ANALISIS SORPSI-DESORPSI FOSFAT PADA TANAH-TANAH DENGAN JERAPAN TINGGI YANG DIAPLIKASI SENYAWA ORGANIK DAN KUANTIFIKASI RESIDU P DENGAN MENGGUNAKAN 32P

(1)

5W

ul{

2ccE

LP,

2007

II

i99

LAPORAN

PENELITIAN

FUNDAMENTAL

ANALISIS

SORPSI-DESORPSI

FOSFAT PADA

TANAH-TANAH

DENGAN

]ERAPAN

TINGGI

YANG

DIAPLIKASI

SENYAWA

ORGANIK DAN

KUANTIFIKASI

RESIDU

P DENGAN

MENGGUNAKAN

32P

Oleh:

lr. Arie Mudjiharjati,

MS

Martinus

H.

Pandutama,

Ph.D

lr.

Tri

Candra Setiawati,

MSi

DIBIAYAI

DIPA UNIVERSITAS JEMBER,

NOMOR: 040/SP2H/PP/DP2M/II[I2O07 TGL 29

MARET

2007

DIREKTORAT

JENDERAL

PENDIDIKAN TINGGI,

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

FAKULTAS

PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

(2)

l

l: }

": "" i ,- r i.-+'r*.B i

t

.,=.,-.o..*,'l.w'c#i

','

_i'."

..,-..

-LAPORAN

PENELTTIAN

FUNDAMENTAL

ANALI$S

SORPSI.DESORPSI

FOSFAT

PADA

TANAH.TANAH

DENGAN JERAPAN

TINGGI

YANG

DIAPLIKASI

SENYAWA

ORGANIK DAN

KUANTIFIKASI

RESIDU

P DENGAN

MENGGUNAKAN

32P

Oleh:

lr. Arie Mudjiharjati,

MS

Martinus

H.

Pandutama,

Ph.D

lr.

Tri Candra Setiawati,

MSi

DIBIAYAI

DIPA UNIVERSITAS JEMBER,

NOMOR: 040/SP2H/PPtDP2Mttlll2007

TGL

29

MARET

2007

DIREKTORAT

JENDERAL

PENDIDIKAN TINGGI, DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

FAKULTAS

PERTANIAN

UNIVERSITAS JEMBER

(3)

HALAMAN

PT]NC}E|SAHAN L,APORAN HASII,

PENELIT.I,,\1.J F UNDAMENTA L

:.

Judul Penelitian

Bidang llmu

l(etua Peneliti

a.

Nama lengkap dan Gelar

b.

Jenis kelamin

c.

Gol.,Tangkat

I.

NIP

e.

Jabatan Furgsiorral

i.

Fakultas/Jurusan

Jumlah anggota peneliti

Lokasi Pr:nelitian

Ker-iasama dengan lnstitusi lain

'j":xru

_Penr:litian

3

_{,'"a larrg diperlukan}

: _{r[nalisis Sorpsi-Desorpsi Fosfat}_pada

Tanah-'l'ar-lah _dengan_Jerapan_{Tinggi yang Diaplikasi}

Senyarva Organik dan Kr.ranttfikasi Resirlu p

<lengan Menggunakan

"p

Peftamian

Ir" Arie Mudjiharjati, MS Perempuan

IV-c/Pembina Utarna Muda

130 609 808

Lel<tor Kepala

Pertanian/Tanah

2 (dua) orang

Jember, Jawa Timur

7

bulan

: I{p _{39.000.000,00 (Tiga puluh}_Sembilan_{juta rupiah)}

fsda-qs

Eldiff4s.

53r 982

Penelitian

EA.

tpuNl

3s7

Jember, 09 Novernber ZOOT

Ketua Penelitian

UauqUuofteuai-W

NIP.

130 609 808

i . .",11 _J",

;Ji

(4)

-RINGAKASAN

Kandungan

fbstbr

pada berbagai

jenis

tanah sangat

benariasi.

demikian

pula kemampuan tanah dalam menyediakan P bagi tanaman. Pada

Andisol.

anion

fosfat dijerap oleh mineral allotan- imogolit. kompleks humus Fe dan

Al.

senyawa

seperti

allofan

serta bahan

gel

alumina

lainny'a. menyebabkan

tanah

andisol

mempunyai kapasitas jerapan P yang sangat

tinggi

(8000

-

₁₅₀₀₀

ppm)

(Dabin.

1980). Sedangkan pada tanah-tanah masam seperti Oxisol dan

Ultisol,

anion fosfat

bereaksi dengan berbagai fraksi aluminium dan besi

.Anion

fosfat dengan

Al

atau

Fe dalam larutan tanah akan bereaksi membentuk endapan AIPO4 dan FePOa yang

sukar larut (presipitasi 1.

Penambahan asam-asam

organic artif-rcial. bahan

organic

dan

bakteri

pelarut

fbstat

pada

Andisol.

_{Inceptisol dan}

Oxisol.

_diharapkan_merupakan_salah

satu

altenatif vang

dapat digunakan

unluk

mengatasi

sulitnya

pelepasan

P

pada

:,nah tersebut.

.:iuan

penelitian

ini

adalah:llmempelajari

dinamika

P

tanah

melalui

proses

. .:bsi-desorbsi

P

pada

tiga

_{.ienis tanah-}

2)

menghitung besarnva konsentrasi

P-,:s.rrb

dan P-desorpsi pada pada tiga

jenis

tanah secara

kimiawi

dan

biologi:

3)

*:::pelajari

_peran

mikrobia

_{pelarut fosfat dan}_bahan

organik

_dalam

dinamika

_P

.i---::.:

Percobaan rumah kaca

dilakukan

2

tahap. Percobaan pertama dirancang

:::J.il

meqggunakan Rancangan acak kelompok

faktorial

secara paralel

di

rumah

"-=:,

Faliultas Pertanian. dengan perlakuan

Asam

organik.

terdiri dari:

Kontrol. -.-.,r:: sitrat. Asam oksalat. kedua- Rock Phosphate dengan dosis 0

kg P.

100

kg

P

-

r.

-

,r-) _kup _{per hektar}

:::.rsunakan

tanaman'

jagung

sebagai

indikator

dan

yang

lainnya

tidak

:::.lgunakan

tanaman.

Contoh tanah

sebanyak

tiga

macam (Tanah

Andi.sol.

-"r-;.:i:soi

Oxisoll

ditempatkan pada polybag. masing-masing seberat

4 kg

dengan

'

":.:rsi '0-80%

kapasitas lapang.

Hasil

dari

percobaan

ini

menunjukkan bahwa

:.:::=isi

tbsfat

larutan tanah dengan fosfat terjerap tanah

mengikuti

perhitungan

:'.

rrrri

Langmuir.

Data _1,'angdiperoleh selanjutnya

dilakukan

analisa data yang

-:

:-i-

analisis Sidik Ragam.

uji

lanjut Duncan.

P:rcobaan

kedua

dengan

rancangan

₎

ang

sama.

bertu.juan

untuk

"

-'-:.-:.

-.i

_t-nekanismc_dinarnika_P_r,an-u_diakibatkan

oleh

_senr,aua_organic_hasil

(5)

dekomposisi bahan organic dan produksi metabolit oleh aktivitas mikrobia (Bakten

pelarut

tbsfat).

Hasil

yang diperoleh akan

dapat dibandingkan efektivitasnya

dengan asam-asam organic y'ang bukan hasil dekomposisi dan aktivitas BPF.

Hasil peneltian menunjukkan: I _{) Penambahan asam organik (asam sitrat dan}

asam oxalat) berpengaruh pada proses desorpsi P pada Andi.sol. L'lti.tol clan.

Incepti.sol.2).Penambahan bahan organik (Biomas tanaman kedele dan BPF)

juga berpengaruh pada proses pelepasan P Andisol, Ultisol dan. Inceptisol .dan

diantara perlakuan penambahan bahan organik dan BPF. bahan organik

berpengaruh lebih baik .

il" ,-i, t tt, L

:.,1 .+-, :'- i..

-: i",r _i:'l.I;j'

(6)

SAMMARY

P content in most .yoils varie.s signilicantly. due to the variation ol their

cla-v-mineralogt'.

Accordingly'. the .s'oil.s'

ability

in relea.singtproviding P

lor plant

Erowth is also difJbrent.

In

.lndisol.

/br

instant. pho.sphate anion strongly sorbed by allophone and

immogolite clays minerals. Fe-Al humus-clay complexes, us well as :;ome other

aiuminum gel. which cuuses the P-.sorption capacity o.f Andi.sol i.s very high.

approximately 8000-15000 mgrkg (Dabin, 1980). Likewise, in acid.soils. such as

Oxisal dan Ultisol, pho.sphute anion reacts with aluminum- and iron-oxide to _/brm

)

tr"!.ore stable

Al(POt):

und Fe(POa)

j

_{@recipitation).}

The uddition ol

urtilic'iul

organic' ac'ids. organic' matter. und P-.soluhilizing

'.;-ieriu

into.lncli.srtl. Inc'epti.sttl. uncl Oxi.solu.u.\ expectetl u.; one ol thc

-:":c,natiyes to enhance .yoil P extraction in those soil.s

The ohjectives ol thi.s re.seurchv;ere.

(l)

to stucly the.soil P tlynumic

'4.,rugh the.rorption-tle.sorption proce.t.t of'the stutlietl ^soil^;;. (2) tct calculate the

-;*q,';n

ol P-.sorbed and de.sorhed chemically'and

biologically:

(3) to .study the

-.,:

_-r:_{P-solubilizing}_{bucteriu and}_{soil organic}_{matter in .soil-P dynamic.} Thi.s study'was' conduc'tecl us u green house experiment at the Faculty*

o/

{{*:-;.ir/re

the {tniver.;it1'ol ,lemher. und wus perlbrmecl in two se:;.yions. The _fir.st

{:;?r-

au,tt _{v'us conductecl}

a:

_{three-factor.s}

Fuctrtrial

_{Randomized Complete}_Block

j,rc'i;.r:

_The

lirst/itctor

w-Lt.\ the

urtificial

organic ucids

(citric

ucid, oxalic, uc'id,

!&ulzJ _-'-

.;rolt.

The .second _factorwus the rock phosphate rutes (0. 100. and 2()() kg 's

w

lire

_experimentwu.s perJormed .simultaneou.sly

wilh-

and without-maize

.r*i!,ril'ter:

l,,,ur

kg .soil .sample of each of the three soil.s (. Andi.sol. Incepti.sol. Oxi.soll

il,rli

Jl-l<r./

into poly-bag antl maintained

/br

70%-80% of

field

capacit.v moi.sture

lqo

re\ult.v of thi.v .study' .shou,ed that the interaction berween the extractable

uJr/,r _-:

*{-:

.,rrbed _P_{followecl the}Langmuir _I.sotherm_equation._Analy.sis

ol

,iuriil-irri.iin'.u-r ;t;-.4/.55r

performedfor

extractable

soil

_P

andtotal

.soil P, ct.ywell as fhe

J,llt&m: : : -'4:inl

Ilo

,<,und _{experiment vas'contluctedu.sing thesame}_design,swith the

first

(sfrlnrurF'r!'rtlrst--

lhe

_{objec'tive.\ ()l}_thc_{tett.tntl experiment}_w-a.\_[o.stur$t_the_mechani.sm

(7)

decomposition and by the metabolite produced by the activity

ofP-solubilizing

hacteria.

The re:;ult o/ the .sectmd experiment with regard ol'the effectiveness

ol-organic' uc id.r u; as expe c t e dly, t o re place thos e ol' art ific

ial

or guni c' uc'i d,s. The

other re.yults ul:;o showed rhut. t I

t

the uddition ol

urtilicial

orgunic' ac'ids (c'itric'

and oxalic' acidsl

signilicuntll

uf/ectetl the P-desorption proces:; in Andisol.

Oxisol. und Incepti.sol:

(2)

the uddition of organic' matter (.soybean plunt biomass

and P-solubilizing

bacreriq

ulso allbcted rhe .soil P de.vorbed ol Andi:;ol, Oxisol.

and

Inceptisol.

Compuring the performance between organic matter and

P-solubilizing bacteria,

it

was' .showed that rtrganic matter gave a better effect to

P-desorption.

,{:#E*aE l,#1i!isr4eusa

". ;rF ii.* 61 1 *

. .. i.., !I* i:L L' i

L

't '! _i::! ;-i A ft i;

f,

. -- ,,i;

i

' r:l '-:;:r!'"

tl

(8)

KATA

PENGANTAR

Ucapan syukur Alhamdulillah kami haturkan ke hadirat

ALLAH

SWT,

yang telah melimpahkan ridho-Ny4 sehingga pelaksanaan penelitian sampai

penulisan laporan ini dapat diselesaikan sesuai yang diharapkan.

Laporan ini bersisi hasil penelitian Analisis Sorpsi-Desorpsi Fosfat pada

Tanah-tanah dengan Jerapan P Tinggt yang Diaplikasi Senyawa Organik dan

Kuantifikasi

Residu P Menggunakan 32P. Penelitian dilaksanakan mulai bulan

April2007

sampai dengan Oktober 2007. Penelitian dibiayai oleh Proyek

Peningkatan Penelitian Pendidikan Tinggi, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi

Departemen Pendidikan Nssional, sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan

Penelitian Fundamental No: 040/SP2ryPP/DP2Mlllll2007, tanggal 29Maret2007.

Penenlitian ini merupakan penelitian awal yang akan dilanjutkan dengan

penelitian berikutnya guna memperoleh data dan informasi serta teknologi yang

maksimal untuk mengatasi permasalahan P pada beberapa jenis tanah. Penelitian

r ang dilakukan pada tahun

ke-l

ini telah memberikan data luaran tentang dinamika

P pada tiga jenis tanah (Andisol, Inceptisol, dan Oxisol).

Pada kesempatan ini Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu pelaksanaan dan masukan-masukan serta

kritik

baik

dalam forum diskusi resmi masupun tidak resmi, yaitu antara lain kepada:

i.

mahasiswa dan teknisi yang terlibat dalam penelitian ini,

l"

rekan-rekan staf Jurusan Tanah, khususnya rekan-rekan di Laboratorium

Kesuburan Tanah dan Biologi Tanatr, serta _{Lembaga Penelitian Universitas}

Jember.

Penulis juga menyadari kekurangan dan keterbatasan dalam penelitian ini,

nffnun diharapkan hasil yang diperoleh dapat memberikan kontribusi informasi

-. ane berguna bagi penelitian-penelitian selanjutnya.

lerrter.

Nopember 2007. Penulis