirikan melalui bentuk tanaman ternal dengan siklus hidup semusim; famili Poaceae atau Gramineae, yaitu tumbuhan jenis rumput-rumputan dengan karakteristik batang berbentuk silinder dengan buku-buku yang jelas, dan genus Sorgum (Doggett 1988).
Tanaman sorghum dapat tumbuh dengan baik di tanah yang berpasir hingga tanah yang berat. Sorghum tidak menyukai air yang tergenang, namun menyukai pengairan yang teratur. Sorghum dapat tumbuh ditempat yang miskin zat hara. Rata-rata kemasaman tanah untuk sorghum adalah pH 5.5‒6.5 (Doggett 1972). Hal ini menyebabkan sorgum menjadi unggul dikembangkan dilahan kering dan masam. Lahan kering dan masam terdapat banyak di Indonesia yang mencapai 99.5 juta hektar (Hidayat dan Mulyani 2002).
Tanaman sorgum lebih sensitif daripada jagung tapi kurang sensitif daripada bunga matahari, dan beberapa kultivar sorgum memiliki kepekaan yang berbeda-beda terhadap toksisitas Aluminium. Pada daun sorgum dan tanaman lainnya tidak terlihat secara spesifik gejala yang ditimbulkan oleh toksisitas aluminium, namun gejala toksisitas aluminium telah berhasil diamati pada gangguan pertumbuhan dan fungsi akar (Grundon et al. 1987).
4
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada bulan Febuari − April 2014. Lokasi penelitian dilaksanakan di Rumah Kaca Bagian Ekologi, Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Geographyc Positioning System (GPS), tallysheet, plastik ukuran 3 kg anti panas, kertas pH, pH meter tanah, bak kecambah, alat tulis, gelas ukur, label, penggaris, milimeter blok, kamera, sprayer. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih tanaman S. bicolor dari Laboratorium Bioteknologi Hutan dan Lingkungan, sampel tanah pasca tambang PT Holcim Tbk, Cibadak dengan berbagai warna tanah abu-abu (pH 4.5), cokelat kemerahan (pH 6.2) dan cokelat (pH 6.5), air aquades, zeolit, microlime, dan HSC.
Prosedur Penelitian
Pengambilan Sampel Tanah
Sampel tanah diambil di beberapa lokasi pasca tambang PT Holcim Tbk, Cibadak. Teknik pengambilan sampel tanah untuk penelitian ini, meliputi:
a. Penentuan Lokasi
Menentukan lokasi pengambilan sampel tanah dengan menentukan lokasi-lokasi tanah di PT Holcim Tbk berdasarkan kondisi tanaman yang stagnasi, kondisi tanaman yang mati, dan berdasarkan warna tanah yang dilihat secara visual.
b. Pengambilan Sampel Tanah
5
Gambar 1 Teknik pengambilan sampel tanah: (a) titik pengambilan sampel tanah, (b) cara pengambilan sampel tanah
Persiapan Media
Persiapan media percobaan,dilakukan dengan cara pengadukan tiap sampel tanah dari 5 titik yang telah diperoleh hingga sampel tanah homogen. Sampel tanah kemudian dikering-anginkan selama 1–2 hari. Selanjutnya sampel tanah dimasukkan ke dalam bak kecambah dengan ketebalan ±2 cm. Kemudian pada media yang telah diberi perlakuan ditebarkan zeolit yang telah dibersihkan terlebih dahulu dengan cara pencucian dengan tinggi 1–1.5 cm. Ukuran bak kecambah yang digunakan adalah 24.5 cm x 4 cm x 19 cm yang telah diberi label. Ukuran zeolit yang digunakan adalah 0.1–0.3 cm dan 0.5–0.8 cm.
