Pengaruh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut.

(1)

PENGARUH RESIDU

ELECTRIC FURNACE SLAG

, DOLOMIT,

DAN UNSUR MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH

SERTA PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH

TANAMAN KEDUA PADA TANAH GAMBUT

PRADHITA ULFAH

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Residu

Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut 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 diterbitkan 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, Februari 2014

Pradhita Ulfah

(4)

(5)

ABSTRAK

tanah gambut dapat memperbaiki sifat kimia tanah dan dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah varietas IR 64 sebagai tanaman pertama. Kandungan logam berat dalam beras yang dihasilkannya masih di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam beras. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah di tanah gambut sebagai tanaman kedua. Penelitian dilakukan melalui analisis tanah di laboratorium dan percobaan pot di rumah kaca. Percobaan rumah kaca menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Hasil penelitian menunjukkan bahwa residu EF slag dan dolomit sangat nyata meningkatkan pH tanah, serta Ca dan Mg dapat ditukar. Residu EF slag

nyata meningkatkan kadar SiO2-tersedia, dan unsur mikro (Fe dan Mn tersedia).

Pertumbuhan dan produksi padi sawah dengan residu EF slag lebih baik daripada dengan residu dolomit. Kadar SiO2 dalam jerami padi pada residu EF slag secara

umum lebih tinggi dibandingkan dengan residu dolomit. Kandungan logam berat beracun (Pb, Cd, As, dan Hg) pada beras yang dihasilkan tidak jauh berbeda dengan beras di pasaran dan masih berada di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan, sehingga beras tersebut aman dikonsumsi.

Kata kunci: dolomit, electric furnace slag, gambut.

ABSTRACT

PRADHITA ULFAH. Residual Effect of Electric Furnace Slag, Dolomite, and Micro Nutrients on Chemical Soil Properties and Growth and Yield of Rice of Second Plant on Peat Soil. Supervised by KOMARUDDIN IDRIS and SUWARNO.

Addition of electric furnace slag (EF slag), dolomite, and micro nutrients improved chemical soil properties, increased growth and yield of rice variety IR 64 as first plant. Content of toxic heavy metals in brown rice was lower than maximum limit of heavy metal in brown rice. The objective of this research was to evaluate residual effect EF slag, dolomite, and micro nutrients on chemical properties of soil and growth and yield of rice on peat soil as second plant. This research consisted of soil analysis in laboratory and green house pot experiment. Experimental design used was completely randomized design. The result indicated that residue of EF slag and dolomite significantly increased soil pH and exchangeable Ca and Mg. Residue of EF slag significantly increased available SiO2 and micro nutrients (Fe dan Mn). Growth

and yield of rice with residue of EF slag were better than with residue of dolomite. Content of SiO2 in rice straw with residue of EF slag were higher than with residue of

(6)

(7)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

pada

Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan

PENGARUH RESIDU

ELECTRIC FURNACE SLAG

, DOLOMIT,

DAN UNSUR MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH

SERTA PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH

TANAMAN KEDUA PADA TANAH GAMBUT

PRADHITA ULFAH

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(8)

(9)

Judul Skripsi : Pengaruh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut.

Nama : Pradhita Ulfah NIM : A14090029

Disetujui oleh

Dr Ir Komaruddin Idris, MS Pembimbing I

Dr Ir Suwarno, MSc Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Baba Barus, MSc Ketua Departemen

(10)

(11)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah Residu, dengan judul Pengaruh Residu Electric Furnace Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S. dan Bapak Dr. Ir. Suwarno, M.Sc. selaku pembimbing, serta kepada Bapak Dr. Ir. Budi Nugroho, M.Si. yang telah bersedia menjadi dosen penguji dan memberikan saran bagi penulis. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada orang tua dan adik tercinta yang senantiasa memberikan motivasi, doa, dan kasih sayangnya. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada seluruh staf laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, dan staf University Farm Cikabayan IPB, serta teman satu tim penelitian Wal Banta yang telah membantu selama pengumpulan data. Terima kasih juga penuis ucapkan kepada Prakas Santoso, Novita, Silvia Helga Afwilla, Rani Nuraeni, dan seluruh keluarga serta teman-temanku seperjuangan Ilmu Tanah angkatan 46, atas segala bantuan, doa dan kasih sayangnya.

Semoga skripsi ini bermanfaat.

Bogor, Februari 2014

(12)

(13)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR LAMPIRAN xiii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Hipotesis Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 3

Karakteristik Tanah Gambut 3

Steel Slag sebagai Bahan Amelioran 4

Manfaat Silikon bagi Tanaman Padi 4

Dolomit sebagai Bahan Amelioran 5

Pemupukan Unsur Mikro (Cu dan Zn) 5

Pengertian dan Permasalahan Logam Berat 5

Karakteristik Tanaman Padi 6

METODE PENELITIAN 7

Lokasi dan Waktu Penelitian 7

Bahan Penelitian 7

Alat Penelitian 8

Rancangan Percobaan 8

Pelaksanaan Penelitian 9

Analisis Data 10

HASIL DAN PEMBAHASAN 10

Pengaruh Residu Electric Furnace Slag (EF slag), Dolomit, dan Unsur Mikro

terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut 10

Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan

serta Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua 14

Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada

Jerami dan Kadar Logam Berat pada Beras 16

SIMPULAN DAN SARAN 17

(14)

Saran 18

DAFTAR PUSTAKA 18

LAMPIRAN 21

(15)

DAFTAR TABEL

1 Batas Maksimum Cemaran Logam dalam Pangan Kelompok

Serealia 6

2 Jenis dan Dosis Perlakuan pada Penelitian Sebelumnya 8

3 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Ca dan Mg Dapat Ditukar Tanah Gambut 11

4 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap

SiO2-tersedia Tanah Gambut 12

5 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap N-total, Fe-tersedia, Mn-tersedia, Cu-tersedia, dan Zn-tersedia

Tanah Gambut 13

6 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Umur 11 MST, Jumlah Anakan Umur 11 MST,

dan Anakan Produktif 14

Kadar Logam Berat pada Beras Padi 17

DAFTAR GAMBAR

pH Tanah Gambut 10

P-tersedia Tanah Gambut 12

DAFTAR LAMPIRAN

1 Susunan Kimia Electric Furnace Slag 21

2 Nilai pH, Ca-dd, Mg-dd, SiO2-tersedia, P-tersedia, dan N-total

Tanah pada Percobaan Inkubasi Penelitian Sebelumnya 21

(16)

8 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur

Mikro terhadap Mg-dd Tanah 24

Mikro terhadap SiO2-tersedia Tanah 24

Mikro terhadap P-tersedia Tanah 24

Mikro terhadap N-total Tanah 24

Mikro terhadap Fe-tersedia Tanah 25

Mikro terhadap Mn-tersedia Tanah 25

Mikro terhadap Cu-tersedia Tanah 25

Mikro terhadap Zn-tersedia Tanah 25

16 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Padi pada Usia 11 MST 25

17 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Tanaman Padi pada Usia 11 MST 26

Mikro terhadap Anakan Produktif Padi 26

Produksi Tanaman Padi 26

20 Metode Analisis Tanah dan Tanaman 27

21 Rangkaian Percobaan Rumah Kaca: (a) Pemberian pupuk dan penggenangan tanah, (b) Persemaian benih padi, dan (c)

Penanaman padi 29

22 Gambar Tanaman Padi Usia 9 MST: (a) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 2 % dan 4 % dengan Residu Dolomit 2 % dan 4 %, (b) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 6 % dan 8 %

dengan Residu Dolomit 6 % dan 8 % 30

23 Gambar Tanaman Padi Usia 15 MST: (a) Perlakuan Residu EF

(17)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kenaikan jumlah penduduk Indonesia menuntut pemerintah untuk meningkatkan produksi pangan nasional. Usaha dalam peningkatan produksi pertanian ada dua cara, yaitu usaha intensifikasi dan usaha ekstensifikasi pertanian. Usaha intensifikasi menimbulkan permasalahan di Indonesia, karena lahan pertanian yang subur terutama di Pulau Jawa mengalami penyempitan seiring dengan banyaknya lahan yang telah dikonversi ke lahan non-pertanian. Pemanfaatan lahan gambut merupakan salah satu alternatif ekstensifikasi pertanian yang paling tepat untuk mengatasi kekurangan produksi pangan secara berkelanjutan, sekaligus mengurangi tekanan atas pengelolaan lahan pertanian yang terlalu intensif di Pulau Jawa.

