Perubahan Beberapa Sifat Fisika Dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Tanaman Jagung (Zea Mays L.)

(1)

PERUBAHAN BEBERAPA SIFAT FISIKA DAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TANAH ANDISOL AKIBAT PEMBERIAN DEBU VULKANIK GUNUNG SINABUNG SERTA

PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG (Zea maysL.)

SKRIPSI

OLEH:

BAYDO MAMOLIN H 100301229 AET-ILMU TANAH

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

PERUBAHAN BEBERAPA SIFAT FISIKA DAN KANDUNGAN LOGAM BERAT TANAH ANDISOL AKIBAT PEMBERIAN DEBU VULKANIK GUNUNG SINABUNG SERTA

PENGARUHNYA TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG (Zea maysL.)

SKRIPSI

OLEH:

BAYDO MAMOLIN H 100301229 AET-ILMU TANAH

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di

Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

Judul Skripsi : Perubahan Beberapa Sifat Fisika dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.)

Nama : Baydo Mamolin H

NIM : 100301229

Program Studi : Agroekoteknologi

Disetujui, Komisi Pembimbing :

(4)

ABSTRAK

Erupsi Gunung Sinabung menyebabkan debu vulkanik menutupi sebagian wilayah dataran tinggi Karo dengan ketebalan berkisar antara 1- 10 cm. Hal ini dapat mempengaruhi sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan perlakuan V0 (tanpa debu vulkanik), V1 (659,79 g/10 Kg BTKU), V2 (1319,59 g/10 Kg BTKU), V3 (1979,38 g/10 Kg BTKU), V4 (2639,17 g/10 Kg BTKU), V5 (3298,96 g/10 Kg BTKU) dengan 4 ulangan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah/ketebalan debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai BD, PD, persentase debu, Pb tanah, dan menurunkan persentase pasir dan pH tanah serta tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.

Kata kunci : Debu vulkanik, sifat fisika tanah, logam berat, jagung.

(5)

ABSTRACT

Eruption of Sinabung caused volcanic ash covered the a part of area on Karo high level land with ranging thickness from 1 - 10 cm. This causes influence on soil properties and plant growth.

This study aimed to determine the changes of several physical properties and heavy metals content on andisol influence giving Sinabung volcanic ash and its effect on growth and production of maize. This study used a non-factorial randomized block design with treatment V0 (without volcanic ash), V1 (659.79 g/ 10 kg air soil dried), V2 (1319.59 g / 10 kg air soil dried), V3 (1979.38 g / 10 kg air soil dried), V4 (2639.17 g / 10 kg air soil dried), V5 (3298.96 g / 10 kg air soil dried) with four replications.

The results showed that the amount or thickness of volcanic ash significantly affect increase the value of BD, PD, silt percentage, soil Pb, and decrease the value of pH and sand percentage and does not significantly affect the growth and production maize.

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Duri pada tanggal 24 Juni 1992 dari ayah

H. Hutabarat dan Ibu S.A.R. Simorangkir. Penulis merupakan putra kedua dari

tiga bersaudara.

Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 2 Mandau dan pada tahun

yang sama masuk ke Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara melalui jalur

ujian tertulis Seleksi Masuk Nasional Perguruan Tinggi Negeri. Penulis memilih

Program Studi Agroekoteknologi minat Ilmu Tanah.

Selama masa perkuliahan, penulis aktif sebagai Koor. Bidang

Kewirausahaan Himpunan Mahasiswa Agroekoteknologi, Kabid. Keagamaan

Pemerintahan Mahasiswa, sebagai asisten praktikum di Laboratoratorium

Konservasi Tanah dan Air, mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah

(IMILTA) FP USU. Selain itu penulis juga aktif dalam organisasi ekstra

universitas Gerakan Mahasiswa Nasional Indonesia (GMNI).

Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. Perkebunan

Nusantara III Kebun Ambalutu di Kecamatan Buntu Pane, Kabupaten Asahan,

Sumatera Utara.

(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena

atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Adapun judul dari skripsi ini adalah “Perubahan Beberapa Sifat Fisika Dan Kandungan Logam Berat Tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik Gunung Sinabung Serta Pengaruhnya Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Tanaman Jagung (Zea mays L.)” dimana skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas

Sumatera Utara Medan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada

selaku ketua komisi pembimbing da selaku

anggota komisi pembimbing, serta kepada semua pihak yang yang telah berperan

dalam memberikan masukan dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam

perbaikan skripsi ini agar menjadi lebih baik. Akhir kata penulis mengucapkan

terima kasih.

Medan, November 2014

(8)

DAFTAR ISI

Persyaratan Iklim dan Media Tumbuh Tanaman Jagung ... 17

Iklim ... 17

Pelaksanaan Penelitian... 20

(9)

Analisis Tanah Awal ... 21

Analisis Debu Vulkanik Awal ... 21

Aplikasi Debu Vulkanik ... 21

Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan ... 21

Pengamatan Parameter Tanaman ... 22

Pemanenan ... 22

Pertumbuhan dan Produksi Tanaman ... 29

Tinggi Tanaman ... 39

Pertumbuhan dan Produksi tanaman ... 39

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 42

Saran ... 42

(10)

DAFTAR TABEL

No Judul Hal

1. Nilai rataan BD, PD, dan Porositas tanah akibat debu vulkanik ... 25

2. Nilai rataan fraksi tanah akibat debu vulkanik ... 26

3. Nilai rataan pH tanah akibat debu vulkanik ... 28

4. Nilai rataan kandungan logam berat Pb tanah akibat debu vulkanik... 29

5. Nilai rataan tinggi tanaman per MST ... 29

6. Nilai rataan jumlah daun tanaman per MST ... 31

7. Nilai rataan bobot kering tajuk tanaman ... 32

8. Nilai rataan bobot kering akar tanaman ... 33

(11)

DAFTAR GAMBAR

No Judul Hal

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

No Judul Hal

1. Bagan Percobaan ... 46

2. Peta Pengambilan Sampel Tanah ... 47

3. Peta Pengambilan Sampel Debu Vulkanik ... 48

4. Deskripsi Jagung Varietas Pioner 23 ... 49

5. Hasil Analisis Tanah Andisol ... 50

6. Hasil Analisis Debu Vulkanik Gunung Sinabung ... 50

7. Nilai Bulk Densiti Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 51

8. Nilai Partikel Densiti Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 51

9. Nilai Porositas Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 52

10. Persentase Fraksi Pasir Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 52

11. Persentase Fraksi Debu Akibat Pemberian Debu Vulkanik... 53

12. Persentase Fraksi Liat Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 53

13. Tekstur Tanah Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 54

14. Nilai pH (H2O) ... 54

15. Nilai Pb tanah Andisol Akibat Pemberian Debu Vulkanik... 55

16. Nilai Tinggi Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 2 MST ... 55

22. Nilai Jumlah Daun Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik pada 2 MST .... 58

28. Bobot Kering Tajuk Tanaman ... 61

29. Bobot Kering Akar Tanaman ... 62

30. Bobot Pipilan Kering ... 62

31. Batas Kritis Logam Berat Pada Tanah dan Tanaman ... 63

32. Analisis Partikel Densiti Tanah Metode Perendaman (submersion) ... 63

33. Gejala Visual Tanaman Akibat Pemberian Debu Vulkanik ... 64

(13)

ABSTRAK

Erupsi Gunung Sinabung menyebabkan debu vulkanik menutupi sebagian wilayah dataran tinggi Karo dengan ketebalan berkisar antara 1- 10 cm. Hal ini dapat mempengaruhi sifat tanah dan pertumbuhan tanaman.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan perlakuan V0 (tanpa debu vulkanik), V1 (659,79 g/10 Kg BTKU), V2 (1319,59 g/10 Kg BTKU), V3 (1979,38 g/10 Kg BTKU), V4 (2639,17 g/10 Kg BTKU), V5 (3298,96 g/10 Kg BTKU) dengan 4 ulangan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah/ketebalan debu vulkanik secara nyata meningkatkan nilai BD, PD, persentase debu, Pb tanah, dan menurunkan persentase pasir dan pH tanah serta tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung.

Kata kunci : Debu vulkanik, sifat fisika tanah, logam berat, jagung.

(14)

ABSTRACT

Eruption of Sinabung caused volcanic ash covered the a part of area on Karo high level land with ranging thickness from 1 - 10 cm. This causes influence on soil properties and plant growth.

This study aimed to determine the changes of several physical properties and heavy metals content on andisol influence giving Sinabung volcanic ash and its effect on growth and production of maize. This study used a non-factorial randomized block design with treatment V0 (without volcanic ash), V1 (659.79 g/ 10 kg air soil dried), V2 (1319.59 g / 10 kg air soil dried), V3 (1979.38 g / 10 kg air soil dried), V4 (2639.17 g / 10 kg air soil dried), V5 (3298.96 g / 10 kg air soil dried) with four replications.

The results showed that the amount or thickness of volcanic ash significantly affect increase the value of BD, PD, silt percentage, soil Pb, and decrease the value of pH and sand percentage and does not significantly affect the growth and production maize.

(15)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Gunung Sinabung merupakan salah satu gunung yang terdapat di

Sumatera Utara, Indonesia, selain gunung Sibayak. Gunung ini berada pada

gugusan Bukit Barisan yang memiliki ketinggian 2.460 meter di atas permukaan

laut. Aktifitas vulkanik berupa letusan terakhir kali terjadi pada tahun 2013 hingga

sekarang (Wikipedia, 2014).

Hasil Erupsi Gunung Sinabung menyebar ke 15 Desa dan 2 Dusun yang

tersebar dalam 4 Kecamatan yaitu : Kecamatan Tiga Nderket (Desa Mardinding,

Desa Temberun, dan Desa Perbaji); Kecamatan Payung (Desa Selandi, Desa Sukameriah, dan Guru Kinayan); Kecamatan Simpang Empat (Desa Berastepu,

Dusun Sibintun, dan Desa Gamber); Kecamatan Naman Teran (Desa Bekerah,

Desa Simacem, Desa Sukanalu, Desa Kuta Tonggal, Desa Sigarang-garang, Desa

Kuta Rakyat, Desa Kuta Gugung, dan Dusun Lau Kawar). Erupsi yang

menghasilkan material berukuran abu (hujan abu lebat) sampai lapili (berukuran

2-6 cm) yang ancamannya dapat mencapai radius 5 km dan juga dapat

disertai awan panas serta memiliki Fluks SO2 mencapai 4457 ton/hari

(Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, 2014).

Lahan pertanian tidak luput dari tutupan debu vulkanik tersebut. Seluas

652 ha tanaman pangan di sekitar Gunung Sinabung rusak. Tanaman buah-buahan

tercatat seluas 1.927 ha. Tanaman hias yang seluas 9 ha, seluruhnya terkena

gangguan. Tanaman sayur-mayur juga terganggu hingga seluas 3.589 ha

(16)

Debu yang jatuh dan menutupi lahan pertanian memberikan dampak positif dan

negatif bagi tanah dan tanaman. Dampak positif bagi tanah, secara tidak langsung

adalah memperkaya dan meremajakan tanah yang juga meningkatkan kesuburan

tanah, sedangkan dampak negatifnya adalah debu tersebut menutupi permukaan

daun sehingga menghambat proses fotosintesis dan menyebabkan tanaman

tersebut lambat laun akan mati.

Partikel debu vulkanik setelah jatuh ke tanah akan memadatkan tanah yang

akan meningkatkan bulk densiti dari tanah tersebut. Dari penelitian

Suriadikarta dkk.,(2010) terjadi pemadatan tanah akibat penutupan tanah oleh debu vulkanik Gunung Merapi yang terlihat dari peningkatan BD, yaitu pada

ketebalan 29 cm BD tanah menjadi 1,37-1,41g/cm3 dengan permeabilitas

0,92-5,69 cm/jam di daerah Kepuharjo. Pada daerah Balerante dan Paten dengan

ketebalan 10 cm dan 5 cm masih berpengaruh terhadap kepadatan tanah dan

cukup sulit untuk ditembus oleh air. Dampak negatif lainnya adalah

terkandungnya logam-logam berat dalam debu vulkanik tersebut. Berdasarkan

analisis di PPKS Sumatera Utara diketahui bahwa debu vulkanik gunung

Sinabung memiliki pH (H2O) 4.3, mengandung S (3.36 %); P (0.040%); MgO

(0.31%); K2O (0.141%); K (0.26 me/100gr); Na (0.23 me/100gr); Mg (4.77

me/100gr); S-SO4 (62 ppm); Fe2O3 (0.151%); SiO2 (74.47 %); Cu (0.28 ppm); Cd

(0.09 ppm) dan Pb (1.07 ppm) (Andreita, 2011). Hasil penelitian Andhika (2011)

menunjukkan bahwa pemberian debu vulkanik pada tanah inceptisol berpengaruh

nyata meningkatkan Cd-dd, Cu-dd, dan Pb-dd tanah dibandingkan dengan tanpa

(17)

Adanya logam berat pada tanah pertanian dapat menurunkan produktifitas

dan kualitas hasil pertanian karena logam berat dapat menganggu penyerapan

unsur hara lain dan menjadi racun bagi tanaman. Hal inilah yang menyebabkan

perlunya diketahui sejauh mana debu vulkanik mempengaruhi sifat-sifat tanah dan

pertumbuhan serta produksi tanaman. Untuk itu, diperlukan penelitian untuk

mengetahui perubahan sifat - sifat tanah khususnya kepadatan tanah dan logam

berat yang terjadi akibat debu vulkanik serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan

dan produksi tanaman.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perubahan beberapa sifat fisika

dan kandungan logam berat tanah Andisol akibat pemberian debu vulkanik

Gunung Sinabung serta pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi

tanaman jagung (Zea mays L.). Hipotesis Penelitian

Semakin tebal debu vulkanik, semakin meningkat nilai bulk densiti (BD);

partikel densiti (PD); kemasaman tanah; kandungan logam berat (Cd, Pb) dan

fraksi debu tanah serta menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman jagung

(Zea mays L.).

Kegunaan Penelitian

Sebagai bahan informasi bagi peneliti dan petani daerah Kabupaten Karo

dalam mengetahui perubahan sifat fisika tanah dan kandungan logam berat serta

dapat dijadikan dasar untuk pengelolaan pada tanah Andisol akibat debu vulkanik

dan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi

(18)

TINJAUAN PUSTAKA Debu Vulkanik

Letusan gunung berapi skala besar dapat melepaskan partikel debu ke

stratosfer yang menyebabkan bahaya yang signifikan di lingkungan baik dekat

maupun jauh dari gunung berapi. Partikel kasar (> 1 mm) bahan piroklastik yang

dilepaskan ke atmosfer oleh letusan tersebut jatuh dalam satu jam, tetapi sisa

halus partikel (<10 mm) dapat tetap bertahan selama beberapa hari bahkan sampai

berbulan-bulan. Partikel halus ini dapat terbang hingga jarak yang jauh dan

jumlah yang tidak teratur dari sumber vulkanik. Jarak perpindahan oleh partikel

debu tergantung pada beberapa faktor termasuk bentuk partikel yang

mempengaruhi aerodinamis dan sifat partikel (Riley, dkk., 2003).

Bahan letusan gunung api yang berupa padatan dapat disebut sebagai

bahan piroklastik (pyro = api, klastik = bongkahan). Bahan padatan ini berdasarkan diameter partikelnya terbagi atas debu vulkan (< 0.26 mm) yang

berupa bahan lepas dan halus, pasir (0.25 – 4 mm) yang lepas dan tumpul, lapilli

atau little stone (4 – 32 cm) yang berbentuk bulat hingga persegi dan bom (> 32 mm) yang bertekstur kasar. Batuan hasil erupsi gunung api berdasarkan

kadar silikanya dapat dikelompokkan menjadi batu vulkanis masam

(kadar SiO2 > 65%), sedang (35 – 65%) dan basa / alkali (<35%)

(McGeary dkk.,2002 dalam Fiantis, 2006).

Debu vulkanik Gunung Sinabung mengandung 0,28 ppm Cu, 0,09 ppm Cd

(19)

vulkanik Gunung Sinabung mengandung Cu, Pb dan B tertinggi berturut-turut

12,59 ppm Cu, 61,01 ppm Pb, dan 10,73 ppm B.

Berdasarkan hasil penelitian Andhika (2011), diketahui bahwa debu

vulkanik Gunung Sinabung berpengaruh nyata dalam meningkatkan BD tanah

0,17 g/cm3, PD 0,27 g/cm3, persentase fraksi debu 4,5%. Namun, menurunkan

porositas 1,31%, persentase fraksi pasir 4,5% dan persentase fraksi liat 0,5%.

Perbedaan atau peningkatan nilai BD dan PD tanah diakibatkan karena ukuran

debu vulkanik yang kecil atau berukuran 0.002–0.05 mm sehingga mampu

mengisi pori-pori tanah dan mampu meningkatkan bulk densiti dan partikel

densiti tanah.

Debu vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan

tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K, dan Mg, unsur

makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, dan

Cu. Mineral tersebut berpotensi sebagai penambah cadangan mineral tanah,

memperkaya susunan kimia dan memperbaiki sifat fisik tanah sehingga

dapat digunakan sebagai bahan untuk memperbaiki tanah-tanah

miskin hara atau tanah yang sudah mengalami pelapukan

(Sediyarso dan Suping, 1987 dalam Rostaman, dkk., 2010). Sebaran Tanah Andisol

Tanah yang berasal dari bahan vulkanik (Andisol) memiliki penyebaran

yang terpisah dengan jenis tanah lain dimana tersebar di sekitar gunung api yang

aktif maupun tidak aktif lagi. Andisol memiliki penyebaran cukup luas yaitu di

Eropa (Italia, Sardinia, dan Perancis), di Afrika (Kenya, Ethiopia, Kamerun,

(20)

Rica, Panama, Colombia, Peru, Cili, Argentina, dan Bolivia), dan di Asia (Hawai,

Jepang, Korea, Pilipina, Indonesia, Papua New Guinea, dan New Zealand). Tanah

Andisol tersebar hampir 124.000.000 ha atau 0,84% dari daratan dunia dan 60%

berada pada daerah tropis (Takahashi dan Shoji, 2002).

Tanah Andisol di Indonesia diperkirakan luasnya ± 5.395.000 ha

atau ± 2,9% dari luas daratan di Indonesia. Andisol terluas terdapat di provinsi

Sumatera Utara dengan luas ±1.062 ha atau sekitar ± 19,86 % dari luas seluruh

Andisol di Indonesia, diikuti provinsi Jawa Timur 0,73 juta ha, Jawa Barat 0,50

juta ha, Jawa Tengah 0,45 juta ha, dan Maluku 0,32 juta ha. Tanah Andisol di

Sumatera menyebar pada dataran tinggi sepanjang Bukit Barisan yang ada gunung

vulkaniknya (Mukhlis, 2011; Musa dkk., 2006).

Tanah Andisol terbentuk dari endapan debu vulkanik yang telah

mengalami pelapukan sehingga menghasilkan tanah yang subur. Jenis tanah ini

berwarna cokelat kehitaman. Tersebar di pulau-pulau yang memiliki gunung api

aktif seperti Sumatera bagian barat, Jawa, Bali, dan sebagian Nusa Tenggara.

Umumnya terdapat pada ketinggian >600 m dpl pada wilayah yang berbukit

sampai bergunung (Ariyanto, 2012).

Tanah andisol memiliki potensi yang tinggi untuk pertanian. Banyak

daerah produktif di dunia berlokasi dekat dengan gunung berapi aktif atau yang

sudah tidak aktif lagi, dan daerah yang berpenduduk padat, seperti di Indonesia,

ditemukan dekat gunug berapi dimana Andisol terdapat. Tanah ini menempati

wilayah dataran tinggi sekitar 700 m dpl atau lebih tinggi, penggunaan utama

umumnya untuk pertanian pangan lahan kering (jagung, kacang tanah, ubi kayu,

(21)

kacang merah), bunga, dan juga tanaman perkebunan (teh, kopi, cengkeh, vanili)

(Mukhlis, 2011).

Andisol merupakan tanah yang didominasi oleh alumunium silikat amorf

dan/atau kompleks Al-humus. Biasanya memiliki sekuen horizon A-Bw-C.

Mineral sekunder non-kristalin dan sedikit mengkristal mempengaruhi sifat fisika

tanah Andisol. Akumulasi sejumlah besar humus membuat agregat yang sangat

porous (Mukhlis, 2011).

Sifat Fisik Tanah Andisol

Sifat fisik tanah sangat perlu diketahui karena mempengaruhi

pertumbuhan dan produksi tanaman, menentukan penetrasi akar di dalam tanah,

retensi air, drainase, aerasi, dan nutrisi tanaman serta mempengaruhi sifat kimia

dan biologi tanah. Sifat-sifat fisika tanah diantaranya adalah tekstur, struktur, bulk

density, warna, konsistensi, kadar air tanah, plastisitas, dan laju infiltrasi.

Andisol memiliki porositas, permeabilitas, dan stabilitas agregat yang

tinggi. Umumnya berkapasitas penyimpan air yang tinggi dan kaya akan unsur

hara jika tidak tercuci berat. Mineral sekunder non-kristalin dan sedikit

mengkristal mempengaruhi sifat fisika tanah Andisol. Rendahnya bulk densiti

Andisol sebagian disebabkan oleh tingginya bahan organik dan rendahnya partikel

densiti yaitu 1,4 – 1,8 g/cm3. Rendahnya PD debu vulkanik 2,4 g/cm3 juga

menyumbang rendahnya bulk densiti Andisol. Rendahnya bulk densiti Andisol

utamanya merupakan refleksi dari porositas yang tinggi (Mukhlis, 2011).

Bulk densiti adalah bobot massa tanah kondisi lapangan yang

dikering-ovenkan per satuan volume. Nilai bulk densiti tanah berbanding lurus dengan

(22)

yang bertekstur liat dan berstruktur granular mempunyai bulk densiti antara

1,0-1,3 g/cm3 sedangkan yang bertekstur kasar antara 1,3-1,8 g/cm3 (Hanafiah, 2005).

Bulk densiti merupakan salah satu sifat fisik tanah yang sering ditetapkan

karena berkaitan erat dengan perhitungan penetapan sifat-sifat fisik tanah lainnya,

seperti retensi air (pF), ruang pori total (RPT), coefficient of linier extensibility (COLE) dan kadar air tanah. Nilai bulk densiti tanah sangat bervariasi antara satu

titik dengan titik lainnya karena perbedaan kandungan bahan organik, tekstur

tanah, kedalaman tanah, jenis fauna tanah, dan kadar air tanah (Djunaedi, 2008).

Semakin tinggi bulk densiti semakin sulit ditembus air atau ditembus oleh

akar tanaman dan memiliki porositas yang rendah, juga sebaliknya. Bulk densiti

merupakan petunjuk kepadatan tanah, semakin padat suatu tanah semakin tinggi

bulk densiti. Selain itu, bulk densiti berperan terhadap infiltrasi, permeabilitas,

struktur, dan porositas tanah (Achmad, 2003 dalam Manfarizah dkk., 2011).

Partikel densiti berhubungan langsung dengan berat volume tanah.

Volume udara tanah, serta kecepatan sedimentasi partikel didalam zat cair.

Penentuan tekstur tanah dengan metode sedimentasi, perhitungan-perhitungan

perpindahan partikel oleh angin dan air memerlukan data berat jenis partikel.

Untuk tanah mineral partikel densiti sering diasumsikan sekitar 2,65 g/cm3. Akan

tetapi, sebernarnya partikel densiti tanah sangat bervariasi tergantung kepada

komposisi mineral tanah tersebut (Blake, 1986 dalam Kurnia dkk.,2006).

Porositas merupakan perbandingan antara massa total fase padat tanah

dengan volume fase padat. Massa bahan organik dan anorganik diperhitungkan

sebagai massa padatan tanah dalam penentuan berat jenis partikel tanah.

(23)

pori total. Berat jenis partikel berhubungan langsung dengan berat volume tanah,

volume udara tanah serta kecepatan sedimentasi partikel didalam zat cair. Berat

jenis partikel tanah sangat tergantung kepada komposisi mineral tanah tersebut

(Kurnia dkk.,2006).

Porositas dinyatakan dalam persen. Porositas yang terbaik terdapat pada

struktur yang baik (lempung) dibanding tekstur kasar (pasir). Porositas lebih besar

pada tanah berpasir dibanding tanah berliat. Jika bulk densiti dan partikel densiti

diketahui, porositas dapat diketahui melalui hubungannya. Meskipun porositas

total tanah adalah penting, distribusi ukuran pori adalah sama pentingnya.

Pori-pori individu dapat dikategorikan secara umum sebagai Pori-pori makro, yang besar

dari pori-pori mikro. Pori-pori makro memungkinkan gerakan bebas udara dan air.

Pori-pori mikro mempertahankan lebih banyak air dan membatasi pergerakan

udara dan air. Pembatasan aerasi tanah menyebabkan pertumbuhan tanaman

berkurang karena akar membutuhkan oksigen. Beberapa reaksi biologi dan kimia

dihambat oleh aerasi rendah (Dingus, 1999).

Dalam masalah porositas per satuan volume tanah ada tiga fenomena yang

perlu diperhatikan, yaitu:

a. Dominasi fraksi pasir akan menyebabkan terbentuknya sedikit pori-pori makro

(dari 5.700 partikel per gram tanah terbentuk sekitar 1.400 pori makro), luas

permukaan sentuh sangat sempit (45 cm2 per gram tanah) sehingga daya

pegang air sangat lemah.

b. Dominasi fraksi liat akan menyebabkan terbentuknya banyak pori-pori mikro

(24)

permukaan sentuh sangat luas (8 juta cm2 per gram tanah) sehingga daya

pegang air sangat kuat.

c. Dominasi fraksi debu akan menyebabkan terbentuknya pori-pori meso dalam

jumlah sedang (dari 5.776 juta partikel tanah terbentuk 1.250 pori meso), luas

permukaan sentuh menjadi cukup luas (454 cm2 per gram tanah) sehingga

menghasilkan daya pegang air yang cukup kuat.

(Hanafiah, 2005).

Tekstur tanah menggambarkan kandungan relatif (%) butir pasir, debu,

dan liat. Tanah mineral terdiri dari tiga bahan utama yaitu pasir, debu, dan liat.

Ketiganya dengan komposisi yang berbeda-beda menentukan tekstur tanah.

Kandungan bahan organik tanah yang mempengaruhi aspek kimia, fisika, dan

biologi tanah tidak menentukan tekstur tanah. Ukuran yang sangat kecil dan fraksi

tanah adalah koloid tanah, memilki luas permukaan besar. Koloid ini menentukan

kemampuan tanah memegang unsur-unsur hara juga berperan dalam menyimpan

air (Musa dkk.,2006).

Dari hasil analisis Yuinafatmawita dkk.,(2007), tanah andisol memiliki tekstur lempung liat berdebu dengan persentase pasir 4,46%, debu 61,68%, dan

liat 33,86% yang menunjukkan jumlah pori makro dan mikro yang cukup bagi

retensi dan transmisi air. Selain itu, tanah Andisol memiliki bulk densiti

0,64 g/cm3 dan porositas 74,85% yang menunjukkan bahwa tanah Andisol tidak

padat.

Tanah yang didominasi pasir akan banyak mempunyai pori-pori makro

(porous), tanah yang didominasi debu akan banyak mempunyai pori-pori meso

(25)

mikro (tidak porous). Tanah yang baik dicerminkan oleh komposisi ideal ketiga

fraksi, sehingga tanah bertekstur debu dan lempung akan mempunyai ketersediaan

yang optimum bagi tanaman, namun dari segi nutrisi tanah lempung lebih baik

dibanding tanah bertekstur debu (Hanafiah, 2005).

Sifat Kimia Tanah Andisol

Andisol atau Andosol berasal dari kata 'Ando' yang berarti hitam atau

gelap, dan 'Sol' yang berarti tanah, sehingga Andisol atau Andosol berarti

juga tanah hitam. tidak semua jenis Andisol berwarna hitam, di beberapa

tempat dijumpai dengan warna kecokelatan. Tanah-tanah Andisol pada

umumnya mempunyai karakteristik utama yaitu memiliki sifat andik, yaitu

satu sifat tanah yang mengandung jumlah mineral Al (aluminium) ditambah

Fe (ferum/besi) lebih dari atau sama dengan 2 %, dan berat jenisnya kurang

dari 9 gr/cc, serta memiliki retensi fosfat lebih dari 85%; atau memiliki paling

sedikit 30% fraksinya berukuran 0,002 - 2 mm, serta memiliki kandungan

gelas vulkanik antara 5% sampai lebih dari 30% (tergantung kandungan

jumlah Al dan Fe-nya) (Rizalmahdi, 2009).

Kebutuhan kapur tanah tidak hanya berhubungan dengan pH tanah tetapi

juga berhubungan dengan kemampuan menyangga tanah. Jumlah total liat, bahan

organik tanah, dan jenis liat akan menentukan kemapuan tanah untuk

mempertahankan kondisinya atau daya sangga (buffer). Daya sangga ini adalah seberapa kuat tanah tahan terhadap perubahan pH. Kemampuan menyangga

semakin tinggi/meningkat sesuai dengan jumlah liat dan bahan organik tanah

(26)

Nilai pH tanah dapat juga digunakan sebagai indikator kesuburan kimiawi tanah

karena dapat mencerminkan ketersediaan hara dalam tanah. pH optimum untuk

ketersediaan unsur hara adalah 7,0 karena pada pH ini semua unsur makro tersedia

secara maksimum sedangkan unsur hara mikro tidak maksimum sehingga

kemungkinan terjadinya toksisitas unsur mikro tertekan (Hanafiah, 2005).

Unsur hara sulfur (S) termasuk unsur hara esensial. Suplai unsur sulfur

bagi tanah dan tanaman dapat berasal dari atmosfir (gas sulfur dari gunung berapi,

asap dari pabrik industri, bensin, dan minyak residu) dan mineral tanah (batuan

beku). Dalam kondisi aerobik, sulfur akan dioksidasikan menjadi asam sulfat.

Asam sulfat akan mengalami reaksi kembali menjadi ion H+ dan sulfat. Berikut

merupakan reaksinya : 2S + 3O2 + 2H2O 2H2SO4

2H2SO4 4H+ + 2SO42-

(Damanik, dkk., 2011).

Karena proses pembentukannya yang relatif muda, tanah Andisol lainnya

tidak memiliki lapisan-lapisan penciri khusus selain apa yang dinamakan

epipedon Mollik atau Umbrik. Epipedon adalah suatu istilah yang ditujukan bagi

lapisan di daerah permukaan tanah. Epipedon Mollik adalah lapisan permukaan

tanah setebal 18 cm atau lebih, mengandung bahan organik sedikitnya 1%,

memiliki warna gelap bila basah, dan agak terang bila kering. Kejenuhan basanya

lebih dari 50%, dan tidak pernah kering lebih dari 3 bulan. Tidak keras atau

padu apabila kering. Adapun epipedon Umbrik adalah sama dengan Mollik,

namun kejenuhan basanya kurang dari 50%. Berdasarkan kandungan kejenuhan

(27)

subur (secara kimiawi) dibandingkan tanah Andisol yang memiliki epipedon

Umbrik (Rizalmahdi, 2009).

Tanaman membutuhkan unsur hara yang cukup pada pertumbuhannya.

Unsur hara yang dibutuhkan yaitu unsur hara makro dan mikro yang saling

mendukung untuk pertumbuhan yang didapat dari alam ataupun dengan

penambahan pupuk kedalam tanah. Pada Andisol terjadi retensi P yang tinggi

atau >85% sehingga ketersediaan P bagi tanaman cukup rendah. Fiksasi fosfat

(P) yang besar pada Andisol merupakan masalah penting yang perlu diperhatikan

(Chairunnisa, dkk., 2013). Logam Berat Pada Tanah

Logam berat adalah elemen/unsur logam atau metaloid yang memiliki

massa jenis atau densitas yang tinggi dan bersifat sangat toksik meski pada

konsentrasi sangat rendah. Logam berat merupakan penyusun utama pada

kerak bumi yang tidak dapat didegradasi maupun dihancurkan. Logam berat

meliputi tembaga (Cu), timbal (Pb), kadmium (Cd), seng (Zn), raksa (Hg),

arsenik (As), perak (Ag), kromium (Cr), besi (Fe) dan kelompok logam

platina (Pt) (Duruibe dkk.,2007 dalam Ghifari, 2011).

Kadmium adalah suatu logam putih, mudah dibentuk, lunak dengan warna

kebiruan. Titik didih relatif rendah (76ºC) membuatnya mudah terbakar,

membentuk asap kadmium oksida. Kadmium dan bentuk garamnya banyak

digunakan pada beberapa jenis pabrik untuk proses produksinya

(28)

Ketersediaan logam berat di dalam tanah dipengaruhi oleh (1) KTK

(Kapasitas Tukar Kation), (2) Reaksi pengkompleksan, (3) pH larutan, (4) Anion

dalam larutan tanah, (5) Potensial redoks tanah (Notohadiprawiro, 2006).

Kadmium dan Timbal merupakan mineral yang tergolong mikro elemen,

merupakan logam berat dan berpotensi menjadi bahan toksik. Jika terakumulatif

dalam tubuh, maka berpotensi menjadi bahan toksik pada makhluk hidup.

Masuknya unsur Pb dan Cd ke dalam tubuh makhluk hidup dapat melalui saluran

pencernaan (gastrointestinal), saluran pernafasan (inhalasi) dan penetrasi melalui kulit (topikal) (Sudarwin, 2008).

Logam Tembaga, Seng, dan Kadmium merupakan bahan pencemar tanah.

Bahan pencemar tanah dapat dipilah menjadi dua, yakni bahan anorganik dan

bahan organik. Bahan anorganik terutama logam berat seperti seng, tembaga,

timbal dan arsenikum. Bahan – bahan tersebut cenderung berada didalam tanah

dalam waktu yang lama, meskipun status kimianya kemungkinan berubah

menurut waktu (Hanafiah, 2005).

Timbal termasuk logam berat ”trace metals” karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Senyawa Pb yang masuk ke dalam tubuh

melalui makanan kan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya akan terbuang

bersama bahan sisa metabolisme (Sudarwin, 2008).

Kadar Pb yang secara alami dapat ditemukan dalam bebatuan sekitar

13 mg/kg. Khusus Pb yang tercampur dengan batu fosfat dan terdapat didalam

(29)

padi-padian dapat mengandung Pb, penelitian yang dilakukan di USA kadarnya

berkisar antara 0,1 -1,0 µg/kg berat kering (Sudarmaji dkk.,2006).

Berpengaruh langsung terhadap kelarutan unsur logam berat adah pH

tanah. Kenaikan pH menyebabkan logam berat mengendap. Pengaruh tidak

langsung adalah pengaruh KTK. Sebagian KTK berasal dari muatan tetap dan

sebagian lagi berasal dari muatan terubahkan (variable charge). Muatan terubahkan bergantung pda pH yang meningkat sejalan dengan peningkatan pH

(Notohadiprawiro, 2006).

Masuknya logam berat secara berlebihan pada tumbuhan, misalnya Pb

akan mengurangi asupan Mg dan Fe, sehingga menyebabkan perubahan pada

volume dan jumlah kloroplas. Perubahan kandungan klorofil akibat meningkatnya

konsentrasi logam berat terkait dengan rusaknya struktur kloroplas. Pembentukan

struktur kloroplas sangat dipengaruhi oleh nutrisi mineral seperti Mg dan Fe

(Widowati, 2011).

Logam berat masuk ke lingkungan oleh sumber-sumber alam dan

antropogenik kecuali tanah yang berasal dari pelapukan fisik dan kimia dari bahan

induk yang mengandung logam berat. Faktor-faktor yang mempengaruhi

ketersediaan logam berat yang dapat diserat tanaman antara lain adalah pH tanah,

kapasitas tukar kation, kandungan bahan organik, tekstur tanah, dan interaksi

antara unsur-unsur (Jung, 2008).

Penyerapan logam berat oleh tanaman terutama tergantung pada spesies,

kultivar, umur atau fase fisiologisnya serta kualitas tanah. Faktor lain adalah

manajemen agronomi, dan jenis sistem akar tanaman serta respon tanaman untuk

(30)

terhadap logam berat juga ditentukan oleh jenis logam beratnya. Sebagian besar

logam berat diakumulasikan tanaman di akar. Struktur tanah juga telah dianggap

sangat penting yang mempengaruhi tingkat logam diambil oleh tanaman.

Kelarutan logam dalam tanah secara dominan dipengaruhi oleh pH, jumlah logam

kation, kapasitas tukar, kandungan karbon organik dan oksidasi

(Kabata-Pendias dan Pendias, 1984 dalam Malik, dkk., 2010).

Ketersediaan logam berat dalam tanah sangat di pengaruhi oleh reaksi

pengkompleksan. Ion logam berat berikatan pada senyawa organik, terutama

asam-asam humat dan fulvat membentuk kelat.

COO COO

R L R O O

Dimana L adalah kation logam yang terkelat, R adalah radikal hidrokarbon, dan

COO serta O adalah kelompok fungsional yang telah mendisosiasikan H+. Dalam

hal ini mobilitas logam berat meningkat sehingga logam berat lebih mudah

terlindi (leached). Kelasi juga menurunkan toksisitas larutan logam berat. Selain itu, pH juga berpengaruh langsung atas keterlarutan unsur logam berat. Kenaikan

pH menyebabkan logam berat mengendap (Notohadiprawiro, 2006).

Zat humat adalah zat makromolekul dan kompleks dan terdiri dari

substitusi aromatik dan bahan hidrokarbon alifatik. Stabilitas kompleks

logam-organik tergantung pada mekanisme pengikatan logam pada molekul logam-organik.

Jenis pengikatan komples adalah pengekelatan, di mana setidaknya dua atom

ligan milik molekul yang sama terikat melalui koordinat obligasi dengan logam

(31)

kompleks di mana molekul yang mengandung atom donor yang melekat satu

sama lain dan juga dengan ion logam. Sebuah molekul yang bertindak sebagai

pengkelat harus memiliki minimal dua kelompok fungsional, misalnya gugus

asam yang telah kehilangan proton. Stabilitas pengkelatan meningkat ketika

cincin menyatu, yaitu dimana ion logam berikatan pada gugus organik lain

menutup siklus pengompleksan. Berikut contoh reaksi pengkelatan logam oleh

asam humat :

(Falck, 1990).

Persyaratan Iklim dan Media Tumbuh Tanaman Jagung

Iklim yang dikehendaki oleh tanaman adalah daerah-daerah beriklim

sedang dan daerah beriklim subtrpopis/tropis yang basah. Jagung dapat tumbuh

didaerah yang terletak antara 0-500 LU – 0-400 LS. Pada lahan yang tidak

berigasi, pertumbuhan tanaman ini memerlukan curah hujan ideal sekitar

85-200 mm/bulan dan harus merata. Pada fase pembuangan dan pengisian biji

tanaman jagung perlu mendapatkan cukup air (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

Tanaman jagung membutuhkan air sekitar 100-140 mm/bulan. Oleh

karena itu waktu penanaman harus memperhatikan curah hujan dan

penyebarannya. Penanaman dimulai bila curah hujan sudah mencapai

(32)

Macam tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung adalah tanah

alluvial atau lempung yang subur, terbebas pengairannya karena tanaman jagung

tidak toleran pada genangan air (Kartasapoetra, 1988).

Jagung tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus. Agar dapat

tumbuh optimal tanah harus gembur, subur dan kaya humus. Keasaman tanah erat

hubungannya dengan ketersediaan unsur-unsur hara tanaman. Keasaman tanah

yang baik adalah pH antara 5,6 - 7,5. Tanaman jagung membutuhkan tanah

(33)

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di lahan percobaan Fakultas Pertanian Universitas

Sumatera Utara, Medan. Analisis debu vulkanik dilakukan di Balai Pengkajian

Teknologi Pertanian (BPTP) Medan dan analisis tanah di Laboratorium

Kimia/Kesuburan Tanah, Laboratorium Riset dan Teknologi dan Laboratorium

Fisika Tanah Fakultas Pertanian USU, Medan. Penelitian ini dilaksanakan pada

Mei sampai September 2014.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah tanah Andisol Tigapanah, Kecamatan

0-20 cm, benih jagung varietas Pioner 23, debu vulkanik Gunung Sinabung,

pupuk urea, SP-36, dan KCL sebagai pupuk dasar, serta bahan-bahan kimia yang

digunakan untuk analisis di laboratorium.

Alat yang digunakan adalah GPS, cangkul untuk pengambilan sampel

tanah, polibag, karung goni, timbangan serta alat-alat yang digunakan untuk

analisis di laboratorium.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok non Faktorial.

Faktor perlakuannya adalah debu vulkanik (V) dengan 6 taraf ketebalan debu,

(34)

Faktor Perlakuan Debu Vulkanik (V) :

V0 = Tanpa debu (0 g/ 10 Kg BTKU)

V1 = Ketebalan debu vulkanik setara 2 cm (659,79 g/ 10 Kg BTKU)

Model linier Rancangan Acak Kelompok:

Yij = µ + αi + єij

Dimana :

Yij = Respon tanaman yang diamati

µ = Nilai tengah umum

αi = Pengaruh ketebalan debu vulkanik ke-i

єij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j

Untuk pengujian lebih lanjut terhadap masing-masing perlakuan diuji dengan uji

DMRT pada taraf 5 %.

Pelaksanaan Penelitian

Pengambilan Tanah dan Debu

Pengambilan contoh tanah diambil secara zig-zag pada kedalaman

0-20 cm dan dikompositkan. Kemudian dikering udarakan dan diayak dengan

ayakan 10 mesh. Sedangkan, pengambilan debu dilakukan dengan menggunakan

kuas pada teras-teras bangunan dan dikompositkan. Lalu debu dikeringudarakan

(35)

Analisis Tanah Awal

Tanah yang telah kering udara dan telah diayak, dianalisis %KL dan %KA

untuk menentukan jumlah air yang diberikan dan berat tanah yang dimasukkan ke

tiap polibag. Kemudian dianalisis tanah awal seperti pH (H2O).

Analisis Debu Vulkanik Awal

Debu vulkanik yang telah kering udara dan telah diayak, dianalisis bulk

densiti (BD) debu untuk mengetahui kerapatannya. Sehingga dapat diketahui

jumlah debu yang diberikan untuk tiap polibag. Kemudian dianalisis kandungan

logam beratnya (Cd dan Pb).

Aplikasi Debu Vulkanik

Setelah tanah dimasukkan ke polibag, kemudian dilakukan penyusunan

dan pengacakan berdasarkan RAK non Faktorial dan diletakkan di lahan

percobaan. Diberikan debu vulkanik di permukaan tanah sesuai dengan

perlakuan, lalu diaduk dan diinkubasi selama 4 minggu. Dilakukan penyiraman

tanah sampai kondisi kapasitas lapang.

Aplikasi Pupuk Dasar, Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman

Setelah tanah diinkubasi kemudian dilakukan pemupukan dasar

menggunakan Urea 3 g/polibag (½ dosis diberikan sebelum penanaman, ½ dosis

pada awal fase generatif), SP-36 0,5 g/polibag dan KCL 0,5 g/polibag dengan cara

meletakkannya pada lubang yang telah dibuat. Aplikasi pupuk dilakukan 1 hari

sebelum penanaman. Kemudian dilakukan penanaman benih jagung. Benih

jagung yang telah direndam dimasukkan ke polibag. Pemeliharaan dilakukan

dengan pemberian air secara rutin serta pembersihan gulma dilakukan setiap hari

(36)

Pengamatan Parameter Tanaman

Parameter tanaman yang diamati adalah tinggi tanaman (cm) dan jumlah

daun (helai). Pengamatan parameter tanaman dilakukan hingga sekitar 80% dari

tanaman jagung mulai memasuki fase generatif atau pembungaan.

Pemanenan

Untuk pengamatan pertumbuhan jagung pemanenan dilakukan setelah

tanaman jagung mulai berbunga (akhir fase vegetatif). Bagian tajuk dan bagian

akar dipotong lalu dibersihkan dan dikeringkan untuk selanjutnya diovenkan.

Dihitung berat kering tajuk dan berat kering akarnya setelah diovenkan.

Sedangkan untuk pengamatan produksi jagung dipanen pada umur 120 hari.

Pemanenan dilakukan setelah biji pada tongkol berwarna kuning kemudian

ditimbang bobot kering pipilan.

Analisis Akhir Tanah dan Tanaman

Diambil tanah dekat perakaran secukupnya untuk keperluan analisis.

Parameter yang diukur meliputi analisis tanah dan tanaman.

Analisis tanah dilakukan pada akhir fase vegetatif meliputi :

1. Bulk Densiti (g/cm3) dengan metode ring sampel.

2. Partikel Densiti (g/cm3) dengan metode perendaman (submersion) (Lampiran 32)

3. Porositas (%) dengan menggunakan rumus :

Porositas = 1- (BD / PD) X 100%

4. Kemasaman tanah dengan metode elektrometris (pH H2O) dengan

(37)

5. Kadar Cd (ppm) dengan metode ekstraksi HNO3 dan HCl lalu diukur

dengan AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry).

6. Kadar Pb (ppm) dengan metode ekstraksi HNO3 dan HCl lalu diukur

dengan AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry). 7. Tekstur Tanah dengan metode Hydrometer Bouyoucos.

Analisis tanaman meliputi :

1. Tinggi tanaman (cm) diukur sekali seminggu hingga akhir fase

vegetatif, mulai dari leher akar dekat permukaan tanah sampai bagian

ujung daun yang tertinggi.

2. Jumlah daun (helai) dihitung sekali seminggu hingga akhir fase

vegetatif yaitu daun yang telah terbuka sempurna.

3. Bobot kering tajuk tanaman jagung (g) diukur pada akhir fase vegetatif

setelah diovenkan ± 48 jam dengan temperatur 750C hingga

beratnya konstan.

4. Bobot kering akar tanaman jagung (g) diukur pada akhir fase vegetatif

setelah diovenkan ± 48 jam dengan temperatur 750C hingga

beratnya konstan.

5. Berat kering pipilan (g) diukur saat akhir fase generatif dengan

(38)

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil

Pengaruh ketebalan debu vulkanik Gunung Sinabung terhadap perubahan

sifat fisika dan kandungan logam berat tanah Andisol serta pengaruhnya terhadap

pertumbuhan dan produksi tanaman jagung (Zea mays L.) disajikan seperti berikut:

Sifat Fisika Tanah

BD, PD, dan Porositas Tanah

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 7, 8, dan 9) diketahui bahwa debu

vulkanik berpengaruh nyata terhadap bulk densiti dan partikel densiti tetapi tidak

berpengaruh nyata terhadap porositas tanah.

Berdasarkan uji DMRT pada rataan bulk densiti tanah diketahui bahwa

perlakuan V0 dan V1 tidak saling berbeda nyata tetapi berbeda nyata dengan

perlakuan V2, V3, V4, dan V5. Antara perlakuan V1, V2, dan V3 tidak berbeda

nyata tetapi berbeda nyata terhadap perlakuan V0, V4, dan V5. Perlakuan V4

berbeda nyata terhadap perlakuan V0, V1, V2, dan V5 tetapi tidak berbeda nyata

terhadap perlakuan V3. Perlakuan V5 berbeda nyata terhadap perlakuan V0, V1,

V2, V3, dan V4. Pada rataaan partikel densiti tanah juga diketahui bahwa

perlakuan V0 dan V1 tidak saling berbeda nyata tetapi berbeda nyata dengan

perlakuan V2, V3, V4, dan V5. Antara perlakuan V1, V2, dan V3 tidak berbeda

nyata tetapi berbeda nyata terhadap perlakuan V0, V4, dan V5. Perlakuan V4

(39)

Tabel 1. Nilai rataan BD, PD, dan Porositas tanah akibat debu vulkanik.

V1= Ketebalan 2cm (659,79g/ 10 kg BTKU)

1,182 ab 1,782 ab 33,566

1,200 b 1,805 b 33,518

1,211 bc 1,818 bc 33,373

1,237 c 1,865 c 33,570

V5 = Ketebalan 10cm (3298,96g/ 10 kg BTKU)

1,335 d 2,003 d 33,327

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf sama berarti tidak berbeda nyata (5%) menurut uji DMRT

Dari Tabel 1. dapat diketahui bahwa nilai rataan BD tanah tertinggi setelah

3 bulan diaplikasikan debu vulkanik terdapat pada perlakuan V5 (Debu vulkanik

3298,96 g/ 10 kg BTKU) sebesar 1,335 g/cm3 dan yang terendah pada perlakuan

V0 (Debu vulkanik 0 g/ 10 kg BTKU) sebesar 1,154 g/cm3. Nilai rataan PD tanah

tertinggi setelah 3 bulan diaplikasikan terdapat pada perlakuan V5 (Debu vulkanik

3298,96g/ 10 kg BTKU) sebesar 2,003 g/cm3 dan yang terendah pada perlakuan

V0 ( Debu vulkanik 0 g/ 10 kg BTKU) sebesar 1,743 g/cm3. Sedangkan nilai

rataan porositas tanah tertinggi setelah 3 bulan diaplikasikan terdapat pada

perlakuan V0 (0 g/ 10 kg BTKU) sebesar 33,640% dan yang terendah terdapat

pada perlakuan V5 (Debu vulkanik 3298,96 g/ 10 kg BTKU) sebesar 33,327% .

Persentase Fraksi Tanah

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 10, 11, dan 12) diketahui bahwa

pemberian debu vulkanik berpengaruh nyata terhadap persentase fraksi debu dan

pasir tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap persentase liat.

Berdasarkan uji DMRT pada rataan persentase pasir diketahui bahwa

(40)

perlakuan V2, V3, V4, dan V5. Perlakuan V2 berbeda nyata terhadap perlakuan

V0, V1, V4, dan V5 tetapi tidak berbeda nyata terhadap perlakuan V3. Perlakuan

V3 berbeda nyata terhadap perlakuan V0 dan V1 tetapi tidak berbeda nyata

terhadap perlakuan V2, V4, dan V5. Antara perlakuan V4 dan V5 tidak saling

berbeda nyata dan juga tidak berbeda nyata terhadap perlakuan V3 tetapi berbeda

nyata terhadap perlakuan V0, V1, dan V2. Sedangkan pada rataan persentase debu

diketahui bahwa perlakuan V0 berbeda nyata terhadap perlakuan V3, V4, dan V5

tetapi tidak berbeda nyata terhadap perlakuan V1 dan V2. Perlakuan V1 berbeda

nyata terhadap perlakuan V3, V4, dan V5 tetapi tidak berbeda nyata terhadap

perlakuan V0 dan V2. Perlakuan V2 berbeda nyata terhadap perlakuan V4 dan V5

tetapi tidak berbeda nyata terhadap perlakuan V0, V1, V2, dan V3. Perlakuan V3

V2, dan V3 tetapi tidak berbeda nyata terhadap perlakuan V5. Perlakuan V5

terhadap perlakuan V4 (Tabel 2).

Tabel 2. Nilai rataan fraksi tanah akibat debu vulkanik.

Perlakuan Pasir (%) Debu (%) Liat (%)

V0 = Tanpa debu (0g/ 10 kg BTKU) 77 c 9 a 14

V1 = Ketebalan 2cm (659,79g/ 10 kg BTKU) 77 c 9 a 14

V2 = Ketebalan 4cm (1319,59g/ 10 kg BTKU) 73 b 11 ab 16

V3 = Ketebalan 6cm (1979,38g/ 10 kg BTKU) 72 ab 12 b 16

V4 = Ketebalan 8cm (2639,17g/ 10 kg BTKU) 70 a 15 c 15

V5 = Ketebalan 10cm (3298,96g/ 10 kg BTKU) 70 a 15 c 15

(41)

Dari Tabel 2. dapat diketahui bahwa rataan persentase pasir tertinggi

setelah 3 bulan diaplikasikan debu vulkanik terdapat pada perlakuan V0

(0 g/10 Kg BTKU) dan V1 (Debu vulkanik 659,79 g/10 kg BTKU) sebesar 77%

dan yang terendah pada perlakuan V4 (debu vulkanik 2639,17 g/10 kg BTKU)

dan V5 (Debu vulkanik 3298,96g/10 kg BTKU) yaitu 70%. Rataan persentase

debu setelah 3 bulan aplikasi tertinggi terdapat pada perlakuan V5 (Debu vulkanik

3298,96 g/ 10 kg BTKU) dan V4 (debu vulkanik 2639,17 g/10 kg BTKU) sebesar

15% dan yang terendah pada perlakuan V0 (0g/10 kg BTKU) dan V1 (Debu

vulkanik 659,79g/10kg BTKU) sebesar 9%. Sedangkan rataan persentase liat

setelah 3 bulan aplikasi tertinggi terdapat pada perlakuan V2 (Debu vulkanik

1319,59 g/10 kg BTKU) dan V3 (Debu vulkanik 1979,38 g/ 10 kg BTKU) sebesar

16% dan terendah pada perlakuan V0 (0 g/10 kg BTKU) dan V1 (Debu vulkanik

659,79g/10kg BTKU) sebesar 14%. Peningkatan dan penurunan persentase

fraksi-fraksi tanah belum mampu merubah tekstur tanah (Lampiran 13).

Sifat Kimia Tanah pH Tanah

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 14) diketahui bahwa debu vulkanik

berpengaruh nyata terhadap pH tanah.

Berdasarkan uji DMRT pada rataan pH tanah diketahui bahwa perlakuan

V0, V1, V2, dan V3 tidak berbeda nyata antara satu sama lain tetapi berbeda nyata

terhadap perlakuan V4 dan V5. Perlakuan V4 dan V5 tidak berbeda nyata antara

satu sama lain tetapi berbeda nyata terhadap perlakuan V0, V1, V2, dan V3

(42)

Tabel 3. Nilai rataan pH tanah akibat debu vulkanik.

Perlakuan pH

V0 = Tanpa debu (0g/ 10 kg BTKU) 5,425 b

V1 = Ketebalan 2cm (659,79g/ 10 kg BTKU) 5,275 b

V4 = Ketebalan 8cm (2639,17g/ 10 kg BTKU) 4,613 a

V5 = Ketebalan 10cm (3298,96g/ 10 kg BTKU) 4,508 a

Dari Tabel 3. Dapat dilihat bahwa nilai rataan pH tertinggi setelah 3 bulan

diaplikasikan debu vulkanik terdapat pada perlakuan V0 (0 g/10 kg BTKU)

sebesar 5,425 dan terendah pada perlakuan V5 (debu vulkanik 3298,96 g/10 kg

BTKU) yaitu 4,508 dan termasuk kriteria masam.

Logam Berat Pb Tanah

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 14) diketahui bahwa debu vulkanik

berpengaruh nyata terhadap logam berat Pb tanah.

Berdasarkan uji DMRT pada rataaan kandungan logam berat Pb tanah

diketahui bahwa perlakuan V0 berbeda nyata terhadap perlakuan V1, V2, V3, V4,

dan V5. Perlakuan V1, V2, V3, dan V4 tidak berbeda nyata antara satu sama lain

tetapi berbeda nyata terhadap perlakuan V0 dan V5. Perlakuan V5 berbeda nyata

(43)

Tabel 4. Nilai rataan kandungan logam berat Pb pada tanah akibat debu vulkanik.

Dari Tabel 4. dapat diketahui nilai rataan kandungan logam berat Pb tanah

tertinggi setelah 3 bulan diaplikasikan debu vulkanik terdapat pada perlakuan V5

(Debu vulkanik 3298,96 g/ 10 kg BTKU) sebesar 6,850 ppm dan yang terendah

pada perlakuan V0 (0 g/ 10 kg BTKU) yaitu 4,500 ppm.

Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Tinggi Tanaman

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 16, 17, 18, 19, 20, dan 21) diketahui

bahwa debu vulkanik tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman jagung.

Tabel 5. Nilai rataan tinggi tanaman per MST.

MST Tinggi Tanaman (cm)

V0 V1 V2 V3 V4 V5

Dari Tabel 5. dapat diketahui nilai rataan tingi tanaman jagung tertinggi

(44)

V4 (Debu vulkanik 2639,17 g/ 10 kg BTKU) sebesar 177,25 cm dan yang

terendah pada perlakuan V1 (1319,59 g/ 10 kg BTKU) yaitu 168,00 cm.

Hubungan antara tinggi tanaman jagung per MST dengan pemberian debu

vulkanik disajikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Grafik nilai rataan tinggi tanaman jagung per MST.

Dari Gambar 1 dapat dilihat nilai rataan tingi tanaman jagung tertinggi

setelah 3 bulan diaplikasikan debu vulkanik pada 7 MST terdapat pada perlakuan

V4 (Debu vulkanik 2639,17 g/ 10 kg BTKU) sebesar 177,25 cm dan yang

terendah pada perlakuan V1 (1319,59 g/ 10 kg BTKU) yaitu 168,00 cm.

Jumlah Daun

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 22, 23, 24, 25, 26, dan 27) diketahui

(45)

Tabel 6. Nilai rataan jumlah daun tanaman per MST.

MST Jumlah Daun (helai)

V0 V1 V2 V3 V4 V5

Dari Tabel 6. dapat diketahui nilai rataan jumlah daun tanaman jagung

tertinggi setelah 3 bulan diaplikasikan debu vulkanik pada 7 MST terdapat pada

perlakuan V2 (Debu vulkanik 1319,59 g/ 10 kg BTKU) sebesar 13,50 helai dan

yang terendah pada perlakuan V5 (Debu vulkanik 3298,96 g/ 10 kg BTKU) yaitu

13,00 helai.

Hubungan antara jumlah daun tanaman jagung per MST dengan

pemberian debu vulkanik disajikan pada Gambar 2.

Gambar 2. Grafik nilai rataan jumlah daun tanaman jagung per MST.

Dari Gambar 2 dapat dilihat bahwa nilai rataan jumlah daun tanaman jagung

tertinggi setelah 3 bulan diaplikasikan debu vulkanik pada 7 MST terdapat pada

(46)

perlakuan V2 (Debu vulkanik 1319,59 g/ 10 kg BTKU) sebesar 13,50 helai dan

13,00 helai.

Bobot Kering Tajuk Tanaman

Dari hasil sidik ragam (Lampiran 28) diketahui bahwa debu vulkanik tidak

berpengaruh nyata terhadap bobot kering tajuk tanaman jagung.

Tabel 7. Nilai rataan bobot kering tajuk tanaman per MST.

Perlakuan Bobot Kering

Tajuk (g) V0 = Tanpa debu (0g/ 10 kg BTKU)

199,76 V1 = Ketebalan 2cm (659,79g/ 10 kg BTKU)

213,53

Dari Tabel 7. dapat diketahui nilai rataan bobot kering tajuk tanaman

jagung tertinggi setelah 3 bulan diaplikasikan debu vulkanik terdapat pada

perlakuan V2 (Debu vulkanik 1319,59 g/ 10 kg BTKU) sebesar 235,93 g dan

186,32 g.

Bobot Kering Akar Tanaman

(47)

Tabel 8. Nilai rataan bobot kering akar tanaman per MST.

Perlakuan Bobot Kering

Akar (g) V0 = Tanpa debu (0g/ 10 kg BTKU)

58,16

Dari Tabel 8. dapat diketahui nilai rataan bobot kering akar tanaman

perlakuan V2 (Debu vulkanik 1319,59 g / 10 kg BTKU) sebesar 63,93 g dan yang

terendah pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0 g/ 10 kg BTKU) yaitu 52,64 g.

Bobot Pipilan Kering

berpengaruh nyata terhadap bobot pipilan kering tanaman jagung.

Tabel 9. Nilai rataan bobot pipilan kering.

Perlakuan Bobot pipilan

kering (ton/ha) V0 = Tanpa debu (0g/ 10 kg BTKU)

2,916

Dari Tabel 9. dapat diketahui nilai rataan bobot pipilan kering tanaman

(48)

yang terendah pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0 g/ 10 kg BTKU) yaitu

2,223 ton/ha.

Pembahasan

Gejala Visual Tanaman

Pada umur 7 MST tanaman jagung mulai menunjukkan gejala klorosis dan

nekrosis (Lampiran 31). Tanaman mengalami defisiensi unsur hara N (nitrogen)

yang ditandai daun berwarna kuning pada ujung daun dan melebar menuju tulang

daun, defisiensi unsur hara K (kalium) yang ditandai dengan warna kuning atau

kecoklatan sepanjang pinggir daun pada daun tua dan warna tersebut akan

berkembang ke arah tulang daun dan defisiensi unsur hara Mg (magnesium) yang

menyebabkan timbulnya warna keputihan sepanjang kanan dan kiri tulang daun

pada daun tua (Damanik, dkk., 2011).

Pada produksi tanaman jagung, tanaman menghasilkan tongkol normal

(Lampiran 32) yang ditandai dengan terbentuknya semua biji tanpa adanya bagian

kosong pada tiap baris tongkol, ukuran tongkol yang cukup besar, dan biji

berwarna kuning yang sesuai dengan deskripsi jagung varietas Pioner 23

(Lampiran 4).

Sifat Fisika Tanah

Pemberian debu vulkanik pada tanah secara nyata meningkatkan nilai bulk

densiti tanah setelah 3 bulan diaplikasikan. Nilai rataan bulk densiti tertinggi

terdapat pada perlakuan V5 (Debu vulkanik 3298,96 g/10 kg BTKU) sebesar

1,335 g/cm3 yang berbeda nyata dengan perlakuan V1, V2, V3, dan V4. Nilai bulk

densiti terendah terdapat pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0 g/10 kg BTKU)

(49)

akibatkan oleh debu vulkanik yang memiliki diameter partikelnya < 0.26 mm

yang mampu memenuhi pori-pori tanah dan memadatkannya. Hal ini sesuai

pernyataan Achmad, (2003 dalam Manfarizah dkk., 2011), bulk densiti merupakan petunjuk kepadatan tanah, semakin padat suatu tanah semakin tinggi

bulk densiti dan semakin tinggi bulk densiti maka semakin sulit ditembus air atau

ditembus oleh akar tanaman dan memiliki porositas yang rendah, juga sebaliknya.

Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa peningkatan rataan nilai bulk densiti tanah

meningkat sejalan dengan peningkatan bobot debu vulkanik yang diberikan. Hal

ini menunjukkan bahwa semakin banyak debu vulkanik yang diberikan maka

semakin terisinya pori-pori tanah yang dimana debu vulkanik ditranslokasikan

bersamaan dengan penyiraman yang mengakibatkan semakinnya padatnya tanah.

Pemberian debu vulkanik pada tanah secara nyata meningkatkan nilai partikel

densiti tanah setelah 3 bulan aplikasi. Nilai tertinggi secara nyata berada pada

perlakuan debu vulkanik pada taraf V5 (Debu vulkanik 3298,96 g /10 kg BTKU)

sebesar 2,003 g/cm3 yang berbeda nyata dengan perlakuan lainnya yaitu V0, V1,

V2, V3, dan V4, dan nilai terendah terdapat pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0

g/10 kg BTKU) yakni 1,743 g/cm3. Peningkatan rataan nilai partikel densiti tanah

diakibatkan karena debu vulkanik yang berukuran < 0,26 mm (McGeary

dkk.,2002 dalam Fiantis, 2006) mampu mengisi pori-pori tanah sehingga menambah partikel tanah. Dimana partikel densiti merupakan berat suatu volume

kepadatan tanah, sehingga semakin sedikit pori-pori tanah semakin meningkat

nilai partikel densiti tanah tersebut.

Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa peningkatan rataan nilai partikel

(50)

diberikan pada tanah. Hal ini disebabkan karena terisinya pori-pori tanah oleh

partikel-partikel debu vulkanik sehingga semakin berkurangnya pori-pori tanah

yang diikuti bertambahnya partikel-partikel tanah.

Bulk densiti adalah perbandingan massa tanah yang dikeringovenkan per

satuan volume termasuk pori-pori tanah sedangkan partikel densiti adalah berat

tanah kering persatuan volume partikel-partikel tanah (jadi tidak termasuk

pori-pori tanah). Sehingga dengan mengetahui besarnya nilai partikel densiti dan bulk

densiti, maka dapat dihitung persentase pori-pori tanah (porositas).

Pemberian debu vulkanik pada tanah tidak berpengaruh nyata menurunkan

persentase porositas tanah setelah 3 bulan aplikasi. Nilai tertinggi berada pada

perlakuan debu vulkanik pada taraf V0 (Debu vulkanik 0 g/10 kg BTKU) yakni

33,640 % yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan lainnya yakni V1, V2, V3,

V4, dan V5 dan nilai terendah terdapat pada perlakuan V5 (Debu vulkanik

3298,96 g/ 10 kg BTKU) sebesar 33,327 %. Penurunan persentase porositas tanah

diakibatkan bertambahnya fraksi debu (Lampiran 11) yang mampu mengisi

pori-pori tanah yang mengakibatkan menurunnya porositas tanah.

Dari Tabel 2 dapat diketahui bahwa pemberian debu vulkanik secara nyata

meningkatkan persentase fraksi debu dengan nilai rataan persentase fraksi debu

tertinggi pada perlakuan V5 (Debu vulkanik 3298,96 g/10 kg BTKU) sebesar

15% dan nilai terendah terdapat pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0 g/10 kg

BTKU) yakni 9%. Debu vulkanik juga berpengaruh nyata terhadap persentase

fraksi pasir dikarenakan perubahan komposisi persentasi fraksi tanah terutama

fraksi debu. Namun, tidak berpengaruh nyata terhadap persentase fraksi liat tanah.

(51)

tekstur tanah (Lampiran 13). Hal ini disebabkan bahwa waktu pemberian debu

vulkanik yang masih terlalu singkat sehingga tekstur yang membutuhkan waktu

yang cukup lama untuk berubah, tidak menunjukkan perubahannya.

Sifat Kimia Tanah (pH)

menurunkan pH tanah. Hasil analisis (Lampiran 6) diketahui bahwa pH awal debu

sebesar 4,3 (kriteria sangat masam). Artinya, ada indikasi bahwa hal ini akan

mempengaruhi nilai pH tanah tersebut. Nilai rataan pH terendah terdapat pada

perlakuan V5 (Debu vulkanik 3298,96 g/10 kg BTKU) sebesar 4,508 yang

berbeda nyata dengan perlakuan V0, V1, V2, V3, V4, dan nilai rataan pH tertinggi

terdapat pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0 g/10 kg BTKU) yakni 5,425.

Penurunan nilai pH tanah sejalan dengan meningkatnya pemberian debu

vulkanik. Dari hasil analisis awal debu (Lampiran 6), diketahui bahwa debu

vulkanik mengandung sulfur 0,70 % sehingga dapat menyebabkan pH tanah

menjadi lebih asam (pH turun).

Berdasarkan uji DMRT pada nilai rataan pH tanah (Tabel 3) diketahui

bahwa antara perlakuan V0, V1, V2, dan V3 berbeda tidak nyata tetapi berbeda

nyata terhadap perlakuan V4 dan V5. Tanah Andisol masih mampu menyangga

(buffer) penurunan pH akibat pemberian debu vulkanik hingga taraf perlakuan V3 tetapi karena semakin meningkatnya taraf pemberian debu, tanah Andisol tidak

mampu lagi menyangga penurunan pH sehingga pH tanah menurun drastis (V4

dan V5). Ini disebabkan kandungan bahan organik pada Andisol yang tinggi yaitu

15,99% (Lampiran 5) dimana kemampuan tanah dalam menyangga perubahan pH

(52)

Perubahan pH tanah juga di pengaruhi oleh kandungan sulfur (S) dari debu

vulkanik. Dimana kandungan sulfur (S) dalam debu vulkanik yaitu 0,70%

(Lampiran 6). Semakin banyak debu yang diberikan, maka semakin banyak

kandungan sulfur (S) dalam tanah sehingga dapat menurunkan pH tanah

(Damanik, dkk., 2011).

Kandungan Logam Berat Tanah

meningkatkan kandungan logam berat Pb pada tanah setelah 3 bulan aplikasi.

Nilai rataan kandungan logam berat Pb tertinggi terdapat pada perlakuan V5

(Debu vulkanik 3298,96 g/10 kg BTKU) sebesar 6,850 ppm yang berbeda nyata

dengan perlakuan V0, V1, V2, V3, V4, dan nilai rataan kandungan logam berat Pb

terdapat pada perlakuan V0 (Debu vulkanik 0 g/10 kg BTKU) yakni 4,500 ppm.

Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi taraf pemberian debu vulkanik akan

meningkatkan nilai Pb tanah.

Peningkatan nilai Pb pada tanah sejalan dengan peningkatan taraf

pemberian debu vulkanik yang juga disebabkan karena penurunan nilai pH tanah.

Nilai pH tanah menurun sejalan dengan peningkatan taraf perlakuan dimana nilai

rataan pH terendah terdapat pada perlakuan V5 (Debu vulkanik 3298,96 g/10 kg

BTKU) sebesar 4,608 dan nilai rataan pH tertinggi terdapat pada perlakuan V0

(Debu vulkanik 0 g /10 kg BTKU) yakni 5,425. Notohadiprawiro (2006)

menyatakan bahwa ketersediaan logam berat di dalam tanah dipengaruhi oleh (1)

KTK (Kapasitas Tukar Kation), (2) Reaksi pengkompleksan, (3) pH larutan, (4)

(53)

Berdasarkan uji DMRT pada nilai rataan kandungan logam berat Pb tanah

diketahui bahwa antara perlakuan V1, V2, V3, dan V4 tidak berbeda nyata tetapi

berbeda nyata terhadap perlakuan V5. Ini disebabkan tanah Andisol yang

memiliki kandungan bahan organik yang tinggi yaitu 15,99% (Lampiran 5) masih

mampu mengikat logam berat membentuk kelat hingga taraf perlakuan V4 tetapi

pada perlakuan V5, Andisol tidak mampu lagi mengikat logam berat sehingga

terjadi peningkatan logam berat Pb yang berbeda nyata dibanding perlakuan lain.

Pertumbuhan dan Produksi Tanaman

Dari Tabel 5 dan 6 dapat diketahui bahwa pemberian debu vulkanik tidak

berpengaruh secara nyata dalam menghambat pertumbuhan tinggi dan daun

tanaman jagung setelah 3 bulan aplikasi. Sebagai tanaman indikator, tanaman

jagung memperlihatkan pertumbuhan yang normal dan tidak menunjukkan

perbedaan pertumbuhan yang berarti antara tiap perlakuan. Diketahui tinggi

tanaman tertinggi pada 7 MST terdapat pada perlakuan V4 (Debu vulkanik

2639,17g/ 10 kg BTKU) sebesar 177,25 cm dan yang terendah pada perlakuan V1

(1319,59g/ 10 kg BTKU) yaitu 168,00 cm. Sedangkan jumlah daun terbanyak

pada 7 MST terdapat pada perlakuan V2 (Debu vulkanik 1319,59 g/ 10 kg BTKU)

sebesar 13,50 helai dan yang terendah pada perlakuan V5 (Debu vulkanik

3298,96 g/ 10 kg BTKU) yaitu 13,00 helai. Ini dikarenakan tanaman jagung

merupakan tanaman monokotil yang menyerap logam berat dalam jumlah sedikit,

selain itu logam berat dalam tanah tidak diserap tanaman dalam jumlah maksimal