Gambar 2 Persiapan media: (a) pencampuran sampel tanah, (b) sampel tanah berwarna abu-abu, (c) sampel tanah berwarna coklat kemerahan, (d) sampel tanah berwarna coklat
Persiapan HSC
Sebelum pembuatan larutan HSC, terlebih dahulu dilakukan uji pendahuluan penelitian yang terdiri dari pengukuran kapasitas lapang, pengukuran pH tiap sampel tanah, dan penentuan konsentrasi kapur.
a. Pengukuran Kapasitas Lapang
Pengukuran kapasitas lapang dilakukan dengan cara menyediakan bak penampung dengan ukuran 28 cm x 20.5 cm x 4 cm dan bak kecambah 24.5 cm x 4 cm x 19 cm yang akan diisi sampel tanah yang berbeda. Selanjutnya memasukkan air sebanyak 250 ml kedalam bak kecambah dan menunggu air berhenti menetes dari bak kecambah. Selanjutnya menghitung selisih air yang
a b c d
1
a b
2
3
4 5
6
dimasukkan dengan air yang tertampung, sehingga pada percobaan ini diperoleh kapasitas lapang sampel tanah sebesar 200 ml .
b. Pengukuran pH Tanah dan Konsentrasi Kapur
Pengukuran pH awal tiap sampel tanah dilakukan terlebih dahulu sebelum penambahan kapur dilakukan. Kapur yang dipakai pada penelitian ini adalah microlime. Konsentrasi larutan kapur terdiri dari 3 tingkat yaitu 1 gram kapur dilarutkan ke 1 liter air, 2 gram kapurdilarutkan ke 1 liter air, dan 3 gram kapur dilarutkan ke 1 liter air. Kemudian dilakukan pengukuran pH tiap sampel tanah,
Pemberian larutan HSC pada sampel tanah dilakukan, apabila pH tanah naik ketika dilakukan pengapuran. Pembuatan larutan HSC dilakukan dengan cara melarutkan HSC dengan air. Konsentrasi larutan HSC yang digunakan adalah konsentrasi rendah 1 liter HSC dilarutkan ke 400 liter air dan konsentrasi tinggi 1 liter HSC dilarutkan ke 800 liter air.
Persiapan Benih Tanaman
Benih tanaman S. bicolor, terlebih dahulu diuji viabilitasnya. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kualitas benih dan kebutuhan benih. Benih S. bicolor yang dipakai telah diberi fungisida. Kemudian direndam air biasa selama 24 jam untuk membersihkan fungisida. Benih yang tidak memakai fungisida perendaman dapat dilakukan selama 5 menit. Selanjutnya benih ditebarkan pada bak kecambah yang telah ditaburi zeolit ± 1–1.5 cm. Bak kecambah selanjutnya disiram untuk menjaga kelembaban dan kecukupan air. Kemudian dilakukan perhitungan persentase kecambah.
Pemeliharaan Tanaman
Kegiatan pemeliharan yang dilaksanakan meliputi penyiraman tanaman yang dilakukan sebanyak 1–2 kali sehari dengan menggunakan sprayer. Penyiraman tidak perlu dilakukan apabila kondisi zeolit di dalam bak kecambah masih basah.
Variabel yang Diamati
Variabel yang diamati adalah variabel kuantitatif dan kualitatif. Variabel kuantitatif meliputi persentase hidup (%), tinggi tanaman (cm), panjang akar (cm), panjang akar apikal (cm), panjang akar lateral (cm), jumlah akar apikal (helai), jumlah akar lateral (helai), dan jumlah daun (helai), sedangkan pada variabel kualitatif dilakukan penilaian performa akar dan warna daun. Waktu pengamatan dimulai setelah satu minggu dimana akar tanaman S. bicolor telah menyentuh tanah. Akar tanaman S. bicolor mampu menyentuh tanah setelah tiga hari benih ditabur.
7
1. Pengukuran tinggi dimulai dari pangkal batang hingga ujung daun terpanjang. Pengukuran panjang akar dimulai dari pangkal batang sampai ujung akar terpanjang.