Pemanfaatan lahan gambut dalam bidang pertanian terutaman untuk budidaya padi sawah dihadapkan pada beberapa masalah seperti pH tanah masam, status dan keseimbangan hara rendah, serta tingginya kandungan asam-asam organik beracun bagi tanaman. Selain itu, beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa ketersediaan silikat pada tanah gambut di Kalimantan dan Sumatera rendah (Ismumadji dan Damanik 1981). Tanaman padi yang tumbuh pada tanah gambut juga mengalami defisiensi Cu dan kehampaan gabah yang tinggi. Upaya yang dilakukan untuk mengatasi masalah kesuburan tanah tersebut antara lain dengan drainase lahan gambut, pengapuran, penambahan unsur hara makro dan mikro, penambahan bahan amelioran. Bahan amelioran yang dapat digunakan seperti terak baja, abu vulkan, lumpur rawa, abu sisa pembakaran, dan lain-lain.

Terak baja (steel slag) merupakan produk sampingan yang terbentuk dari proses pembuatan baja (Anonim 1996). Berdasarkan proses pembuatan baja, steel slag terdiri dari : 1) Iron making slag (blast furnace slag), 2) steel making slag 1999 tentang pengelolaan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), steel slag

dikategorikan sebagai limbah B3. Limbah B3 adalah sisa suatu usaha dan atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan atau beracun yang karena sifat dan atau konsentrasinya dan atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan atau merusakan lingkungan hidup dan atau membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta mahluk hidup lain.

(18)

65-2

96 % (Hidayatulloh 2006). Selain dengan penambahan EF slag, penambahan dolomit dan unsur mikro juga mampu memperbaiki sifat kimia tanah gambut. Dolomit merupakan salah satu bahan amelioran yang mampu meningkatkan pH tanah gambut serta meningkatkan Ca dan Mg dapat ditukar. Unsur mikro yang ditambahkan pada tanah gambut berfungsi untuk meningkatkan kadar unsur hara mikro tersedia tanah. Penelitian yang dilakukan oleh Utami (2012) menunjukkan bahwa penambahan bahan amelioran berupa EF slag, dolomit, dan unsur mikro pada tanah gambut dapat memperbaiki sifat kimia tanah gambut dan dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah. Kandungan logam berat dalam beras yang dihasilkan masih di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam beras.

Penelitian mengenai residu pemberian EF slag, dolomit dan unsur mikro pada tanah gambut belum pernah ada. Berdasarkan uraian di atas, perlu dilaksanakan penelitian mengenai pengaruh residu pemberian EF slag, dolomit, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi padi sawah tanaman kedua pada tanah gambut.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengevaluasi pengaruh residu EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah gambut.

2. Mengevaluasi pengaruh residu EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah tanaman kedua pada tanah gambut.

3. Mengevaluasi pengaruh residu pemberian EF slag, dolomit dan unsur mikro terhadap kandungan logam berat beracun dalam beras untuk kelayakan konsumsi.

Hipotesis Penelitian

Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah :

1. Residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro dapat memperbaiki sifat kimia tanah gambut terutama meningkatkan pH, basa-basa dapat dipertukarkan, serta unsur mikro tanah gambut.

2. Peningkatan pertumbuhan dan produksi padi sawah tanaman kedua dengan pemberian EF slag lebih baik dibanding dengan pemberian dolomit dan unsur mikro.

(19)

3

TINJAUAN PUSTAKA

Karakteristik Tanah Gambut

Lahan gambut adalah lahan yang memiliki lapisan tanah kaya bahan organik (C-organik > 18 %) dengan ketebalan 50 cm atau lebih. Bahan organik penyusun tanah gambut terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang belum melapuk sempurna karena kondisi lingkungan jenuh air dan miskin hara. Oleh karenanya lahan gambut banyak dijumpai di daerah rawa belakang (back swamp) atau daerah cekungan yang drainasenya buruk (Agus dan Subiksa 2008).

Kadar air tanah gambut berkisar antara 100 – 1300 % dari berat keringnya (Mutalib et al. 1991). Artinya bahwa gambut mampu menyerap air sampai 13 kali bobotnya. Kadar air yang tinggi menyebabkan BD menjadi rendah (0.1 – 0.2 g/cm3), gambut menjadi lembek dan daya menahan bebannya rendah. Volume gambut akan menyusut bila lahan gambut didrainase, sehingga terjadi penurunan permukaan tanah (subsiden). Rendahnya BD gambut menyebabkan daya menahan atau menyangga beban menjadi sangat rendah (Agus dan Subiksa 2008). Sifat fisik tanah gambut lainnya adalah sifat mengering (kadar air < 100 %) tidak balik. Gambut yang mengering ini sifatnya sama dengan kayu kering yang mudah hanyut dibawa aliran air dan mudah terbakar dalam keadaan kering (Widjaja-Adhi 1988 dalam Agus dan Subiksa 2008).

Secara alamiah lahan gambut memiliki tingkat kesuburan rendah karena kandungan unsur haranya rendah dan mengandung beragam asam-asam organik yang sebagian bersifat racun bagi tanaman (Agus dan Subiksa 2008). Tanah gambut umumnya mempunyai tingkat kemasaman yang relatif tinggi dengan kisaran pH 3 - 5. Gambut oligotropik yang memiliki substratum pasir kuarsa di Berengbengkel, Kalimantan Tengah memiliki kisaran pH 3.25 – 3.75 (Halim 1987; Salampak 1999). Sementara itu gambut di sekitar Air Sugihan Kiri, Sumatera Selatan memiliki kisaran pH yang lebih tinggi yaitu antara 4.1 sampai 4.3 (Hartatik et al. 2004 dalam Agus dan Subiksa 2008). Kondisi tanah gambut yang sangat masam akan menyebabkan kekahatan hara N, P, K, Ca, Mg, B, dan Mo. Unsur hara Cu, B, dan Zn merupakan unsur mikro yang seringkali sangat kurang (Mutalib et al. 1991).

Kemasaman tanah gambut disebabkan oleh kandungan asam-asam organik yang terdapat pada koloid gambut. Dekomposisi bahan organik pada kondisi anaerob menyebabkan terbentuknya senyawa fenolat dan karboksilat yang menyebabkan tingginya kemasaman gambut. Selain itu terbentuknya senyawa fenolat dan karboksilat dapat meracuni tanaman pertanian (Sabiham et al. 1997).

(20)

4

Steel Slag sebagai Bahan Amelioran

Terak baja (steel slag) merupakan produk sampingan yang terbentuk dari proses pembuatan baja (Anonim 1996). Berdasarkan proses pembuatan baja, steel slag terdiri dari : 1) Iron making slag (blast furnace slag), 2) steel making slag (converter slag atau basic oxygen furnace dan electric furnace slag) (Suwarno 1998). Steet slag Indonesia berupa Electric furnace slag mengandung 42 % Fe2O3; 7.2 % Al2O3, 21.5 % CaO; 11.2 % SiO2; 0.4 % P2O5 (Suwarno dan Goto

1997a).

Pemanfaatan steel slag di bidang pertanian di antaranya sebagai sumber kalsium dan magnesium atau bahan pengapuran, sumber silikat, sebagai bahan amelioran dan untuk menurunkan kadar Fe dan Mn dalam tanah (Okuda dan Takahashi 1962 dalam Hidayatullah 2006). Tisdale et al. (1985) menyatakan bahwa ada tiga jenis steel slag yang digunakan dalam pertanian yaitu blast furnace slag, basic slag, dan electric furnace slag. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan Syihabuddin (2011), pemberian steel slag sebagai bahan amelioran pada tanah gambut dapat meningkatkan bobot biomasa tanaman dan produksi padi, berpengaruh nyata dapat meningkatkan pH tanah, basa-basa dapat dipertukarkan serta unsur mikro dalam tanah dan tanaman. Selain itu, pemberian terak baja juga dapat menurunkan kelarutan logam berat.

Manfaat Silikon bagi Tanaman Padi

Silikon mempunyai beberapa manfaat dalam pertumbuhan padi, antara lain melindungi tanaman dari serangan jamur dan serangga, memelihara daun tetap tegak, mengurangi kehilangan air akibat transpirasi melalui kutikula, meningkatkan toleransi tanaman terhadap berkurangnya tekanan osmosis pada perakaran medium, dan mengurangi pengambilan yang berlebihan pada Fe dan Mn (Yoshida 1981).

Silikon merupakan unsur benefisial yang sangat penting artinya bagi tanaman padi. Unsur ini menyebabkan daun padi menjadi lebih tegak, dapat memperbaiki pertumbuhan, memperkuat batang dan akar, mendorong pembentukan malai lebih awal, serta meningkatkan jumlah gabah per malai dan persentase gabah (De Datta 1981). Terak baja Indonesia (Electric Furnace Slag) yang dapat digunakan sebagai pupuk silikat pada tanaman padi bermanfaat mengurangi persentase gabah hampa dan meningkatkan produksi padi pada tanah dengan ketersediaan Si yang rendah (Suwarno dan Goto 1997b).

(21)

5

Dolomit sebagai Bahan Amelioran

Dolomit (CaMg(CO3)2) merupakan salah satu jenis kapur yang digunakan

untuk menyuplai Ca dan Mg serta mengurangi kemasaman tanah. Pemberian kapur, selain dapat mengurangi kemasaman tanah, juga dapat meningkatkan kandungan kation-kation basa, yaitu Ca dan Mg, dan meningkatkan kejenuhan basa gambut (Hardjowigeno 1986). Pada bidang pertanian dolomit ini digunakan sebagai bahan amelioran pada tanah masam termasuk lahan gambut. Selain itu, pengapuran dapat mengurangi pengaruh buruk asam-asam organik dalam mengkhelat unsur hara seperti P, sehingga ketersediaan P dalam tanah akan meningkat (Driessen 1978).

Pengapuran pada lahan gambut dapat memperbaki kesuburan tanah gambut, namun efek residunya tidak berlangsung lama hanya 3-4 kali musim tanam, sehingga pengapuran harus dilakukan secara periodik. Pengapuran mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui dua cara yaitu peningkatan ketersediaan unsur Ca, Mg, dan perbaikan ketersediaan unsur-unsur lain yang ketersediaannya tergantung pH tanah (BBPT Padi 2009).

Pemupukan Unsur Mikro (Cu dan Zn)

Tembaga (Cu) dan seng (Zn) merupakan unsur mikro yang diperlukan bagi tanah dan tanaman. Unsur Cu berfungsi sebagai aktivator enzim dalam proses penyimpanan cadangan makanan dan elemen dalam pembentukan pro vitamin A. Tembaga berperan sebagai bagian penyusun enzim kloroplas plastosianin dalam sistem transpor elektron antara fotosistem I dan II. Unsur hara ini jika cukup bagi tanaman, menyebabkan daun tumbuh lebih banyak dan luas daun lebih besar. Hal ini memungkinkan tanaman menangkap sinar matahari secara maksimal sehingga meningkatkan hasil fotosintesis. Bila proses fotosintesis berjalan dengan baik, maka fotosintat yang terbentuk meningkat kemudian ditranslokasikan ke bagian vegetatif tanaman untuk membentuk organ baru (Gardner et al. 1991).

Ketersediaan Cu dan Zn bergantung pada kandungannya dalam bahan induk, pH tanah, drainase, kadar bahan organik, dan keadaan redoks tanah (Lindsay 1979). Untuk tanah yang mengalami kekahatan hara Zn direkomendasikan pemupukan Zn sebanyak 5-10 kg Zn/ha dalam bentuk ZnO, ZnCl atau ZnSO4 sekali dalam 5 tahun (Doberman dan Fairhurst 2000). Untuk

tanah yang kahat Cu disarankan pemupukan 5-10 kg Cu/ha, sekali dalam lima tahun, atau dengan merendam akar bibit padi pada larutan 1 % CuSO4 selama satu

jam sebelum tanam (BBPT Padi 2009)

Pengertian dan Permasalahan Logam Berat

(22)

6

yang belum diketahui kegunaannya, maupun yang dalam jumlah relatif sedikit dapat menyebabkan keracunan, misalnya Hg, Pb, Cd, dan As (Darmono 1995).

Hingga batas tertentu logam berat sangat beracun bagi manusia atau binatang. Kadmium (Cd) dan arsen (As) sangat beracun; air raksa (Hg), timah (Sn), nikel (Ni), dan flour (F) mempunyai tingkat racun yang sedang; dan boron (B), tembaga (Cu), mangan (Mn), dan seng (Zn) mempunyai tingkat racun terendah (Soepardi 1983). Adanya logam berat dalam tanah pertanian dapat menurunkan produktivitas pertanian dan kualitas hasil pertanian, selain itu juga dapat membahayakan kesehatan manusia melalui konsumsi pangan yang dihasilkan dari tanah yang tercemar logam berat tersebut (Subowo et al. 1999).

Standar Nasional Indonesia (SNI) 7387 tentang batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan kelompok serealia tertera pada tabel di bawah ini: Tabel 1 Batas Maksimum Cemaran Logam dalam Pangan Kelompok Serealia

Elemen Logam Berat Batas Maksimum

Terak baja (steel slag) memiliki kandungan yang berupa unsur-unsur logam berat yaitu As, Cd, Cr, Pb, Hg, Zn, Cu, dan Mn yang dapat bersifat toksik. Berdasarkan kandungan logam berat tersebut, steel slag di Indonesia dikategorikan sebagai limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) menurut No 85 Tahun 1999 tentang perubahan atas PP No 18 tentang pengelolaan limbah B3. Limbah B3 yaitu limbah usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya atau beracun yang karena sifat atau konsentrasi dan jumlahnya, secara langsung dapat mencemarkan atau merusak lingkungan hidup, membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lainnya (Pohan 2012).

Karakteristik Tanaman Padi

Tanaman padi (Oryza sativa L.) termasuk ke dalam famili Graminae yang ditandai dengan batang yang tersusun dari beberapa ruas (De Datta 1981). Yoshida (1981) membagi pertumbuhan padi menjadi 3 bagian yakni:

1) Fase Vegetatif, meliputi pertumbuhan mulai kecambah sampai dengan inisiasi primordial malai. Selama fase vegetatif, anakan tanaman bertambah dengan cepat, tanaman bertambah tinggi, dan daun tumbuh secara reguler. Anakan aktif ditandai dengan pertambahan anakan yang cepat sampai tercapainya anakan maksimum. Setelah anakan maksimum tercapai, sebagian dari anakan akan mati dan tidak menghasilkan malai, yang disebut sebagai anakan tidak efektif.

(23)

7 sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Di samping itu, stadia reproduktif juga ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting, dan pembungaan. Inisiasi primordial malai biasanya dimulai 30 hari sebelum bunga. Pembungaan merupakan stadia keluarnya malai. Dalam suatu rumpu atau komunitas tanaman, fase pembungaan memerlukan waktu 10-14 hari. Antesis telah mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tipe cabang malai telah tampak keluar.

3) Fase Pematangan, dimulai dari berbunga sampai matang panen. Ditandai dengan bobot jerami mulai turun, bobot gabah meningkat dengan cepat dan terjadi penuaan daun. Fase pematangan terdiri dari gabah matang susu, gabah ½ matang, dan gabah matang penuh (setiap gabah matang, berkembang penuh, keras dan berwarna kuning. Periode pematangan kira-kira membutuhkan waktu kira-kira-kira-kira 30 hari.

Terdapat 25 spesies Oryza, yang dikenal adalah O. sativa dengan dua subspecies yaitu Indica (padi bulu) yang ditanam di Indonesia dan Sinica (padi cere). Padi dibedakan dalam dua tipe yaitu padi kering (gogo) yang ditanam di dataran tinggi dan padi sawah di dataran rendah yang memerlukan penggenangan (BBPT Padi 2010).

METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian terdiri atas percobaan rumah kaca dan analisis laboratorium. Percobaan rumah kaca dilaksanakan di University Farm Cikabayan, Institut Pertanian Bogor, sedangkan analisis laboratorium berupa analisis tanah dan tanaman dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan mulai dari Maret 2013 sampai dengan September 2013.

Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah gambut, benih padi sawah varietas IR-64, pupuk dasar (Urea, SP-36, dan KCl), dan beberapa bahan kimia untuk analisis tanah dan tanaman. Contoh tanah gambut yang digunakan berasal dari Kumpeh, Jambi bekas penelitian sebelumnya. Dalam percobaan sebelumnya, tanah gambut tersebut telah diberi perlakuan electric furnace slag

(24)

8

Alat Penelitian

Peralatan yang digunakan dalam percobaan rumah kaca adalah: ember (sebagai pot), penggaris, hand sprayer, timbangan, jaring perangkap burung, kain kasa, dan kamera. Beberapa peralatan untuk analisis tanah dan tanaman yang digunakan di laboratorium meliputi: neraca, labu kjeldahl/digestion, destilator dan labunya, waterbath, tabung reaksi, pipet, buret, oven, spectrophotometer,

flamephotometer, atomic absorption spectrophotometer (AAS), dan lain-lain.

Rancangan Percobaan

Percobaan rumah kaca merupakan percobaan faktor tunggal yang terdiri dari 10 perlakuan dan 3 ulangan sehingga diperoleh 30 satuan percobaan. Perlakuan yang diberikan pada percobaan sebelumnya tercantum pada Tabel 2.

Tabel 2 Jenis dan Dosis Perlakuan pada Penelitian Sebelumnya

Perlakuan EF slag* Dolomit** CuSO4 ZnSO4

Keterangan: *) = berukuran < 2 mm, berasal dari PT. Krakatau Steel, Cilegon, DN 66.08 %; **) = DN 107.07 % ; ek (ekuivalen) = penyetaraan DN dolomit terhadap DN EF slag dari setiap dosis

EF slag, (Utami 2012).

Rancangan percobaan yang dipakai adalah rancangan acak lengkap (RAL). Rancangan ini digunakan karena dalam percobaan ini kondisi satuan percobaan yang digunakan relatif homogen. Adapun model matematika rancangan ini adalah sebagai berikut:

Yij = μ + αi + Eij

Keterangan :

Yij = nilai pengamatan pada perlakuan ke- i, dan ulangan ke- k. μ = rataan umum.

(25)

9

Pelaksanaan Penelitian

Setelah tanaman pertama dipanen, dilakukan pengambilan contoh tanah sebanyak 100 g dari setiap pot perlakuan sebanyak tiga ulangan untuk dilakukan analisis sifat kimia tanah di laboratorium. Variabel yang diamati pada analisis sifat kimia tanah meliputi: pH H2O (1:5), N-total (metode Kjeldahl), P-tersedia

(metode Bray I), basa-basa dapat ditukar (Ca, Mg, Na, K) metode NH4OAc 1 N

pH 7, Si-tersedia metode ekstraksi natrium asetat 0.1 M pH 4, unsur-unsur mikro (Fe, Mn, Cu, Zn) tersedia metode ekstraksi DTPA (Dietilen Triamine Penta Acetic Acid) pH 7.3.

Setelah contoh tanah diambil dari setiap pot, selanjutnya dilakukan penggabungan tanah gambut pada perlakuan yang sama antara tanah pada pot yang pernah ditanami padi sawah varietas IR-64 dan tanah pada pot yang pernah ditanami padi sawah varietas Air Tenggulang. Tanah yang diperoleh dari hasil penggabungan memiliki bobot setara dengan 3.40 kg BKM/pot.

Tahap selanjutnya dilakukan penyemaian benih padi sawah IR 64 pada media semai berupa kain kasa dalam keadaan lembab di atas permukaan sebuah nampan yang dijaga ketersediaan airnya. Sebelum disemai benih direndam selama 1 x 24 jam, kemudian benih ditiriskan di ruang teduh selama 1 x 24 jam. Setelah umur semaian 18 hari dilakukan penanaman 2 batang padi pada setiap pot. Pemeliharaan tanaman terdiri dari pemupukan dan penyiraman tanaman. Pada satu hari sebelum tanam pupuk yang terdiri dari pupuk urea 1/3 bagian (1.70 g/pot), SP-36 diberikan seluruhnya (5.10 g/pot), dan KCl ½ bagian (1.27 g/pot) diberikan ke setiap pot. Selanjutnya, pada umur 21 HST diberikan pupuk Urea 1/3 bagian (1.70g/pot) dan pada umur 35 HST pupuk yang diberikan pupuk urea 1/3 bagian (1.70 g/pot) dan KCl ½ bagian (1.27 g/pot). Penyiraman tanaman disesuaikan dengan kondisi lapang di sawah yaitu dengan melakukan penyiraman satu kali sehari hingga tinggi genangan mencapai sekitar 2.5 cm dari permukaan tanah. Setelah malai mulai tumbuh, tanaman dilindungi dari gangguan burung dengan memasang jaring yang mengelilingi area penanaman.

Variabel yang diamati dalam percobaan rumah kaca adalah pertumbuhan vegetatif dan produksi. Variabel pertumbuhan vegetatif tanaman terdiri dari: tinggi tanaman dan jumlah anakan umur 3-11 minggu setelah tanam (MST). Panen dilakukan setelah terjadi fase pematangan pada tahap gabah matang penuh. Kriteria siap panen dapat berupa 95 % bulir padi berkembang penuh, keras dan berwarna kuning yaitu pada umur 19 MST. Variabel produksi tanaman yang diukur terdiri dari : bobot gabah kering panen (BGKP), bobot gabah kering giling (BGKG), bobot kering gabah bernas (BKGB), dan bobot kering gabah hampa (BKGH). Setelah malai dipotong, kemudian daun dan batang dipotong, dicuci hingga bersih, dioven dan digiling untuk selanjutnya dianalisis kadar SiO2

(26)

10

Analisis Data

Data hasil penelitian selanjutnya dianalisis statistik dengan menggunakan analisis ragam. Apabila didapatkan pengaruh perlakuan yang nyata maka dianalisis lanjutan dengan menggunakan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) atau uji wilayah Berganda Duncan pada taraf α = 5 %.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Residu Electric Furnace Slag (EF slag), Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Gambut

Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 6) diketahui bahwa residu EF slag dan dolomit berpengaruh sangat nyata terhadap pH tanah. Nilai pH terendah (pH 4.3) terdapat pada perlakuan kontrol dan unsur mikro, sedangkan nilai pH tertinggi (pH 5.1) terdapat pada perlakuan EF slag 8 % dengan kenaikan sebesar 19 % dibandingkan kontrol (Gambar 1).

Gambar 1 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah Gambut

Gambar 1 menunjukkan bahwa residu perlakuan EF slag dan dolomit mampu meningkatkan pH tanah seiring dengan bertambahnya dosis perlakuan. Meningkatnya pH tanah pada tanah yang diberikan steel slag disebabkan karena adanya reaksi OH- dan silikat (H3SiO3-) dengan H+, menghasilkan H2O dan

H4SiO4, proses ini mampu menurunkan konsentrasi H+, sehingga pH tanah

meningkat (Suwarno 2002). Dolomit dapat meningkatkan pH tanah dengan sumbangan kation basa seperti Ca dan Mg. Unsur Ca dan Mg dalam dolomit akan terlarut dan menggantikan posisi H+ yang berasal dari disosiasi asam-asam organik sehingga dapat menaikkan pH tanah gambut (Pohan 2012).

Residu EF slag menghasilkan pH tanah lebih tinggi dibandingkan dengan residu dolomit setelah panen tanaman pertama. Namun, menurut Utami (2012), pemberian dolomit pada percobaan inkubasi satu bulan meningkatkan pH lebih tinggi dibandingkan dengan pemberian EF slag. Menurut Driessen (1978), hal ini disebabkan oleh kandungan Ca dan Mg dalam dolomit yang diberikan pada tanah gambut lebih cepat larut, sehingga efek residunya tidak berlangsung lama.

(27)

11 Analisis ragam pada Lampiran 7 dan 8 memperlihatkan bahwa residu EF slag dan dolomit setelah panen tanaman pertama berpengaruh sangat nyata terhadap kadar Ca-dd dan Mg-dd tanah. Tabel 3 menunjukkan bahwa kadar Ca-dd tanah pada residu dolomit umumnya lebih tinggi dibandingkan dengan residu EF slag, sedangkan nilai Mg-dd tanah pada residu EF slag nyata lebih tinggi dibandingkan dengan residu dolomit.

Kadar Ca-dd tertinggi yaitu pada residu dolomit ekuivalen EF slag 8 % (Ca-dd= 52.69 me/100 g) dengan kenaikan 900 % dibanding kontrol dan kadar Mg-dd tertinggi pada residu EF slag 8 % (Mg-dd= 10.42 me/100g) dengan kenaikan 689 % dibanding kontrol. Nilai Ca-dd terendah pada perlakuan kontrol (Ca-dd= 5.27 me/100g) dan Mg-dd terendah pada perlakuan kontrol (Mg-dd= 1.32 me/100g). Tabel 3 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Ca

dan Mg Dapat Ditukar Tanah Gambut

Dolomit mengandung Ca dan Mg, diharapkan lebih dapat menyumbangkan unsur Ca sehingga Ca-dd tanah meningkat. EF slag juga mengandung Ca dan Mg sehingga dapat menyumbangkan Ca dan Mg ke dalam tanah. Suwarno dan Goto (1997b) menyatakan bahwa kation-kation yang dominan dalam steel slag

termasuk unsur Ca dan Mg. Hal ini terbukti dengan meningkatnya Mg-dd tanah pada perlakuan EF slag.

Analisis ragam (Lampiran 9) menunjukkan bahwa residu EF slag, dolomit, dan unsur mikro berpengaruh nyata terhadap kadar SiO2-tersedia tanah. Data hasil

uji wilayah berganda Duncan (Tabel 4) residu EF slag setelah panen tanaman pertama mampu meningkatkan kadar SiO2-tersedia tanah, sedangkan pada residu

dolomit tidak. Ketersediaan SiO2 tertinggi terdapat pada residu EF slag 8 %

(223.2 ppm) dan terendah pada residu dolomit ekuivalen EF slag 8 % (124.1 ppm).

Kadar SiO2-tersedia pada residu EF slag lebih tinggi daripada residu

dolomit dan unsur mikro. Seperti pada penelitian sebelumnya oleh Utami (2012),

EF slag dapat meningkatkan kadar SiO2 tersedia tanah yang lebih baik dari pada

(28)

12

Tabel 4 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap SiO2

-tersedia Tanah Gambut dan unsur mikro berpengaruh sangat nyata terhadap kadar P-tersedia tanah. Kadar P-tersedia tanah (Gambar 2) pada residu EF slag dan dolomit lebih rendah daripada perlakuan kontrol dan unsur mikro setelah panen tanaman pertama. Jika dilihat dari Gambar 2, nilai tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (367.3 ppm) dan diikuti perlakuan kontrol (336.7 ppm) yang sangat berbeda nyata dengan residu perlakuan lainnya. Nilai P-tersedia tanah terendah terdapat pada residu EF slag 6 % (121.5 ppm).

Gambar 2 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap P-tersedia Tanah Gambut

(29)

P-13 tersedia pada residu dolomit secara umum lebih tinggi dibandingkan dengan residu EF slag.

Hasil uji wilayah berganda Duncan (Tabel 5) menunjukkan bahwa residu perlakuan EF slag, dolomit, dan unsur mikro berpengaruh tidak nyata terhadap kadar N-total tanah. Penelitian ini sejalan dengan Utami (2012), pemberian EF slag, dolomit, dan unsur mikro pada taraf dosis yang diaplikasikan tidak dapat meningkatkan kandungan N-total tanah gambut. Nilai N-total terendah pada residu perlakuan EF slag 4 % yaitu 1.02 % dan tertinggi pada residu perlakuan EF slag 2 % yaitu 1.97 %.

Pada hasil uji wilayah berganda Duncan (Tabel 5) terlihat bahwa residu dari perlakuan EF slag berpengaruh nyata meningkatkan kadar Fe dan Mn tersedia tanah. Kadar Fe dan Mn tersedia tanah residu EF slag lebih tinggi dibandingkan residu dolomit. Hal ini disebabkan oleh kandungan Fe dan Mn yang cukup tinggi dalam EF slag (Fe2O3 = 43.18 %; Mn= 12400 ppm), sehingga dapat

meningkatkan ketersediaan kedua unsur ini dalam tanah (Pohan 2012).

Tabel 5 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap N-total, Fe-tersedia, Mn-tersedia, Cu-tersedia, dan Zn-tersedia Tanah Gambut

Perlakuan N-total

Fe-pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).

Kadar Fe-tersedia tanah tertinggi terdapat pada residu EF slag 4 % (1672.7 ppm) dan kadar Fe-tersedia tanah terendah yaitu pada residu dolomit ekuivalen

EF slag 8 % (225.3 ppm). Kadar Mn tersedia tanah tertinggi pada residu EF slag

4 % (79.11 ppm) dan terendah pada perlakuan kontrol (0.53 ppm). Residu unsur mikro sangat nyata meningkatkan nilai Cu dan Zn tersedia tanah setelah panen tanaman pertama. Nilai Cu tersedia tanah tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (23.58 ppm) dan tidak terdeteksi pada residu perlakuan lain. Penurunan Cu dalam larutan tanah terjadi pada tanah gambut yang disawahkan (BBPT Padi 2009). Kadar Zn tersedia tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (24.13 ppm). Pada residu unsur mikro, kadar Cu dan Zn lebih tinggi dibandingkan dengan residu lainnya. Hal ini disebabkan pada perlakuan unsur mikro, pupuk yang diberikan berupa CuSO4 dan ZnSO4 tidak diserap tanaman karena tanaman mati

(30)

14

Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan serta Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua

Dari hasil pengamatan di rumah kaca terlihat bahwa tanaman pada perlakuan kontrol dan unsur mikro tidak tumbuh dan mati pada umur 15 MST, sehingga tidak berproduksi. Berdasarkan data hasil pengamatan pada Tabel 6, residu EF slag dan dolomit dapat meningkatkan pertumbuhan padi. Pertumbuhan dan produksi tanaman padi pada perlakuan residu EF slag di tanah gambut lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Hal ini berkaitan dengan selain perannya yang dapat menyumbangkan silikat ke tanah gambut sebagai faktor penentu perbaikan sifat kimia tanah gambut dan produksi padi, juga dengan terendah terdapat pada residu unsur mikro yaitu 22.6 cm. Umumnya, peningkatan tinggi tanaman seiring dengan penambahan dosis yang diberikan. Jumlah anakan tanaman pada umur 11 MST tertinggi terdapat pada perlakuan residu EF slag 8% sebanyak 35 batang/pot dan jumlah terendah yaitu pada kontrol yang tidak memiliki anakan (0 batang/pot). Sedangkan untuk jumlah anakan produktif padi tertinggi terdapat pada perlakuan residu EF slag 6 % sebanyak 66 batang/pot dan jumlah anakan produktif padi terendah yaitu pada kontrol dan unsur mikro yang tidak memiliki anakan produktif (0 batang/pot). Hal ini berarti bahwa pada residu EF slag 6 %, tanaman sudah mampu tumbuh dengan baik.

Tabel 6 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Umur 11 MST, Jumlah Anakan Umur 11 MST, dan Anakan Produktif

Perlakuan Tinggi Tanaman Jumlah Anakan Anakan Produktif

(31)

15 Anakan produktif yang lebih tinggi daripada jumlah anakan yang ditunjukkan pada Tabel 6, disebabkan pada pengukuran jumlah anakan tanaman dilakukan hanya dari umur 1 MST - 11 MST, sedangkan anakan produktif diukur hingga tanaman panen yaitu 16 MST dan 19 MST.

Pemanenan dilakukan tidak serempak antara perlakuan residu EF slag dan dolomit. Residu dolomit dipanen lebih dulu yaitu pada saat tanaman padi berumur 16 MST, sedangkan residu EF slag dipanen pada saat tanaman padi berumur 19 MST. Daun dan batang tanaman padi pada perlakuan residu dolomit telah mengering pada saat tanaman padi berumur 16 MST, sehingga harus segera dipanen. Data hasil uji wilayah berganda Duncan, bobot gabah kering panen (GKP), bobot gabah kering giling (GKG), bobot gabah bernas (GB), dan persentase bobot gabah hampa (GH) ditunjukkan pada Tabel 7.

Tabel 7 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Produksi Tanaman Padi

Perlakuan Bobot GKP Bobot GKG Bobot GB Persentase Bobot GH daripada perlakuan residu dolomit. Bobot gabah kering panen paling tinggi diperoleh pada perlakuan EF slag 8 % yaitu 60.89 g/pot, sedangkan terendah pada perlakuan kontrol dan unsur mikro yang bobotnya 0 g/pot. Hal yang sama terlihat pada bobot gabah kering giling dan bobot gabah bernas, didapatkan hasil yang paling tinggi pada perlakuan EF slag 8 %, masing-masing 46.56 g/pot dan 40.43 g/pot.

Persentase bobot gabah hampa pada perlakuan residu dolomit umumnya lebih tinggi daripada perlakuan residu EF slag. Persentase bobot gabah hampa pada perlakuan residu dolomit sebesar 15-77 %, sedangkan perlakuan residu EF slag sebesar 13-30 %. Hal ini berkaitan dengan hasil dari analisis sifat kimia tanah yang dapat diketahui bahwa residu EF slag mampu meningkatkan pH tanah gambut, Ca dan Mg dapat ditukar, SiO2 tersedia, serta Fe dan Mn tersedia tanah

(32)

16

Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada Jerami dan Kadar Logam Berat pada Beras

Analisis kadar SiO2 pada jerami tidak dilakukan analisis ragam disebabkan

karena terdapat tanaman yang tidak menghasilkan jaringan tanaman yang layak untuk dianaisis. Hasil analisis SiO2 pada jerami terdapat pada Tabel 8.

Tabel 8 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 pada Jerami Padi

Perlakuan SiO2

...(%)…

Kontrol -

Unsur Mikro -

EF slag 2 % 13.88

EF slag 4 % 14.52

EF slag 6 % 13.72

EF slag 8 % 15.94

Dolomit ek 2 % 8.09

Dolomit ek 4 % 11.40

Dolomit ek 6 % 8.72

Dolomit ek 8 % 9.39

Keterangan: -) sampel tidak ada, sehingga tidak dianalisis.

Kadar SiO2 pada jerami padi tertinggi terdapat pada perlakuan residu EF slag 8 % yaitu 15.94 %, sedangkan kadar terendah terdapat pada perlakuan residu dolomit ekuivalen EF slag 2 % yaitu 8.09 %. Secara umum, kadar SiO2 dalam

jerami padi pada residu EF slag lebih tinggi dibandingkan pada residu dolomit. Hal ini terbukti dengan presentase gabah hampa yang dihasilkan dari perlakuan residu EF slag lebih rendah daripada perlakuan residu dolomit. Silikat sangat penting bagi pertumbuhan tanaman padi, karena dapat meningkatkan jumlah gabah per malai dan persentase gabah bernas (De Datta 1981).

(33)

17 Tabel 9 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Kadar

Logam Berat pada Beras Padi

Keterangan: td = tidak terdeteksi; -) bobot sampel tidak ada, sehingga tidak dianalisis.

Penelitian yang dilakukan oleh Utami (2012), menunjukkan bahwa hasil analisis pemberian EF slag dan dolomit berpengaruh tidak nyata terhadap ketersediaan logam berat Pb, Hg, dan Cd. Walaupun kadar Pb dan Cd tersedia tanah hampir terdeteksi pada seluruh perlakuan, namun nilainya sangat rendah. Hal ini disebabkan karena pemberian EF slag dan dolomit berpegaruh nyata meningkatkan pH tanah. Menurut Soepardi (1983), seiring dengan meningkatnya pH tanah kelarutan logam berat semakin menurun sehingga kurang mobil dan kurang tersedia. Pohan (2012) menyatakan bahwa aplikasi EF slag tidak berbahaya dan layak untuk dijadikan amelioran tanah di bidang pertanian.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Residu EF slag dan dolomit masih dapat memperbaiki sifat kimia tanah gambut terutama nyata meningkatkan pH tanah, serta Ca dan Mg dapat ditukar. Residu EF slag nyata meningkatkan kadar SiO2-tersedia, dan unsur mikro (Fe dan

Mn tersedia). Ketiga residu (EF slag, dolomit, dan unsur mikro) berpengaruh tidak nyata terhadap N-total tanah. Pertumbuhan dan produksi padi sawah dengan residu EF slag lebih baik daripada dengan residu dolomit. Bobot gabah bernas dan kadar SiO2 dalam jerami padi pada residu EF slag lebih tinggi dibandingkan

(34)

18

Saran

Diperlukan penelitian berupa percobaan lapang mengenai efek residu dari perlakuan EF slag dan dolomit terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi pada tanah gambut,dengan perlakuan dan dosis yang sama.

DAFTAR PUSTAKA

Agus, F. dan I. G. M. Subiksa. 2008. Lahan Gambut: Potensi untuk Pertanian dan Aspek Lingkungan. Bogor (ID): Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF).

Alloway, B. J. 1995. Introduction. Di dalam: B. J. Alloway, editor. Heavy Metals in Soils. Ed ke-2. Reading (UK): Blackie Academic & Professional. hlm 3-9. Anonim. 1996. Properties and Effective Uses of Steel Slag. Tokyo (JP):

Sumitomo Corporation.

[BBPTP] Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. 2008. Deskripsi: Varietas Padi. Litbang BBPTP. Bogor (ID): Kementerian Pertanian.

. 2009. Padi: Inovasi Teknologi dan Ketahanan Pangan. Jakarta (ID): LIPI Pr.

. 2010. Deskripsi: Varietas Padi. Litbang BBPTP. Bogor (ID): Kementerian Pertanian.

[BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2009. Standar Nasional Indonesia (SNI) 7387: Batas Maksimum Cemaran Logam Berat dalam Pangan. Jakarta (ID): BSN.

Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta (ID): UI Pr. De Datta, S.K. 1981. Principles and Practices of Rice Production. New York

(US): John Willey and Sons, Inc.

Doberman, A. and T. Fairhurst. 2000. Rice: Nutrient Disorder and Nutrient Management. Norcross (CA): IRRI - PPI - PPIC.

Driessen, P. M. 1978. Peat soils. Di dalam: [IRRI] International Rice Research Institute, editor. Soils and Rice. Los Banos, Philippines. Los Banos (PH): IRRI. hlm 763–779.

Gardner, F. P., R. B. Pearce, dan G. L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman

Budidaya. Herawati S, penerjemah. Jakarta (ID): UI Pr. Terjemahan dari:

Physiology of Crop Plants.

Halim, A. 1987. Pengaruh pencampuran tanah mineral dan basa dengan tanah gambut pedalaman Kalimantan Tengah dalam budidaya tanaman kedelai [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Hardjowigeno, S. 1986. Sumber Daya Fisik Wilayah dan Tata Guna Lahan: Histosol. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

(35)

19 Hidayatuloh, S. 2006. Pengaruh terak baja terhadap sifat kimia tanah dan produksi padi sawah pada tanah gambut Mukok, Sanggau [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Husnain. 2009. Ketersediaan Si pada Tanah Sawah dan Metode Penetapan Si Tersedia di dalam Tanah serta Perbandingan Beberapa Metode Ekstraksinya. Bogor (ID): Balai Penelitian Tanah.

Ismumadji, M. dan M. Damanik. 1981. The nutrient status of tidal swamp rice in Kalimantan and Sumatra, Indonesia. Di dalam: [IRRI] International Rice Research Institute, editor. Organic matter and rice; Los Banos, Philippines. Los Banos (PH): IRRI. hlm 489-502.

Lindsay, L. L. 1979. Chemical Equilibria in Soils. New York (US): John Wiley and Sons.

Matichenkov, V. V. and D. V. Calvert. 2002. Silicon as a beneficial element for sugarcane. American Society: Sugarcane Technology. 22: 21-30.

Mutalib, A. A., J. S. Lim, M. H. Wong, and L. Konvai. 1991. Prociding of The International Symposium on Tropical Peatland; 1991 Mei 6-10; Serawak, Malaysia. Serawak (MY): Kuching, MARDI and Dep. of Agriculture. hlm 7-6. Okuda, A. and E. Takahashi. 1964. The role of silicon. Di dalam: [IRRI]

International Rice Research Institute, editor. The Mineral Nutrition of Rice Plant; Maryland, United State. Maryland (US): Jones Hopkins Press Baltimore. hlm 123-146.

Pohan, F. N. 2012. Aplikasi steel slag, dolomit, silica gel dan pupuk mikro pada tanaman padi di tanah gambut [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Presiden Republik Indonesia. 1999. Peraturan Pemerintah Nomor 85 Tahun 1999

tentang Perubahan Atas Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun. Jakarta (ID): Presiden RI. Sabiham, S., T. B. Prasetyo, and S. Dohong. 1997. Phenolic acid in Indonesian

peat. Di dalam: Rieley and Page, editor. Biodiversity and Sustainability of Tropical Peat and Peatland. Cardigan (UK): Samara Publishing Ltd. hlm 289-292.

Salampak. 1999. Peningkatan produktivitas tanah gambut yang disawahkan dengan pemberian bahan amelioran tanah mineral berkadar besi tinggi [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Soepardi, G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Subowo, Mulyadi, S. Widodo, dan A. Nugraha. 1999. Status dan penyebaran Pb,

Cd, dan pestisida pada lahan sawah intensifikasi di pinggir jalan raya. Di dalam: Prosiding Bidang Kimia dan Bioteknologi Tanah. Bogor, Indonesia. Bogor (ID): Puslittanak.

Suwarno. 1998. Utilization of Indonesian electric furnace slag in agriculture [disertasi]. Tokyo (JP): Tokyo University of Agriculture.

_________________. 2002. Utilization of steel slag in wetland rice cultivation on peat soil. Di dalam: Proceedings of the international symposium on land management and biodiversity in Shoutheast Asia. Bali, Indonesia. hlm 211-214. Suwarno and I. Goto. 1997a. Mineralogical and chemical properties of Indonesian

electric furnace slag and its application effect as soil amandment. J Agric Sc. 42: 151-162.

(36)

20

Nutrition for Sustainable Food Production and Environment. Japan: Kluwer Academic Publishers. hlm 803-804.

Syihabuddin, M. 2011. Pengaruh terak baja terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi (Oryza sativa) pada tanah gambut dalam dari kumpeh, Jambi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tisdale, S. W. Nelson, and J. D. Beaton. 1985. Soil Fertility and Fertilizers. Ed

ke-3. New York (US): Mac Millan Publ. Co.

Utami, H. 2012. Pengaruh electric furnace slag, dolomit, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah varietas IR 64 pada tanah gambut dalam dari kumpeh Jambi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

(37)

21

LAMPIRAN

Lampiran 1 Susunan Kimia Electric Furnace Slag

Kadar Total Satuan EF slag

Lampiran 2 Nilai pH, Ca-dd, Mg-dd, SiO2-tersedia, P-tersedia, dan N-total Tanah

(38)

22

Lampiran 3 Kadar Unsur Mikro (Fe, Mn, Cu, dan Zn) Tersedia dalam Tanah pada Percobaan Inkubasi Penelitian Sebelumnya

Perlakuan Fe-tersedia Mn-tersedia Cu-tersedia Zn-tersedia .………...…...………(ppm)………

Kontrol 409.99ab 6.41a 15.89abc 12.04ab

Unsur Mikro 483.12bc 5.49a 34.63d 31.37d

EF slag 2 % 588.06cd 37.47b 17.34bc 12.58abc

EF slag 4 % 683.89d 54.65c 14.35ab 10.98a

EF slag 6 % 836.91e 67.24d 14.19a 14.08bc

EF slag 8 % 855.21e 81.36e 17.29bc 14.75c

Dolomit ek 2 % 402.81ab 9.35a 18.79c 13.00abc Dolomit ek 4 % 330.18a 8.32a 18.23c 12.20ab Dolomit ek 6 % 395.29ab 8.06a 16.87abc 12.19ab Dolomit ek 8 % 393.33ab 9.16a 17.71c 13.52bc Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%

dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).

Sumber: Utami (2012)

Lampiran 4 Kadar Logam Berat Tersedia dalam Tanah pada Percobaan Inkubasi Penelitian Sebelumnya

Perlakuan Pb-tersedia Hg-tersedia Cd-tersedia

.……...….………(ppm)………

Kontrol 0.35 td 0.08

Unsur Mikro 0.13 td 0.02

EF slag 2 % td 0.00 0.04

EF slag 4 % td td 0.07

EF slag 6 % 0.70 td 0.04

EF slag 8 % 0.23 td 0.04

Dolomit ek 2 % 0.27 0.00 0.06

Dolomit ek 4 % 0.06 0.00 0.03

Dolomit ek 6 % 0.06 td 0.03

Dolomit ek 8 % 0.07 td 0.02

Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5%

dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT), td = tidak terdeteksi.

(39)

23 Lampiran 5 Deskripsi Padi

IR 64

Kategori : Varietas unggul nasional (released variety)

Tahun : 1986

Tetua : Persilangan IR 5657-33-2-1/IR 2061-465-1-5-5 Rataan hasil : Kurang lebih 5 ton/ha

Golongan : Cere, kadang-kadang berbulu Umur tanaman : Kurang lebih 115 hari

Ketahanan terhadap hama : Tahan wereng coklat biotipe 1, 2, 3 dan wereng hijau

Ketahanan terhadap penyakit : Agak tahan hawar daun bakteri strain IV, tahan virus kerdil rumput

Anjuran tanam : Baik ditanam di lahan sawah irigasi dataran rendah sampai sedang

Sumber: BBPT Padi (2008).

Lampiran 6 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah

Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel

Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01

Perlakuan 9 2.05 0.228 6.16 ** 2.40 3.45

Galat 20 0.74 0.037

Total Terk 29 2.79

(40)

24

Lampiran 7 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Ca-dd Tanah

Perlakuan 9 6484.71 720.524 35.44 ** 2.40 3.45

Galat 20 406.64 20.332

Total Terk 29 6891.35

Keterangan: **) = sangat nyata.

Lampiran 8 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Mg-dd Tanah

Perlakuan 9 281.86 31.318 11.88 ** 2.40 3.45

Galat 20 52.71 2.635

Lampiran 9 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap SiO2-tersedia Tanah

Perlakuan 9 33184.59 3687.177 2.45 * 2.40 3.45

Galat 20 30151.66 1507.583

Keterangan: *) = nyata.

Lampiran 10 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap P-tersedia Tanah

Perlakuan 9 187247.80 20805.311 5.32 ** 2.40 3.45

Galat 20 78282.80 3914.140

Total Terk 29 265530.61

Lampiran 11 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap N-total Tanah

Perlakuan 9 1.63 0.181 2.07 2.40 3.45

Galat 20 1.75 0.087

(41)

25 Lampiran 12 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur

Mikro terhadap Fe-tersedia Tanah

Perlakuan 9 12118035.85 1346448.428 97.35 ** 2.40 3.45

Galat 20 276614.26 13830.713

Total Terk 29 12394650.11

Lampiran 13 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Mn-tersedia Tanah

Perlakuan 9 35907.15 3989.683 6.81 ** 2.40 3.45

Galat 20 11721.25 586.063

Lampiran 14 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Cu-tersedia Tanah

Perlakuan 9 1501.18 166.798 151.46 ** 2.40 3.45

Galat 20 22.03 1.101

Lampiran 15 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Zn-tersedia Tanah

Perlakuan 9 706.55 78.506 11.68 ** 2.40 3.45

Galat 20 134.48 6.724

Lampiran 16 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Padi pada Usia 11 MST

Perlakuan 9 27207.05 3023.006 136.27 ** 2.40 3.45

Galat 20 443.69 22.185

(42)

26

Lampiran 17 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Jumlah Anakan Tanaman Padi pada Usia 11 MST

Perlakuan 9 4712.83 523.648 23.20 ** 2.40 3.45

Galat 20 451.33 22.567

Lampiran 18 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Anakan Produktif Padi

Perlakuan 9 16702.80 1855.867 16.16 ** 2.40 3.45

Galat 20 2296.67 114.833

Lampiran 19 Pengaruh Residu EF slag, Dolomit, dan Unsur Mikro terhadap Produksi Tanaman Padi

Keterangan: BGKP = Bobot Gabah Kering Panen; BGKG = Bobot Gabah Kering Giling.

Lampiran 19 Lanjutan…

(43)

27 Lampiran 20 Metode Analisis Tanah dan Tanaman

1. Analisis SiO2 Tersedia pada Tanah

Contoh tanah ditimbang sebanyak 5 g, kemudian dimasukkan ke dalam tabung centrifuge dan ditambahkan 50 ml natrium asetat 0.1 M pH 4.0 dan ditempatkan dalam water bath pada suhu 40° C selama 5 jam. Setelah itu, disaring dengan menggunakan kertas saring, selanjutnya kadar Si dalam ekstrak diukur menggunakan AAS. Kadar SiO2 dalam tanah kemudian dihitung dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut :

Kadar SiO2 tersedia (ppm) = ppm SiO2 aliquot x x fk

Keterangan:

Fk = faktor kadar air = 100 / (100 - % KA)

2. Analisis Unsur Mikro Fe, Mn, Cu, dan Zn dengan Metode Ekstrak DTPA Contoh tanah halus < 2 mm ditimbang sebanyak 10 g. Setelah itu, ditambah 20 ml larutan pengekstrak DTPA dan dikocok dengan mesin kocok selama 2 jam. Suspensi disaring atau disentrifusi untuk mendapatkan ekstrak yang jernih. Selanjutnya, diukur masing-masing unsur dengan alat AAS.

Perhitungan :

Keterangan :

ppm kurva = kadar contoh yag didapatdari kurva hubungan antaa kadar deret standar degan pembacaanya setelah dikoreksi dengan blanko.

ml ekstrak = 20 ml g contoh = 10 g

fp = faktor pengencer (bila ada) fk = faktor koreksi KA

3. Analisis Kadar SiO2 pada Tanaman

(44)

28

menit. Selanjutnya cawan dimasukkan kembali ke dalam tanur dan suhu diatur pada 700° C selama 2 jam, setelah 2 jam tanur dimatikan dan didiamkan hingga tidak membara. Setelah tidak membara bobot cawan akhir ditimbang.

Perhitungan : % Si =

% SiO2 =

Bobot setara Si = 28, bobot setara O = 16. 4. Pengukuran Logam Berat dalam Beras

Contoh gabah yang telah dikupas, kemudian beras ditumbuk halus menjadi tepung. Tepung ditimbang sebanyak 0.5 g dan dimasukkan ke dalam tabung

digestion. Selanjutnya, ditambahkan campuran HNO3 dan HClO4 dengan

perbandingan 2 : 1 sebanyak 5 ml, lalu didiamkan semalam. Setelah itu, destruksi dilakukan selama 1½ jam pada suhu 150° C , kemudian selama ½ jam suhu dinaikkan menjadi 230° C. Setelah itu, tabung diangkat dan ditunggu hingga panas berkurang, kemudian isi tabung dituang, disaring, dan ditampung ke dalam labu takar 50 ml dan ditambahkan aquades sampai dengan tanda tera.

Pengukuran :

Kadar logam berat (ppm) = ppm kurva x

x 1000 g x fk Keterangan :

ppm kurva = kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah dikoreksi dengan blanko.

(45)

29

(a)

(b)

(c)

(46)

30

(a)

(b)

Lampiran 22 Gambar Tanaman Padi Usia 9 MST: (a) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 2 % dan 4 % dengan Residu Dolomit 2 % dan 4 %, (b) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 6 % dan 8 % dengan Residu Dolomit 6 % dan 8 %

EF Slag 8 % Kontrol

EF Slag 4 % EF Slag 2 %

EF Slag 6 % Kontrol

Dolomit ek 2 %

Dolomit ek 6 % Dolomit ek 8 %

(47)

31

(a)

(b)

Lampiran 23 Gambar Tanaman Padi Usia 15 MST: (a) Perlakuan Residu EF slag, (b) Perlakuan Residu Dolomit.

Dolomit ek 2 %

EF Slag 8 % Unsur Mikro

Cu+Zn

Kontrol

EF Slag 4 % EF Slag 6 %

Unsur Mikro

Cu+Zn Dolomit ek 4 % Dolomit ek 6 % Dolomit ek 8 %

(48)

32

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 15 Mei 1991 dari ayah Endang Cholik dan ibu Cucu Kurniasih. Penulis merupakan putri pertama dari tiga bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA PGRI 1 Bogor dan pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada program studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian.