PENGARUH RESIDU
ELECTRIC FURNACE SLAG, BLAST FURNACE
SLAG
DAN UNSUR MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH
SERTA PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH
TANAMAN KEDUA PADA TANAH GAMBUT
WAL BANTA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Residu
Electric Furnace Slag, Blast Furnace Slag 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, Juli 2014
Wal Banta
ABSTRAK
WAL BANTA. Pengaruh Residu Electric Furnace Slag, Blast Furnace Slag dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut. Dibimbing oleh SUWARNO dan KOMARUDDIN IDRIS.
Steel slag adalah produk sampingan dari industri pengolahan logam yang terbentuk dalam proses pembuatan baja. Electric Furnace Slag (EF slag) dan Blast Furnace Slag (BF slag) adalah dua contoh steel slag yang digunakan pada penelitian kali ini. Steel slag dapat digunakan sebagai bahan amelioran tanah. Sebagai bahan amelioran EF slag dan BF slag mampu memperbaiki sifat kimia tanah gambut serta dapat meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah varietas IR 64 pada 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, BF slag, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah di tanah gambut sebagai tanaman kedua. Hasil penelitian menunjukkan bahwa residu EF slag dan BF slag sangat nyata meningkatkan pH tanah, Ca dan Mg dapat ditukar. Residu EF slag dan BF slag nyata meningkatkan SiO2-tersedia dan unsur mikro (Fe
dan Mn tersedia). Pertumbuhan dan produksi tanaman padi pada residu EF Slag terlihat lebih baik daripada residu BF Slag. Kadar logam berat beracun (Pb, Cd, As, dan Hg) masih berada di bawah batas maksimum cemaran logam berat dalam pangan, sehingga beras tersebut aman dikonsumsi.
Kata kunci: EF Slag, BF Slag, gambut.
ABSTRACT
WAL BANTA. Residual Effect of Electric Furnace Slag, Blast Furnace Slag and Micro Nutrient on Chemical Soil Properties and Growth and Yield of Paddy Rice as Second Plant on Peat Soil. Supervised by SUWARNO and KOMARUDDIN IDRIS.
Steel slag is a by-product formed in the process of steel manufacturing. Electric Furnace Slag (EF slag) and Blast Furnace Slag (BF slag) are two examples which were used in this research. Steel slag can be used as soil ameliorant. As soil ameliorants, EF slag and BF slag were able to improve chemical properties of peat soil, resulting in enchantment of growth and paddy rice yield of IR 64 on first plant. Toxic heavy metals content was below acceptable limit for rice produced. The objectives of this experiment were to evaluate residual effect of EF slag, BF slag and micro nutrient on chemical soil properties and growth and yield of paddy rice on peat soil as second plant. The results showed that residue of EF slag and BF slag significantly increased soil pH, exchangeable Ca and Mg. Residue of EF Slag and BF slag significantly increased SiO2 and micro nutrients (Fe and Mn). Growth and yield
of paddy rice with residue of EF slag were significantly better than those of BF slag. Toxic heavy metals (Pb, Cd, As, dan Hg) in rice were below acceptable limit for rice product. So that rice produced on EF slag and BF slag is save for consumer.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
PENGARUH RESIDU
ELECTRIC FURNACE SLAG, BLAST FURNACE
SLAG
DAN UNSUR MIKRO TERHADAP SIFAT KIMIA TANAH
SERTA PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI SAWAH
TANAMAN KEDUA PADA TANAH GAMBUT
WAL BANTA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Pengaruh Residu Electric Furnace Slag, Blast Furnace Slag dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut Nama : Wal Banta
NIM : A14090079
Disetujui oleh
Dr Ir Suwarno. MSc Pembimbing I
Dr Ir Komaruddin Idris, MS Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Baba Barus. MSc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan perkuliahan, penelitian dan penulisan skripsi ini. Judul yang dipilih dalam penelitian ini adalah Pengaruh Residu Electric Furnace Slag, Blast Furnace Slag dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah serta Pertumbuhan dan Produksi Padi Sawah Tanaman Kedua pada Tanah Gambut.
Terima kasih ucapkan kepada Bapak Dr Ir Suwarno dan Bapak Dr Ir Komaruddin Idris selaku pembimbing yang senantiasa memberikan nasihat dan motivasi selama penelitian hingga penulisan skripsi. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Arief Hartono yang bersedia menjadi dosen penguji dan memberikan saran yang bermanfaat bagi penulis.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua, Mondha Tarigan dan Asnitha Hanna Bancin serta adik-adik tercinta Win Adrisi dan Ghina Shofy atas doa, kasih sayang dan kepercayaannya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan pendidikan S1 ini.
2. Seluruh staf laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan dan staf University Farm Cikabayan IPB.
3. Rekan satu penelitian Pradhita Ulfah yang telah banyak membantu dan menemani selama pengumpulan data dan pengerjaan skripsi ini.
4. Hastiana Utami, Sri Ginanjar, Esha Listianti, Michael Tjiptjadi, Andre Mawardhi, Haidhar Wurjanto, Robi Rusliana, Astri Sabrina, Adly, Qisthy Nur, Irfan Kusoyo, Vioni Monica, Aldith Natakusuma, Rofi Aditama, Aktris, Suci, Sri Indahyani, Sri Wulan, Rani wulandari, Bayu Rooskandar, Intan, Agung Ardianto, Fahrul Kamar, Wilona Octora, Gibran Ganesha, Rani, Risya M, Usaid, Imam Pambela, Dodi dan Yessy Paramitha atas motivasi berharganya.
5. Keluarga Besar Ilmu Tanah IPB, Tanah 46, Tanah 47, Tanah 48 Ikatan Keluarga Pelajar Mahasiswa Riau - Bogor, keluarga besar MAPALA Azimuth, UKM Panahan, HMIT 2011-2012.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL……… vi
DAFTAR GAMBAR………... vi
DAFTAR LAMPIRAN……… vi
PENDAHULUAN……….………. 1
Latar Belakang………..……… 1
Tujuan Penelitian………..……… 2
Hipotesis Penelitian………..………… 2
TINJAUAN PUSTAKA……….…... 3
Tanah Gambut………...…….…...….. 3
Steel slag sebagai Bahan Amelioran……….…,……... 4
Padi ………...……….…………... 5
METODE PENELITIAN………... 6
Lokasi dan Waktu Penelitian ……….……….………. 6
Alat dan Bahan .……….……….. 6
Prosedur Penelitian ……….………..…... 7
Analisis Tanah……….………. 7
Percobaan Rumah Kaca……….………... 8
HASIL DAN PEMBAHASAN……….……….. 9
Pengaruh EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah….………... 9
pH Tanah dan Basa-Basa dapat Dipertukarkan ………..………. 9
Kadar SiO2-Tersedia dalam Tanah……….……..… 10
Kadar P-Tersedia dalam Tanah……….…….... 11
Unsur Mikro dalam Tanah……….……... 12
Pengaruh Perlakuan EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan serta Produksi Tanaman Padi Sawah……….…13
Tinggi Tanaman……….…13
Anakan dan Anakan Produktif………….……….….…14
Produksi Tanaman Padi………..…15
Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2 Pada jerami……….….15
SIMPULAN DAN SARAN………... 17
Simpulan……… 17
Saran……….. 18
DAFTAR PUSTAKA………... 18
LAMPIRAN……….…... 20
DAFTAR TABEL
1 Jenis dan Dosis Perlakuan pada Penelitian Sebelumnya………... 8 2 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Kadar Ca,
Mg dan K Dapat Ditukar Tanah Gambut ... 11 3 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Fe, Mn,
Cu dan Zn Tersedia Tanah Gambut………..…...13 4 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Anakan
dan Anakan Produktif………...…...14
Logam Berat pada Beras Padi……….17
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram Alur Proses Pemurnian Biji Besi dalam Industri Baja……….……..5 2 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap pH
Tanah Gambut ……….. ..…10
3 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap kada SiO2-tersedia dalam Tanah Gambut ………...11 4 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap kadar
P-tersedia dalam Tanah Gambut……….12 5 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi
Tanaman Padi Umur 11 MST………...……..14
DAFTAR LAMPIRAN
1 Susunan Kimia Electric Furnace Slag………...20 2 Nilai pH, Ca-dd, Mg-dd, SiO2-tersedia, dan P-tersediaTanah pada
Percobaan Inkubasi Penelitian Sebelumnya ………...20 3 Kadar Unsur Mikro (Fe, Mn, Cu, dan Zn) Tersedia dalam Tanah pada
10 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap K-dd Tanah………...23
11 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap P - Tersedia Tanah………24 12 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap Fe - Tersedia Tanah………..24 13 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap Mn - Tersedia Tanah ………24 14 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap Cu - Tersedia Tanah ……….24 15 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap Zn - Tersedia Tanah………..25 16 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap Tinggi Tanaman Padi Usia 11 MST……….25 17 Metode Analisis Tanah dan Tanaman……….25 18 Rangkaian Percobaan Rumah Kaca: (a) Pemberian pupuk dan
penggenangan tanah, (b) Persemaian benih padi, dan (c) Penanaman
padi………..27
19 Gambar Tanaman Padi Usia 15 MST: (a) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 2 % dan 4 % dengan Residu BF slag 2 % dan 4 %, (b) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 6 % dan 8 % dengan Residu
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia mengalami permasalahan untuk memenuhi kebutuhan beras dalam negeri. Menurut Qhorunisa dan Nurmalina (2013), peningkatan kebutuhan beras menjadi dasar penting bagi pertanian di Indonesia untuk meningkatkan produksi dan produktivitas padi nasional. Menurut Badan Pusat Statistika (BPS), jumlah penduduk Indonesia pada tahun 2010 adalah 237,641,326 jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk 1.49%. Dengan adanya peningkatan jumlah penduduk yang tinggi, menuntut adanya upaya untuk mengatasi kecukupan produksi dan produktivitas beras dalam negeri.
Untuk mengatasi peningkatan produksi padi skala nasional tersebut dibutuhkan lahan yang tidak sedikit. Namun, konversi lahan dari sawah produktif ke lahan non sawah seperti pemukiman, kawasan industri dan infrastruktur menyebabkan lahan semakin menyusut dari tahun ke tahun. Keterbatasan lahan produktif menyebabkan ekstensifikasi pertanian mengarah pada lahan-lahan marjinal, salah satunya yaitu lahan gambut (Ritung dan Suharta 2007). Indonesia memiliki lahan gambut terluas di antara negara tropis, yaitu sekitar 21 juta ha, yang tersebar terutama di pulau Sumatera, Kalimantan dan Papua (BB Litbang SDLP 2008). Tetapi, pemanfaatan lahan gambut sebagai lahan pertanian khususnya dalam budidaya padi sawah memiliki berbagai permasalahan yang dihadapi, di antaranya yaitu : tingkat kemasaman dan tingginya kandungan asam-asam organik beracun. Tanah gambut juga kekurangan unsur hara mikro dan diikat cukup kuat oleh bahan organik yang terdapat di dalam tanah tersebut, sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Salah satu upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah penambahan amelioran tanah. Amelioran tanah adalah bahan untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Penambahan amelioran tanah adalah salah satu solusi untuk mengatasi kesuburan pada tanah gambut. Kriteria amelioran yang baik bagi lahan gambut adalah memiliki kejenuhan basa (KB) yang tinggi, mampu meningkatkan derajat pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang lengkap, dan mampu mengusir senyawa beracun terutama asam-asam organik (BLP 2011).
Dewasa ini produk sampingan industri pengolahan logam seperti steel slag sangat banyak ditemukan pada pabrik-pabrik pembuatan baja, beberapa di antaranya dapat dijadikan sebagai bahan amelioran tanah. Pemberian steel slag
pada tanah gambut nyata meningkatkan ketersediaan unsur Si seperti peningkatan yang terjadi pada pH dan Ca dan Mg dapat ditukar (Suwarno 2002). Steel slag
berpotensi meningkatkan unsur hara pada tanah gambut, terutama hara mikro. Hal ini disebabkan steel slag memiliki kandungan unsur Fe, Mn, Ca, Mg, Si, K, P, Cu dan Zn. Beberapa contoh produk sampingan steel slag adalah iron-making slag
atau blast furnace slag dan steel-making slag (converter furnace slag dan electric furnace slag) (Pohan 2012).
2
Penelitian mengenai residu EF slag, BF slag, dan unsur mikro belum pernah ada sebelumnya. Mengacu pada uraian di atas, perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh residu dari EF slag, BF slag, dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman kedua padi sawah di tanah gambut.
Tujuan Penelitian Penelitian bertujuan untuk :
1. Membandingkan pengaruh residu EF slag, BF slag serta unsur mikro terhadap sifat kimia tanah pada tanah gambut.
2. Membandingkan pengaruh residu EF slag, BF slag dan unsur mikro terhadap pertumbuhan dan produksi padi sawah pada tanah gambut.
3. Membandingkan pengaruh residu EF slag, BF slag serta unsur mikro terhadap kandungan logam berat beracun dalam beras untuk kelayakan konsumsi beras.
Hipotesis Penelitian Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah :
1. Residu EF slag, BF slag, dan unsur mikro dapat memperbaiki sifat kimia tanah gambut terutama meningkatkan pH, basa-basa dapat dipertukarkan, serta unsur mikro tanah gambut.
2. Pemberian EF slag, BF slag, dan unsur mikro dapat meningkatan pertumbuhan dan produksi padi sawah tanaman kedua.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Gambut
Tanah gambut adalah tanah 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 atau daerah cekungan yang berdrainase buruk (Agus dan Subiksa 2008).
Berdasarkan tingkat kematangan/dekomposisi, bahan organik dapat dibedakan atas tiga macam, yakni bahan organik dengan tingkat dekomposisi awal disebut bahan organik fibrik, jaringan-jaringan (fibers) tumbuhan masih nampak jelas; bahan organik hemik, bahan organik sekitar separuh telah mengalami dekomposisi; dan bahan organik saprik, sebagian besar bahan organik telah mengalami dekomposisi (Subiksa dan Wahyunto 2011)
Sifat-sifat tanah gambut di Indonesia sangat ditentukan oleh kandungan mineral, ketebalan, jenis mineral pada substratum ( di dasar gambut), dan tingkat dekomposisi gambut, kandungan mineral gambut di Indonesia umumnya kurang dari 5 % dan sisanya adalah bahan organik yang terdiri dari senyawa-senyawa humat sekitar 10 hingga 20 % dan sebagian besar lainnya adalah senyawa lignin, selulosa, hemiselulosa, lilin, tannin, resin, suberin, protein dan senyawa lainnya (Agus dan Subiksa 2008).
Menurut Radjagukguk (1997) dalam Subiksa dan Wahyunto (2011) gambut di Indonesia sebagian besar tergolong gambut mesotrofik dan oligotrofik. Menurut Noor (2001) gambut yang tergolong oligotrofik yaitu gambut yang memiliki tingkat kesuburan rendah. Selain itu, gambut oligotrofik ditemukan pada gambut ombrogen, yang mana gambut ombrogen adalah jenis tanah gambut yang tebal dan miskin unsur hara. Tanah gambut pada umumnya bereaksi masam (pH 3.0-3.9). Menurut Sabiham et al (1997) 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. Terbentuknya senyawa fenolat dan karboksilat dapat meracuni tanaman pertanian.
Sifat fisik tanah gambut adalah sifat kering irreversible bila terjadi pengeringan yang berlebihan. Sifat ini menunjukkan bahwa bila gambut menjadi terlalu kering, maka tidak akan dapat lagi menjadi basah, karena gambut tidak mampu menyerap air kembali (Hardjowigeno 1996). Tanah gambut yang dibuka dan mengalami pengeringan karena drainase akan mengalami subsidence
4
Menurut Soepardi (1983) usaha pengelolaan untuk perbaikan lahan gambut antara lain :
1. Drainase lahan gambut: penurunan dan pengendalian air untuk jangka waktu relatif lama sehingga memungkinkan aerasi pada daerah akar selama musim pertanaman.
2. Pengelolaan struktur: tanah gambut pada umumnya lebih memerlukan pemadatan daripada penggemburan. Makin lama gambut diusahakan pemadatan semakin baik. Pengelolaan cenderung merusak struktur semula dan tanah menjadi peka terhadap erosi angin. Sehingga pemadat merupakan hal penting dalam pengelolaan tanah gambut. Pemadatan tanah gambut memungkinkan akar berhubungan lebih dekat dengan tanah dan memungkinkan air naik dari bawah.
3. Penggunaan kapur: keadaan yang sangat masam menyebabkan pelarutan Fe, Al dan Mn sampai suatu tingkat sehingga mereka menjadi racun. Di bawah keadaan demikian, sejumlah besar kapur diperlukan untuk memperoleh pertumbuhan normal.
4. Unsur mikro: tanaman tidak hanya memerlukan kalium, fosfor dan nitrogen, tetapi seringkali membutuhkan beberapa unsur mikro.
Steel Slag sebagai Bahan Amelioran
Steel slag adalah produk sampingan yang terbentuk dalam proses pembuatan baja (Anon 1996). Proses pembentukan baja terbagi atas tiga kelompok, yaitu: proses pembuatan besi, proses pembuatan baja, dan proses pemberian bentuk produk. Berdasarkan proses pembentukan tersebut, slag
dikelompokan menjadi blast furnace slag dan steel-making slag. Pembuatan Baja dapat dilakukan dengan tiga metode, open hearth furnace, converter (basic oxygen furnace), atau electric furnace (Nishiwaki 1986 dalam Suwarno 2010). Suwarno dan Goto (1997) menyebutkan bahwa steel slag yang dapat dimanfaatkan untuk pengapuran memungkinkan terjadinya kenaikan pH, menurunkan konsentrasi Al, Fe dan Mn serta menaikkan kandungan Ca dalam tanah.
Menurut Hadisaputra (2011), Steel slag merupakan limbah padat dari proses pembakaran besi dalam produksi pembuatan baja. Steel slag terbentuk melalui reaksi antara biji besi dan batu kapur yang ditambahkan. Penambahan batu kapur bertujuan untuk mengikat bahan-bahan pengotor dari biji besi, agar diperoleh besi murni atau sudah terpisah dari teraknya. Steel slag mengandung unsur- unsur seperti Ca, Mg, Si dan unsur-unsur lainnya.
Menurut Barber (1967) dalam Rahim (1995) steel slag digunakan dalam pertanian antara lain :
1. Untuk menetralkan kemasaman tanah serta menambah unsur Ca dan Mg. 2. Menurunkan unsur-unsur beracun dalam tanah.
3. Meningkatkan unsur fosfor dalam tanah. 4. Sebagai sumber silikat.
EF slag dan BF slag adalah beberapa jenis dari steel slag yang biasa dimanfaatkan dalam pertanian sebagai bahan amelioran untuk memperbaiki sifat kimia, fisik dan biologi pada tanah masam (Rahim 1995). Perbedaan steel slag
5 pembakar yang digunakan dalam pemurnian biji besi dan kandungan kimia yang ada di dalam nya.
BF slag adalah produk sampingan yang berasal dari peleburan biji besi. Biji besi dipanaskan pada Iron making process hingga suhu 1.900o C. Saat besi cair keluar dari tungku untuk dilanjutkan ke proses berikutnya, yang tersisa adalah
slag yang disebut dengan Blast Furnace Slag. BF slag mengandung beberapa unsur, seperti silika (30-35 %), kalsium oksida (28-25 %), magnesium oksida (1-6 %) dan Al2O3/Fe2O3 (18-25.8 %) (Das S et al 2006 dalam Ginanjar 2012).
EF slag adalah slag hasil produk sampingan dari pembuatan baja. Bahan baku pembuatan baja yang digunakan pada Electric Furnace adalah besi cair yang berasal dari Blast Furnace. Slag ini terbentuk ketika pembakaran silikat dan kalsium oksida menghasilkan kalsium silikat dalam jumlah yang besar (Listianti 2012). EF slag berukuran kurang dari 2 mm, yang berasal dari PT. Krakatau Steel, Cilegon. Kandungan P2O5 0.9-23 dengan daya netralisasi (DN) sebesar 65-80 % (Tisdale et al.1985).
Gambar 1 Diagram Alur Proses Pemurnian Bijih Besi dalam Industri Pembuatan Baja. Sumber: Dipublikasikan dalam artikel Profile in Steel (1994), oleh Kawasaki Steel Mizushima Works.
Padi
Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumpun yang terdiri dari dua kelompok organ tanaman yakni organ vegetatif dan organ generatif (reproduktif). Padi telah menjadi tanaman prasejarah. Akan tetapi asal-usul padi sendiri masih diperdebatkan oleh ahli sejarah. Beberapa pihak menyebutkan bahwa tanaman padi berasal dari Cina, karena di wilayah ini banyak ditemukan jenis-jenis padi liar (Manurung dan Ismunadji 1983) Klasifikasi botani tanaman padi adalah sebagai berikut.
Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Kelas : Monotyledonae Keluarga : Graminaeae (Poceae) Genus : Oryza
6
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).
Menurut De Datta (1981) pertumbuhan tanaman padi dibagi dalam tiga fase yaitu:
1. Fase vegetatif, yaitu meliputi awal pertumbuhan sampai pembentukan malai. Pada fase ini terdapat empat tahap yaitu; 0 saat benih berkecambah sampai munculnya daun pertama muncul. Tahap 1 yaitu tahap pertunasan; dimulai saat benih berkecambah sampai dengan sebelum anakan pertama muncul. Selama tahap ini, daun dan sistem perakaran terus berkembang dengan cepet. Tahap 2 yaitu tahap anakan; berlangsung sejak muncul anakan pertama ssampai pembentukan anakan maksimal tercapai. Anakan terus berkembang sampai tanaman memasuki tahap pertumbuhan. berikutnya tahap 3 yaitu pemanjangan batang. Tahapan ini terjadi sebelum pembentukan malai atau terjadi pada tahap akhir pembentukan anakan. 2. Fase reproduksi, yaitu fase pembentukan malai sampai pembungaan. Pada
fase ini terdapat tiga tahap, yang terdiri dari; tahap 4 yaitu pembentukan malai sampai bunting yang ditandai dengan adanya proses inisiasi primordial malai pada ujung tunas. Malai muda meningkat dalam ukuran dan berkembang ke atas di dalam pelepah dan menyebabkan pelepah daun menggembung, penggembungan daun bendera disebut bunting. Bunting pertama terjadi pada ruas batang utama. Pada tahap bunting, ujung daun layu (menjadi tua dan mati) dan anakan non produktif terlihat pada bagian dasar tanaman. Tahap 5, yaitu tahap keluarnya malai yang ditandai dengan kemunculan ujung malai dari pelepah daun bendera. Malai terus berkembang sampai keluar seutuhnya dari pelepah daun. Tahap 6, yaitu tahap pembungaan dimulai ketika serbuk sari menonjol keluar dari bulir dan terjadi proses pembuahan
7 Menurut Yoshida (1981), terdapat tiga fase pertumbuhan padi, yaitu fase vegetatif aktif, generatif dan pemasakan. Fase vegetatif aktif dimulai dari perkecambahan sampai inisiasi primordia malai, fase reproduktif dimulai dari inisiasi primordia malai sampai rampak dan fase pemasakan dimulai dari rampak sampai masak.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian terdiri atas percobaan rumah kaca dan analisis laboratorium. Dapat dilihat pada Lampiran 18 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 dan Alat
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 Kec. Kumpeh, Kab. Muaro Jambi, Prov. Jambi Pada penelitian sebelumnya tanah gambut tersebut telah ditambah EF slag, BF slag dan unsur mikro (CuSO4 dan ZnSO4) serta telah digunakan untuk penanaman padi satu kali masa panen. Peralatan yang digunakan dalam percobaan rumah kaca yaitu: ember (sebagai pot), penggaris, hand sprayer, timbangan, jaring perangkap burung, kain kasa, dan kamera, sedangkan beberapa peralatan untuk analisis tanah dan tanaman yang digunakan di laboratorium yaitu: neraca, labu kjeldahl/digestion, destilator dan labunya, waterbath, tabung reaksi, pipet, buret, oven, spectrophotometer,
flamephotometer, dan atomic absorption spectrophotometer (AAS) dan peralatan pendukung lainnya.
Prosedur Percobaan
8
Tabel 1 Jenis dan Dosis Perlakuan pada Penelitian Sebelumnya.
Perlakuan EF slag * BF slag * CuSO4 ZnSO4
Selanjutnya, data hasil penelitian 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 %. Pelaksanaan Penelitian Analisis Tanah
Setelah tanaman pertama dipanen, dilakukan pengambilan contoh tanah sebanyak 100 g setara bobot kering oven dari setiap pot percobaan 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, K) metode NH4OAc 1 N pH 7, Si-tersedia metode ekstraksi natrium asetat 0.1 N pH 4, unsur-unsur mikro (Fe, Mn, Cu, Zn) tersedia metode ekstraksi DTPA (Dietilen Triamine PentaAcetic Acid) pH 7.3.
Percobaan Rumah Kaca
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 3.40 kg BKM/pot.
9 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). Selanjutnya, pada umur 21 HST diberikan pupuk Urea 1/3 bagian (1.70g/pot) dan pada umur 35 HST pupuk yang diberikan terdiri dari 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 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 variabel pertumbuhan vegetatif dan produksi. Variabel pertumbuhan vegetatif tanaman yang diamati terdiri dari: tinggi tanaman umur 3-11 minggu setelah tanam (MST) dan jumlah anakan produktif. Panen dilakukan setelah terjadi fase pematangan pada tahap gabah matang penuh. Kriteria siap panen dapat berupa 95 % bulir padi sudah menguning, bagian bawah malai masih terdapat sedikit gabah hijau 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 tanaman (metode gravimetri). Gabah bernas yang sudah dipisahkan dari gabah hampa lalu dikupas dan ditumbuk halus, lalu berasnya dianalisis kandungan logam berat beracun timbal (Pb), kadmium (Cd), arsen (As), dan air raksa (Hg) (metode ekstrasi asam nitrat dan HClO4 2:1).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Sifat Kimia Tanah Tahap awal dari penelitian ini adalah melakukan analisis kimia terhadap tanah perlakuan residu gambut pada semua perlakuan, yaitu: kontrol, unsur mikro,
EF slag, dan BF slag. Hasil analisis uji wilayah berganda Duncan menunjukkan bahwa residu EF slag dan BF slag nyata meningkatkan pH, Ca-dd dan Mg-dd, Mn-tersedia. Selain itu, EF slag meningkatkan kadar unsur mikro (Fe dan Mn tersedia) dalam tanah. Residu EF slag, BF slag dan unsur mikro berpengaruh tidak nyata terhadap K-dd dalam tanah.
pH Tanah dan Basa-Basa dapat Dipertukarkan
Gambar 1 menunjukkan bahwa pengaruh residu EF slag dan BF slag
10
Gambar 2 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap pH Tanah Gambut.
Tabel 2 menunjukkan bahwa perlakuan EF slag dan BF slag nyata meningkatkan Ca-dd dan Mg-dd pada tanah. Kadar Ca-dd dan Mg-dd meningkat seiring dengan penambahan dosis yang diberikan. Kadar Ca-dd dan Mg-dd yang tertinggi ada pada perlakuan EF slag 8 % yaitu, 36.04 me/100g dan 10.42 hasil penelitian Listianti (2012) yang menunjukan meningkatnya Ca dan Mg tersedia tanah akibat pemberian EF slag dikarenakan pada EF slag juga terkandung unsur Ca dan Mg.
Tabel 2 menunjukkan bahwa EF slag dan BF slag berpengaruh nyata terhadap K-dd dalam tanah. Nilai K-dd tertinggi terdapat pada perlakuan BF slag
2 % dan terendah ada pada perlakuan EF slag 8 %. Secara umum K-dd pada perlakuan residu BF slag cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan residu EF slag pada dosis yang sama. Ini disebabkan karena kandungan K2O pada
11 Tabel 2 Pengaruh Residu EF slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Kadar
Ca,Mg dan K Dapat Ditukar Tanah Gambut.
Perlakuan Ca-dd Mg-dd K-dd
dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Kadar SiO2-Tersedia dalam Tanah
Pada Gambar 2 tampak bahwa residu perlakuan BF slag meningkatkan kadar SiO2 – tersedia dalam tanah. Kadar SiO2 – tersedia pada residu BF slag yang tertinggi ada pada perlakuan 8 % (445.78 ppm), dimana terjadi kenaikan sebesar 354.86 %. Sementara residu perlakuan EF slag yang tertinggi tidak lebih baik dibandingkan dengan pemberian dosis terendah (2 %) pada perlakuan BF slag. Kadar SiO2 tertinggi EF slag ada pada perlakuan 8 % (223.24 ppm).
Secara keseluruhan kadar SiO2 pada perlakuan BF slag lebih tinggi jika dibandingkan dengan EF slag dan unsur mikro. Hal ini disebabkan karena adanya sumbangan SiO2 dengan jumlah yang besar dari BF slag apabila dibandingkan dengan perlakuan yang lain, yaitu 34.4 %. Sehingga BF slag lebih baik dalam meningkatkan SiO2–tersedia dalam tanah di antara perlakuan yang lainnya.
Gambar 3 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2-tersedia dalam Tanah Gambut.
12
Kadar P-Tersedia dalam Tanah
Hasil analisis menunjukkan bahwa kadar P-tersedia tanah hasil residu perlakuan EF slag dan BF slag lebih rendah daripada perlakuan kontrol dan unsur mikro. Pada Gambar 3 terlihat nilai P-tersedia terendah terdapat pada perlakuan
BF slag 6 %. Data hasil analisis perlakuan EF slag, BF slag dan unsur mikro pada percobaan inkubasi satu bulan di penelitian sebelumnya menunjukan kadar P-tersedia tertinggi ada pada perlakuan EF slag 8 % (119.8 ppm) dan terendah ada pada perlakuan kontrol (48.7 ppm). Namun, data hasil analisis penelitian saat ini menunjukan kadar P-tersedia dalam tanah tertinggi terdapat pada perlakuan unsur mikro (367.29 ppm) dan diikuti dengan perlakuan kontrol (336.68 ppm). Hal ini disebabkan karena pada penelitian sebelumnya tanaman padi tidak tumbuh dan mati di dalam pot perlakuan kontrol dan pada perlakuan unsur mikro, sehingga P-tersedia tidak lagi terserap. Sementara pada perlakuan EF slag dan BF slag
tanaman padi tumbuh subur seiring dosis perlakuan yang diberikan, sehingga unsur P-tersedia tersisa sedikit akibat terserap oleh tanaman.
Gambar 4 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Kadar P-tersedia dalam Tanah Gambut.
Unsur Mikro dalam Tanah
Pada Tabel 3 terlihat bahwa perlakuan EF slag berpengaruh nyata dalam meningkatkan ketersediaan unsur Fe dan Mn dalam tanah. Kadar Fe dan Mn yang tertinggi terdapat pada EF slag 4 %. Jika dibandingkan dengan BF slag dan unsur mikro, perlakuan EF slag umumnya lebih baik dalam meningkatan unsur Fe dan Mn di dalam tanah. Sesuai dengan penetian Pohan (2012), hal ini disebabkan oleh kandungan Fe dan Mn yang cukup tinggi di dalam EF slag, sehingga dapat meningkatkan ketersediaan kedua unsur ini dalam tanah.
13 Perlakuan unsur mikro hanya meningkatkan nilai Cu dan Zn tersedia. Pada Tabel 3 terlihat bahwa nilai Cu-tersedia tanah tertinggi terdapat pada perlakuan unsur mikro (23.58 ppm) dan tidak terdeteksi pada perlakuan lain. Kadar Zn-tersedia tertinggi terdapat pada residu unsur mikro (24.13 ppm). Hal ini dikarenakan pada perlakuan unsur mikro memang hanya CuSO4 dan ZnSO4 yang diberikan.
Tabel 3 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Fe, Mn, Cu dan Zn Tersedia Tanah Gambut.
Perlakuan Fe-tersedia Mn-tersedia Cu-tersedia Zn-tersedia ……….….(ppm)………..
dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Pengaruh Perlakuan EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Pertumbuhan serta Produksi Tanaman Padi Sawah
Tinggi Tanaman
Pada Gambar 3 terlihat bahwa EF slag dan BF slag berpengaruh dalam meningkatkan tinggi tanaman padi seiring peningkatan dosis perlakuan yang diberikan. Secara umum tinggi tanaman EF slag memiliki padi yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan BF slag. Berdasarkan hasil uji lanjut pertumbuhan tanaman pada perlakuan EF slag berbeda sangat nyata dibandingkan dengan perlakuan unsur mikro dan kontrol.
Pada perlakuan unsur mikro dan kontrol, tanaman padi tidak dapat tumbuh dengan baik. Hal ini disebabkan tanaman mengalami kekurangan kebutuhan unsur hara essensial. Pada perlakuan kontrol tidak ada penambahan unsur hara essensial selain Urea, SP-36 dan KCl. Selain ketiga unsur makro tersebut, pada pot perlakuan unsur mikro hanya ditambahkan unsur Cu dan Zn. Kurangnya unsur hara essensial pada kedua perlakuan tersebut menyebabkan tanaman menjadi kerdil dan kemudian mati di umur 15 MST. Sedangkan pada perlakuan EF slag
14
Gambar 5 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Padi Umur 11 MST.
Anakan dan Anakan Produktif
Terlihat pada Tabel 4 jumlah anakan dan anakan produktif pada perlakuan
EF slag lebih tinggi dibandingkan dengan BF slag, unsur mikro maupun kontrol. Jumlah anakan terbanyak terdapat pada perlakuan EF slag 8 %, yaitu 35 batang/pot. Sedangkan jumlah anakan produktif terbanyak terdapat pada EF slag
6 % yaitu 66 batang/pot. Jumlah anakan dan anakan produktif padi terendah yaitu pada kontrol dan unsur mikro, dimana kedua perlakuan ini tidak memiliki anakan maupun anakan produktif (0 batang/pot) sebab tanaman padi pada pot ini tidak tumbuh hingga tiba waktunya panen. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman padi pada perlakuan EF slag mampu menunjang jumlah anakan dan anakan produktif dengan baik.
Tabel 4 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Anakan dan Anakan Produktif.
Perlakuan Anakan Anakan Produktif
….…….….(batang)……… dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
15
Produksi Tanaman Padi
Tabel 5 menyajikan bobot gabah kering panen (GKP), bobot gabah kering giling (GKG), bobot gabah bernas (GB), dan persentase bobot gabah hampa (GH). Residu EF slag dan BF slag berpengaruh nyata dalam meningkatkan bobot GKP, GKG, dan GB. Hal disebabkan karena EF slag dan BF slag mampu memperbaiki sifat kimia tanah, seperti meningkatkan pH tanah gambut, Ca dan Mg dapat ditukar, SiO2 tersedia, serta Fe dan Mn tersedia tanah. Namun, residu EF slag masih lebih baik dalam meningkatkan produksi tanaman padi bila dibandingkan dengan residu BF slag. Hal ini dapat dilihat dari hasil analisis sifat kimia tanah yang mana EF slag masih lebih baik dalam meningkatkan pH, Ca-dd, Mg-dd, Fe-tersedia dan Mn-Fe-tersedia dibandingkan dengan residu BF slag. Unsur Ca dan Mn yang terdapat dalam residu EF slag banyak berguna dalam proses fotosintesis tanaman, sehingga penyerapan energi untuk proses pembentukan bulir beras pada tanaman padi menjadi sangat baik.
Tabel 5 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Produksi Tanaman Padi.
Perlakuan Bobot GKP Bobot GKG Bobot GB Persentase Bobot GH
………(g/pot)………… ……..(%)…… dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap Kadar SiO2
pada Jerami
Berdasarkan Tabel 6, kadar SiO2 pada jerami yang tertinggi terdapat pada perlakuan EF slag 8 % dengan kadar SiO2 sebesar 15.94 %. Yang terendah terdapat pada perlakuan BF slag 6 % yaitu sebesar 12.01 %. Kadar SiO2 dalam jerami pada perlakuan EF slag cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan BF slag.
Peranan Si sangat penting bagi tanaman padi. Leiwakabessy et al.
16
Penyerapan SiO2 pada tanaman tidak selalu berbanding lurus dengan jumlah SiO2-tersedia dalam tanah, tetapi dipengaruhi juga oleh ketersediaan unsur hara lainnya baik makro maupun mikro. Kadar SiO2 dalam jerami pada perlakuan EF
slag lebih tinggi dibanding dengan BF slag. Hal ini diduga tanaman padi pada perlakuan EF slag dapat menyerap SiO2 lebih tinggi dibandingkan dengan BF
slag karena tanaman tumbuh lebih baik. Tanaman dapat tumbuh dengan baik disebakan unsur hara makro dan mikro seperti Fe, Mn, Ca dan Mg yang terdapat pada residu tanah perlakuan EF slag lebih tinggi dibandingkan dengan yang terdapat pada BF slag sehingga akar tumbuh dengan baik dan dapat menyerap SiO2 lebih intensif. Seperti yang diketahui bahwa unsur Ca dapat merangsang pembentukan bulu-bulu akar halus yang berguna untuk penyerapan unsur hara. Unsur Mg, Fe dan Mn berguna untuk pembentukan klorofil, protein dan enzim yang membuat proses fotosintesis bekerja dengan baik, sehingga energi pada tanaman tersedia untuk menyerap dan mendistribusikan unsur hara lebih banyak pada tanaman.
Tabel 6 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap SiO2 dalam Jerami.
Keterangan: -) sampel tidak ada, sehingga tidak dianalisis.
Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag, dan Unsur Mikro terhadap dan Kadar Logam Berat pada Beras Padi
17 Menurut Badan Standarisasi Nasional (2009), nilai yang dihasilkan dari analisis logam berat Cd pada beras tersebut tidak melewati batas maksimum kandungan logam berat. Semua logam berat Cd yang terukur pada residu EF slag
dan BF slag lebih tinggi jika dibandingkan dengan kadar logam berat Cd pada beras yang beredar di pasar, kecuali EF slag 6 %. Walaupun demikian, tidak ada kecenderungan peningkatan dosis logam berat Cd pada beras dengan semakin tingginya dosis slag yang diberikan pada tanah.
Tabel 7 Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Kadar Logam Berat pada Beras Padi.
Keterangan: td = tidak terdeteksi; -) bobot sampel tidak ada, sehingga tidak dianalisis; *) Sumber: Badan Standarisasi Nasional (2009).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Residu EF slag dan BF slag nyata meningkatkan pH tanah, Ca-dd dan Mg-dd serta Mn-tersedia. EF slag lebih baik dalam meningkatkan pH, Ca-dd, Mg-dd, Fe-tersedia, Mn-tersedia dibandingkan dengan BF slag dan unsur mikro. BF slag lebih baik dalam meningkatkan SiO2-tersedia dibandingkan EF slag dan unsur mikro.
Residu EF slag dan BF slag terlihat sangat nyata dalam meningkatkan tinggi, anakan, anakan produktif dan produksi padi sawah tanaman kedua. Namun secara umum EF slag masih lebih baik dalam meningkatkan tinggi, anakan, anakan produktif dan produksi tanaman dibandingkan dengan BF slag dan unsur mikro.
18
Saran
Diperlukan pengaplikasian steel slag pada tanah gambut dilapang dengan dosis yang sama agar dapat membandingkan EF slag dan BF slag terhadap sifat kimia, pertumbuhan dan produksi tanaman padi secara optimal.
DAFTAR PUSTAKA
Agus F, Subiksa IGM. 2008. Lahan Gambut: Potensi untuk Pertanian dan Aspek Lingkungan. Bogor (ID): Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF).
Alloway BJ.1995. Soil Processes and The Behaviour of Metals. In : Alloway BJ, editor. Heavy Metals in Soils 2nd ed. Berkshire (UK): Blackie Academic and Proffesional. p 12-13.
[BBSDLP] Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. 2008. Laporan Tahunan 2008, Konsorsium Penelitian dan Pengembangan Perubahan Iklim pada Sektor Pertanian. Bogor (ID): BBSDLP. [BSN] Badan Standarisasi Nasional. 2009. Standar Nasional Indonesia (SNI)
7387: Batas Maksimum Cemaran Logam Berat dalam Pangan. Jakarta (ID): BSN.
De Datta SK. 1981. Principles and Practices of Rice Production. New York (US): John Willey and Sons, Inc.
[BLP] Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2011. Ameliorasi Tanah Gambut Meningkatkan Produksi Padi dan Menekan Emisi Gas Rumah Kaca [Internet]. [diacu 2014 juni 5] tersedia dari http://www.litbang.deptan.go.id/download/one/98/file/Ameliorasi-Tanah-Gambut.pdf
Ginanjar S. 2012. Pengaruh electric furnace slag, blast furnace slag dan unsur mikro terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah (Oryza sativa L) varietas IR 64 pada tanah gambut dari kumpeh, Jambi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Gultom RP. 2012. Pengaruh steel slag terhadap sifat-sifat kimia tanah sulfat masam dan produksi padi (Oryza sativa L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Hadisaputra. 2011. Materi kuliah teknologi bahan [Internet]. [diacu 2014 april 24].
tersedia dari
http://docs.google.com/viewea=v&q=cache:K000dCmlkvqgJ:hadisaputra mengfiles.wordpress.com/
19 Listianti ES. 2012. Pengaruh Electric Furnace Slag, Silica Gel dan unsur mikro terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah (Oryza sativa L) pada tanah gambut dari kumpeh, Jambi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Najiyati S, Lili M, Nyoman NSI. 2005. Panduan pengelolaan lahan gambut untuk pertanian berkelanjutan. Proyek Climate Change, Forest and Peatlands in Indonesia. Bogor (ID). Wetlands International-Indonesia Programme and Wildlife Habitat Canada.
Noor M. 2011. Pertanian Lahan Gambut “Potensi dan Kendala”. Yogyakarta (ID). Kanisius.
Pohan FN. 2012. Aplikasi steel slag, dolomit, silica gel dan pupuk mikro pada tanaman padi di tanah gambut [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Profile in Steel. 1994. Kawasaki Steel Mizushima Works. p 4.
Qhoirunisa AS, Nurmalina R. 2013. Pendapatan usahatani padi hibrida dan padi inhibrida di Kabupaten Bogor Provinsi Jawa Barat. Pangan ; 22(4) : 329-348. Rahim SS. 1995. Penggunaan steel slag sebagai sumber silikat bagi pertumbuhan
dan produksi padi sawah varietas IR-64 pada Entisol Sukamandi [skripsi]. dalam: Rieley and Page, editor. Biodiversity and Sustainability of Tropical Peat and Peatland. Cardigan (UK): Samara Publishing Ltd. hlm 289-292. Soepardi G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Subiksa IGM, Wahyunto. 2011. Genesis lahan gambut di Indonesia. Dalam:
Pengelolaan lahan gambut berkelanjutan. Bogor (ID). Balai Penelitian Tanah, Kementrian Pertanian. Hlm : 3-11
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 Southeast Asia. Bali, Indonesia. hlm 211-214.
Suwarno, Goto I. 1997. Mineralogical and chemical properties of Indonesian electric furnace slag and its application effect as soil amandment. J Agric Sc. 3: 151-162..
Syihabudin M. 2011. Pengaruh steel slag terhadap sifat kimia tanah serta pertumbuhan dan produksi tanaman padi (Oryza sativa L) pada tanah gambut dalam dari kumpeh, Jambi [skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor. Tisdale SL, Nelson WL. 1975. Soil Ferltility and Fertilizer. New York (US). The
Mc Millan Company.
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.
20
Lampiran 1 Susunan Kimia Electric Furnace Slag dariKrakatau Steeldan Blast Furnace Slag dari Korea.
Lampiran 2 Nilai pH, Ca-dd, Mg-dd, SiO2-tersedia, dan P-tersedia Tanah pada Percobaan Inkubasi Penelitian Sebelumnya. dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
21 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
BF Slag 2 % 478.33ab 38.43b 18.52d 10.36a
BF Slag 4 % 472.82ab 47.49bc 14.71abc 11.82a
BF Slag 6 % 350.26a 38.98b 13.06a 10.36a
BF Slag 8 % 375.55a 63.51de 15.31bc 10.68a Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT).
Sumber: Ginanjar (2012)
Lampiran 4 Kadar Logam Berat Tersedia dalam Tanah pada Percobaan Inkubasi Penelitian Sebelumnya.
Perlakuan Pb-tersedia Hg-tersedia Cd-tersedia
.……...….………(ppm)………
Kontrol 0.4 0.02 0.08
Unsur Mikro Td Td 0.02
EF slag 2 % Td Td 0.04
EF slag 4 % Td 0.03 0.07
EF slag 6 % 0.7 0.03 0.04
EF slag 8 % 0.2 0.03 0.04
BF Slag 2 % 0.6 Td td
BF Slag 4 % 0.6 0.01 0.1
BF Slag 6 % 0.3 Td Td
BF Slag 8 % 0.2 Td Td
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf α = 5% dengan Uji Wilayah berganda Duncan (DMRT), td = tidak terdeteksi.
22
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).
23 Lampiran 7 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro
terhadap Ca-dd Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 56673.95 6297.106 51.60 ** 2.40 3.45
Galat 20 2440.65 122.032
Total Terk 29 59114.60
Keterangan: **) = sangat nyata.
Lampiran 8 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Mg-dd Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 5092.94 565.883 28.05 ** 2.40 3.45
Galat 20 403.50 20.175
Total Terk 29 5496.44
Keterangan: **) = sangat nyata.
Lampiran 9 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap K-dd Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 5.35 0.595 3.45 * 2.40 3.45
Galat 20 3.45 0.173
Total Terk 29 8.81
Keterangan: *) = nyata.
Lampiran 10 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap SiO2 Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 282439.62 31382.180 14.57 ** 2.40 3.45
Galat 20 43071.45 2153.572
Total Terk 29 325511.06
Keterangan: **) = sangat nyata.
24
Lampiran 11 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap P - Tersedia Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 214333.30 23814.811 10.26 ** 2.40 3.45
Galat 20 46435.28 2321.764
Total Terk 29 260768.58
Keterangan: **) = sangat nyata.
Lampiran 12 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Fe - Tersedia Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 11730701.49 1303411.276 89.96 ** 2.40 3.45
Galat 20 289789.38 14489.469
Total Terk 29 12020490.87
Keterangan: **) = sangat nyata.
Lampiran 13 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Mn - Tersedia Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 22966.50 2551.834 4.29 ** 2.40 3.45
Galat 20 11890.84 594.542
Total Terk 29 34857.34
Keterangan: **) = sangat nyata.
Lampiran 14 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Cu - Tersedia Tanah.
Sumber db Jumlah Kuadrat F Hitung F Tabel
Keragaman Kuadrat Tengah F 0.05 F 0.01
Perlakuan 9 1501.18 166.798 151.46 ** 2.40 3.45
Galat 20 22.03 1.101
Total Terk 29 1523.21
25 Lampiran 15 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur
Mikro terhadap Zn - Tersedia Tanah.
Lampiran 16 Analisis Ragam Pengaruh Residu EF Slag, BF Slag dan Unsur Mikro terhadap Tinggi Tanaman Padi Usia 11 MST.
Lampiran 17 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 x fp x fk Keterangan:
Fk = faktor kadar air = (100 + % KA) / 100
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.
26
ml ekstrak = 20 ml g contoh = 10 g
fp = faktor pengencer (bila ada) fk = faktor koreksi KA
3. Analisis Kadar SiO2 pada Tanaman.
Sampel tanaman ditimbang sekitar 2 g (sampel tanaman yang tidak mencukupi 2 g disesuaikan dengan banyaknya sampel yang ada) dalam cawan porselen yang sebelumnya sudah ditimbang bobotnya, kemudian dimasukkan cawan ke dalam oven dengan suhu 105° C selama 24 jam. Setelah 24 jam cawan dikeluarkan, kemudian cawan dimasukkan ke dalam eksikator sekitar 15 menit, lalu bobot cawan ditimbang. Cawan dimasukkan kembali ke dalam tanur dan suhu diatur pada 550° C selama 2 jam, setelah 2 jam tanur dimatikan dan didiamkan hingga tidak membara. Cawan hasil tanur 550° C ditimbang, lalu cawan dipanaskan pada hot plate dan diberi ± 15 tetes HCl pekat pada masing-masing cawan dan ditunggu sampai HCl kering. Setelah HCl kering, masing-masing cawan dibilas dengan aquades panas sedikit demi sedikit sambil disaring. Filtrat hasil saringan dibuang lalu kertas saring tersebut dimasukkan ke dalam cawan sesuai urutan semula. Cawan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105° C, selama 24 jam. Setelah 24 jam cawan didinginkan dalam eksikator sekitar 15 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 : 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
27 Keterangan :
ppm kurva = kadar contoh yang didapat dari kurva hubungan antara kadar deret standar dengan pembacaannya setelah dikoreksi dengan blanko.
1000 = faktor konversi ke ppm. fk = faktor koreksi kadar air.
Lampiran 18 Rangkaian Percobaan Rumah Kaca: (a) Pemberian pupuk dan penggenangan tanah, (b) Persemaian benih padi, dan (c) Penanaman padi.
(a)
(b)
28
29 Lampiran 19 Gambar Tanaman Padi Usia 15 MST: (a) Perbandingan Perlakuan
Residu EF slag 2 % dan 4 % dengan Residu BF Slag 2 % dan 4 %, (b) Perbandingan Perlakuan Residu EF slag 6 % dan 8 % dengan Residu BF Slag 6 % dan 8 %
(a)
30
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 06 Juli 1991 dari ayah Ir. Mondha Tarigan dan ibu Asnitha Hanna Bancin. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Penulis tamat dari Sekolah Dasar Bhayangkari Pekanbaru pada tahun 2003. Setelah itu penulis melanjutkan studi ke Sekolah Menengah Pertama Negeri 13 Pekanbaru dan lulus pada tahun 2006. Kemudian penulis melanjutkan studi ke Sekolah Menengah Atas Negeri 11 Pekanbaru dan lulus pada tahun 2009. Pada tahun yang sama dengan kelulusan, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) pada program studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian.