2. Pengukuran panjang akar apikal dimulai dari pangkal batang sampai ujung akar apikal terpanjang.
3. Pengukuran jumlah akar apikal dilakukan dengan cara menghitung banyaknya akar apikal yang ada.
4. Pengukuran panjang akar lateral dimulai dari ditemuinya akar lateral terpanjang pada akar apikal.
5. Pengukuran jumlah akar lateral dilakukan dengan cara menghitung jumlah akar lateral (akar serabut) yang terdapat pada akar apikal.
6. Pengukuran jumlah daun dilakukan dengan cara menghitung jumlah daun yang tumbuh setiap minggu.
7. Pengamatan peforma akar dilakukan dengan cara membandingkan peforma akar yang ditunjukkan akar dari minggu pertama hingga minggu terakhir pengamatan.
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) Faktorial. Rancangan ini terdiri dari 2 faktor
H0 = Kontrol (tanpa larutan HSC) H1 = HSC dan air (1L : 400L) H2 = HSC dan air (1L : 800L)
Kombinasi HSC dan tanah yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Kombinasi HSC dan tanah sebagai perlakuan percobaan
Perlakuan ulangan H0 H1 H2 Keterangan: M0H0 1:Huruf pertama dan kedua menunjukkan warna tanah
8 perlakuan larutan HSC taraf ke j, dan ulangan ke-k
μ = nilai rataan umum
Ai = pengaruh perlakuan media pada taraf ke-i Bj = pengaruh perlakuan larutan HSC pada taraf ke-j
ABij = pengaruh interaksi antara perlakuan media dengan perlakuan larutan HSC
Cijk = pengaruh galat pada faktor perlakuan media taraf ke-i, faktor perlakuan larutan HSC taraf ke-j dan ulangan ke-k
i = taraf media tanah masam (abu-abu, coklat kemerahan, dan coklat) j = taraf larutan HSC (tanpa larutan HSC, 1L:400L, dan 1L:800L) k = ulangan (1,2,3)
Mengetahui pengaruh perlakuan yang diberikan terhadap pertumbuhan S.bicolor maka dilakukan uji F. Apabila sidik ragam memberikan hasil nyata, selanjutnya dilakukan uji Duncan pada taraf kesalahan 5% untuk mengetahui beda antar perlakuan. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan Microsoft Office Excel 2010dan software SAS versi 9.1 portable.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penyajian Tabel 2 menunjukkan rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh perlakuan media tanah masam, perlakuan larutan HSC, dan interaksi media tanah masam dan larutan HSC terhadap tanaman S. bicolor
Tabel 2 Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh perlakuan media tanah masam, perlakuan larutan HSC, dan interaksi media tanah masam dan larutan HSC terhadap pertumbuhan tanaman S. bicolor
9
Berdasarkan menyajikan Tabel 2 diperoleh hasil beberapa variabel yang pengaruh nyata, seperti perlakuan media tanah masam berpengaruh nyata pada parameter jumlah akar lateral, perlakuan larutan HSC berpengaruh nyata pada parameter panjang akar lateral dan interaksi media tanah masam dan larutan HSC berpengaruh nyata pada parameter tinggi.
Pengambilan sampel tanah pada penelitian ini dilakukan dengan cara melihat kondisi pertumbuhan tanaman disekitarnya. Tanah coklat dipilih sebagai media kontrol percobaan dikarenakan pertumbuhan tanaman sekitarnya sangat baik dan banyak ditumbuhi pepohonan, sedangkan tanah abu-abu kondisi pertumbuhan tanaman sekitarnya mati seperti menggosong dan tidak ada tanaman yang tumbuh, dan tanah coklat kemerahan kondisi pertumbuhan tanaman sekitarnya kerdil dan mati. Kondisi tanaman disekitar pengambilan sampel tanah dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Kondisi sekitar pengambilan sampel tanah: (a) tanah coklat, (b) tanah coklat kemerahan
Berdasarkan Tabel 3 pemberian kapur selama 24 jam menunjukkan kenaikan pH tanah ditiap media tanah masam, sehingga pemberian larutan HSC dapat dilakukan.
Tabel 3 Hasil pengukuran pH tanah sebelum dan sesudah pemberian kapur
Jenis tanah Sebelum Setelah
Abu-abu (M0) 4,5 5,9
Coklat Kemerahan (M1) 6,2 7
Coklat (M2) 6,5 7
Persentase Hidup (%)
Persentase kecambah tanaman S. bicolor di berbagai tanah masam dan tanah masam yang diberi perlakuan HSC ditunjukkan pada Tabel 3. Biji-biji yang tumbuh berhasil hidup hingga akhir penelitian, sedangkan biji yang tidak berkecambah dikarenakan kualitas biji yang kurang baik. Perkecambahan benih dapat dilihat pada Gambar 4.
10
Tabel 4 Persentase hidup (%) S. bicolor di berbagai tanah masam dan adanya pemberian larutan HSC
Persentase kecambah (%)
Media tanah masam Larutan HSC
Kontrol (H0) 1L:400L (H1) 1L:800L (H2)
Abu-abu (M0) 51 47 51
Coklat kemerahan (M1) 54 43 40
Coklat (M2) 54 45 47
Gambar 4 Perkecambahan benih: (a) M0H0, (b) M0H1, (c) M0H2, (d) M1H0, (e) M1H1, (f) M1H2, (g) M2H0, (h) M2H1, (i) M2H2
Respon pertumbuhan tanaman S. bicolor terhadap tanah masam dan perlakuan HSC dapat dilihat pada beberapa parameter seperti jumlah daun (helai), peforma akar, perkembangan akar (cm) dan pertumbuhan tinggi (cm) yang diuraikan sebagai berikut:
Daun
11
Gambar 5 Perubahan warna daun tanaman S. bicolor tanpa perlakuan HSC: (a)
tanah abu-abu, (b) tanah coklat kemerahan, (c) tanah coklat
Berdasarkan penyajian Tabel 5 pengaruh perlakuan media tanah masam dan perlakuan larutan HSC tidak berpengaruh nyata terhadap parameter jumlah daun. Tabel 5 Pengaruh perlakuan media tanah masam dan perlakuan larutan HSC pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Perkembangan Akar
Hasil uji sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan media tanah masam berpengaruh nyata pada parameter jumlah akar lateral dan adanya perlakuan larutan HSC berpengaruh nyata pada parameter panjang akar lateral.
Tabel 6 Pengaruh perlakuan media tanah masam dan larutan HSC terhadap pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Jumlah akar lateral tertinggi ditunjukkan pada tanah coklat. Hal ini menunjukkan bahwa tanah coklat tidak memiliki masalah seperti pada tanah abu-abu dan coklat kemerahan. Peningkatan panjang akar lateral dan jumlah akar lateral terbesar hingga terkecil ditunjukkan pada tanah coklat, coklat kemerahan
12
dan abu-abu. Hasil ini menunjukkan bahwa tanah abu-abu dan tanah coklat kemerahan adalah tanah bermasalah. Perlakuan larutan HSC menunjukkan pengaruh nyata terhadap panjang akar lateral. Nilai peningkatan panjang akar pada larutan HSC 1L:400L sebesar 14.3% dan 1L:800L sebesar 14.8% dibandingkan dengan kontrol. Maka perlakuan larutan HSC dengan konsentrasi 1L:800L dipilih sebagai perlakuan yang tepat.
Performa Akar
Akar primer adalah akar yang pertama kali muncul pada proses perkecambahan benih yang berkembang dari radikula, berfungsi sebagai alat transportasi air dan nutrisi bagi kecambah dalam tanah. Seiring dengan proses pertumbuhan tanaman pada saat muncul akar sekunder pada ruas pertama, fungsinya segera digantikan oleh akar sekunder. Akar sekunder berkembang di ruas pertama pada mesokotil di bawah tanah yang kemudian berkembang secara ekstensif yang diikuti oleh matinya akar primer. Akar sekunder berukuran kecil, seragam, dan hanya sebagian kecil dari sistem perakaran sorgum. Pada tanah yang gembur, akar sekunder mampu tumbuh hingga 1 m ke samping dan 2 m ke dalam tanah untuk menyerap nutrisi (du Plessis 2008).
Gambar 6 Pengamatan awal dan akhir Akar S. bicolor pada tanah abu-abu: (a) M0H0, (b) M0H1, (c) M0H2, (d) M1H0, (e) M1H1, (f) M1H2, (g) M2H0, (h) M2H1, (i) M2H2
a
f e
c d
13
Pengamatan peforma akar tanaman sorgum pada tanah abu-abu dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar ini menunjukkan bahwa ada perbedaan peforma akar pada kontrol dan pemberian larutan HSC. Perbedaan ini terlihat dari banyak dan panjangnya akar lateral dan akar apikal. Pada kontrol, awalnya tidak memiliki akar lateral dan pada akhir pengamatan menunjukkan akar lateral sedikit, pendek, dan menebal, sedangkan pada akar apikal banyak, pendek, dan menebal. Berdasarkan pengamatan peforma akar, pemberian larutan HSC dengan konsentrasi 1L:800L lebih tepat diterapkan untuk perbaikan tanah abu-abu.
Pemberian larutan HSC 1L:800L pada tanah abu-abu dapat meningkatkan peforma akar tanaman sorgum, hal ini ditunjukkan dengan adanya jumlah akar lateral yang lebih banyak, tidak ada penebalan pada akar apikal maupun akar lateral, panjang akar lateral dan panjang akar apikal lebih panjang dari pada kontrol. Pemberian larutan HSC pada tanah abu-abu menyebabkan tanah-tanah keras menjadi lembut menyerupai lumpur, sehingga peforma akar yang diberi larutan HSC terlihat lebih baik dari pada tanpa pemberian larutan HSC.
Gambar 7 Pengamatan awal dan akhir Akar S. bicolor pada tanah coklat kemerahan: (a) M0H0, (b) M0H1, (c) M0H2, (d) M1H0, (e) M1H1, (f) M1H2, (g) M2H0, (h) M2H1, (i) M2H2
Pengamatan akar tanaman sorgum pada tanah coklat kemerahan dapat dilihat pada Gambar 7. Gambar ini menunjukkan bahwa terlihat perbedaan
a
f e
c d
14
peforma akar pada kontrol dan pemberian larutan HSC. Perbedaan ini terlihat dari panjangnya dan jumlah pada akar lateral dan apikal. Pada kontrol, peforma akar sorgum menunjukkan ukuran akar apikal dan akar lateral yang pendek dan menebal. Perkembangan akar pada tanah kontrol dominan membentuk akar apikal dari pada akar lateral. Hal ini dapat mempengaruhi ketersediaan unsur hara tanaman sorgum. Pada penelitian ini pengaruh terhadap pertumbuhan di atas akar seperti pertumbuhan tinggi belum menunjukkan dampak yang jelas, agar perlakuan terlihat berpengaruh maka diperlukan waktu pengamatan yang lebih lama.
Perlakuan larutan HSC yang tepat pada tanah coklat kemerahan adalah konsentrasi larutan HSC 1L:400L. Gambar 7 menunjukkan bahwa perkembangan akar tanaman sorgum lebih baik, ini terlihat dari jumlah akar apikal dan lateral lebih banyak, dan ukurannya lebih panjang, tidak ada penebalan pada akar, dan penyebaran akar lateralnya hampir merata bila dibandingkan dengan larutan HSC 1L:800L.
Gambar 8 Pengamatan awal dan akhir Akar S. bicolor pada tanah coklat: (a) M0H0, (b) M0H1, (c) M0H2, (d) M1H0, (e) M1H1, (f) M1H2, (g) M2H0, (h) M2H1, (i) M2H2
Pengamatan akar tanaman sorgum pada tanah coklat dapat dilihat pada Gambar 8. Peforma akar di minggu pertama menunjukkan peforma yang hampir
a
f e
c d
15
sama pada kontrol dan adanya perlakuan larutan HSC, namun diakhir pengamatan peforma akar pada kontrol berbeda dengan peforma akar yang diberi larutan HSC. Peforma akar pada dua konsentrasi pemberian larutan HSC hampir terlihat memiliki peforma akar yang sama sehingga diperlukan waktu pengamatan yang lebih lama untuk melihat perbedaanya. Pemberian larutan HSC 1L:800L menunjukkan bahwa panjang akar apikal, jumlah akar apikal, panjang akar apikal, dan jumlah akar apikal lebih banyak dari pada konsentrasi larutan HSC 1L:400L dan kontrol. Sehingga berdasarkan hasil pengamatan peforma akar pemberian larutan HSC yang tepat untuk kegiatan perbaikan tanah berwarna coklat adalah pemberian larutan HSC dengan konsentrasi 1L:800L.
Pertumbuhan Tinggi
Penyajian Tabel 7 menunjukkan pengaruh interaksi terhadap pertumbuhan tinggi pada media tanah masam dengan larutan HSC. Faktor pertumbuhan tinggi pada penelitian ini diduga karena adanya faktor eksternal seperti cahaya, sehingga tinggi tanaman sorgum pada tanah kontrol tidak berbeda jauh dengan adanya pemberian larutan HSC. Selain itu waktu pengamatan yang singkat tidak menunjukkan pengaruh pertumbuhan tinggi yang nyata sehingga dibutuhkan waktu pengamatan lebih lama untuk melihat pengaruhnya.
Tabel 7 Pengaruh interaksi perlakuan media tanah masam dan larutan HSC terhadap pertumbuhan tinggi
Media tanah masam (M) Larutan HSC (H)
Kontrol (H0) 1L:400L (H1) 1L:800L (H2)
Abu-abu (M0) 45.76a 39.97bc 39.37bc
Coklat kemerahan (M1) 39.60bc 38.40bc 43.17ab
Coklat (M2)) 42.70abc 40.77bc 37.60c
*: angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Berdasarkan seluruh variabel yang diukur, pemberian larutan HSC pada tanah masam memiliki pengaruh pada peforma akar dan perubahan warna daun. Sedangkan pertumbuhan tinggi dan jumlah daun tidak berpengaruh. Berdasarkan hasil penelitian pemberian larutan HSC yang tepat pada tanah berwana abu-abu dan coklat adalah larutan HSC dengan konsentrasi 1 L:800L dan pada warna coklat kemerahan adalah 1L:400L.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
16
konsentrasi 1L:800L, sedangkan tanah berwarna coklat kemerahan adalah larutan HSC dengan konsentrasi 1L:400L. Perbaikan tanah masam dengan pemberian larutan HSC berdampak pada peningkatan peforma akar seperti bertambahnya panjang akar, panjang akar apikal, jumlah akar lateral, panjang akar lateral, dan perubahan warna daun. Sedangkan dampak terhadap pertumbuhan tinggi belum terlihat jelas dalam waktu 4 minggu pengamatan.
Saran
Kegiatan perbaikan tanah pada PT Holcim Tbk, Cibadak disarankan menggunakan bahan organik alami seperti HSC (Humate Substance Complex) seperti bio soil booster dengan konsentrasi larutan 1L:800L pada tanah berwarna abu-abu dan coklat, sedangkan tanah berwarna merah diberikan larutan HSC dengan konsentrasi 1L:400L. Waktu pengamatan penelitian ini disarankan lebih lama dari waktu pengamatan yang telah dilakukan, supaya pengaruh pemberian larutan HSC lebih jelas terlihat terhadap pertumbuhan tanaman sorgum dan perlu adanya penambahan variabel pengukuran seperti biomassa akar dan kerusakan akar. Serta perlu adanya penelitian lanjutan yang menggunakan jenis tanaman lain selain S. bicolor.
DAFTAR PUSTAKA
Blamey FPC, Grundon NJ, Asher CJ, Edwards DC. 1986. Aluminium toxicity in sorghum and sunflower. In: Foale MA dan Henzell, RC, eds, Proceedings of the First Australian Sorghum Conference, February 1986, Gatton, Australia, 6.11-6.18.
Caniato FF, Guimaraes CT, Schaffert RE, Alves VMC, Kochian LV, Borem A, Klein PE, Magalhaes JV. 2007. Genetic diversity for aluminum tolerance in sorghum. Theor Appl Genet 114:863-876.
Doggett H. 1988. Sorghum, 2nd ed. Longman Scientific & Technical, Burnt Mill, Harlow, Essex, England. New York: John Wiley & Sons.
Doggett H, Darre SM. 1972. Crop Production. New York: MacMillan Coy.
du Plessis J. 2008. Sorghum production. South Africa: Republic of South Africa Department of Agriculture.
Grundon NJ, Edwards DG, Takkar PN, Asher CJ, Clark RB. 1987. Nutritional Disorders of Grain Sorghum. Australian (AU): Inprint Ltd.
Harder R.D., 2002, Acid soils of the tropics. An Echo Technical Note.
Hidayat, A, Mulyani A. 2002. Lahan kering untuk pertanian. Dalam: Teknologi pengelolaan lahan kering. Puslibang Tanah dan Agroklimat, Badan Litbang Deptan, Bogor (ID). Hlm 1-34.
17
[MENHUT] Menteri Kehutanan. 2011. Permenhut (Peraturan Menteri Kehutanan Republik Indonesia) No P.4/MENHUT–II/2011 tentang Pedoman Reklamasi Hutan. Jakarta (ID).
Setiadi Y. 2012. Pembenahan Lahan Pasca Tambang (Soil Amendment Post Mined Land). Post Mining Restoration Technical Note. Tidak Diterbitkan. Setiadi Y. 2014. HSC (Humate Substance Complex) [komunikasi pribadi]. Bogor
(ID).
Sutedjo MM, Kartasapoetra AG. 2005. Pengantar Ilmu Tanah Terbentuknya Tanah dan Tanah Pertanian. Jakarta (ID): Penerbit Rineka Cipta. Hlm: 134.
18
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 24 November 1992 sebagai anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak Drs Kilon Sidabutar dan Ibu Martalena Silaen, MPdK. Penulis merupakan lulusan SMA Negeri 7 Medan (2010) dan pada tahun yang sama penulis masuk IPB melalui Ujian Talenta Mandiri (UTM) IPB di Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan.
Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif pada beberapa organisasi kemahasiswaan yakni Himpunan Profesi Tree Grower Community (TGC)sebagai bendahara KOMINFO (2012-2013) dan anggota Tree Species Group (TSG), anggota Persekutuan Mahasiswa Kristen (PMK) IPB dan Komisi Pelayanan Anak (KPA) IPB (2010-2014), dan anggota Persekutuan Kristen Fakultas Kehutanan (2011-2013). Penulis aktif diberbagai kegiatan kepanitiaan, panitia orientasi mahasiswa tingkat Fakultas (2012-2013) dan Departemen (2012), Kebaktian Awal Tahun (KATA) PMK (2012), panitia Natal Sylva (2011-2012), dan panitia Tree Grower Community in action (2013). Penulis juga pernah mengikuti program magang mandiri di Cagar Alam Pangandaran (2013). Penulis mengikuti kegiatan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (P2EH) di Taman Nasional Gunung Ciremai dan Indramayu (2012), Praktek Pengelolaan Hutan (P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat (2013) dan Praktek Kerja Profesi di Persemaian Permanen BPDAS Citarum-Ciliwung (2014).
Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan
