PEMBERIAN ABU TULANG SAPI DAN BEBERAPA ASAM
ORGANIK UNTUK MENINGKATKAN KETERSEDIAAN
FOSFAT PADA TANAH ULTISOL
SKRIPSI
Oleh :
Dinda Asrari Zuhdi Pasaribu
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PEMBERIAN ABU TULANG SAPI DAN BEBERAPA ASAM
ORGANIK UNTUK MENINGKATKAN KETERSEDIAAN
FOSFAT PADA TANAH ULTISOL
Skripsi
OLEH :
Dinda Asrari Pasaribu
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
DEPARTEMEN ILMU TANAH
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul Penelitian : Pemberian abu Tulang Sapi dan Beberapa Asam Organik Untuk Meningkatkan Ketersediaan Fosfat Pada Tanah
Ultisol
Nama : Dinda Asrari Z.Pasaribu
Nim : 060303003
ProgramStudi : Ilmu Tanah
Disetujui Komisi Pembimbing
Ir. Alida Lubis, MS
Ketua Anggota
Ir. T.Sabrina, M. Agr. Sc. PhD
Mengetahui,
ABSTRACT
The experiment was conducted at the chemistry and soil fertility laboratory, Faculty of Agriculture, the North Sumatera University. The objective of this research was to examine the effect of cow bone ash and some organic acids (fertilizer application) on the availability of P in ultisol. The experement was arranged in the randomized block designed factorial which consist of two factors with three replications. The first factor was the cow bone ash consist of four dosage levels (g/300g) : 1. T0 (0), 2. T1 (0.61), 3. T2 (1.23), 4. T3 (1.84) and the second factor was the organic acid consist of lactat acid, Citric acid, and the pineapple extract. The result showed that the interacti application of the cow bone ash and organic acid was significantiy affector the available-P. but not significantiy on affected the soil organic carbon. The application of organic acid
not significantiy affected the organic carbon, but significantiy affected on P-available and soil pH after one month incubation.
Key word : Ultisols, P-available, organic acid
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara yang bertujuan untuk mengetahui efek pemberian abu tulang sapi dan beberapa asam organik terhadap ketersediaan P pada Ultisol. Rancangan yang digunakan pada penelitian ini disusun dalam rancangan acak kelompok faktorial yang terdiri dari dua faktor dengan 3 ulangan. Faktor pertama ialah abu tulang sapi yang terdiri dari 4 taraf dosis (g/300g) :1. T0 (0), 2. T1 ( 0.61), 3. T2 ( 1.23), 4. T3 (1.84) dan faktor perlakuan kedua ialah asam organik terdiri dari asam laktat, asam sitrat, dan nanas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi pemberian abu tulang sapi dan asam organik berpengaruh nyata terhadap P-tersedia tanah. Sementara pH tanah berubah secara nyata karena pemberian asam organik, abu tulang sapi tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah setelah inkubasi selama 1 bulan.
Kata kunci : Ultisol, abu tulang sapi, asam organik
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Barus pada tanggal 21 Mei 1988 dari ayah
Drs. H. Habibuddin Pasaribu dan Ibu Ernawati Tanjung. Penulis merupakan anak
ke dua dari lima bersaudara.
Tahun 2006 penulis lulus dari MAN 1 Barus dan pada tahun yang sama
lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur PMDK. Penulis
memilih program studi Ilmu Tanah Departemen Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten mata kuliah Dasar
Ilmu Tanah, Kimia Tanah, Analisis Tanah-Tanaman, Pupuk dan Pemupukan.
Mengikuti organisasi IMILTA (Ikatan Mahasiswa Ilmu Tanah) (2007-2008) dan
Pengajian Al-Bayan (2009-2010). Pada Tahun 2009 Penulis melaksanakan
Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT Perkebunan Nusantara IV Kebun Laras,
Pematang Siantar.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena atas berkat,
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun judul dari skripsi ini adalah “Pemberian Abu Tulang Sapi dan Beberapa Asam Organik Untuk Meningkatkan Ketersediaan Fosfat Pada Ultisol” yang bertujuan sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar Sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada
Ir. Alida Lubis, MS, dan Ir. T. Sabrina M. Agr. Sc. PhD., selaku ketua dan
anggota komisi pembimbing yang telah banyak memberikan saran dalam
penyelesaian skripsi ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak semoga
skripsi ini bermanfaat.
Medan, November 2010
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 2
Hipotesis Penelitian ... 3
Kegunaan Penelitian ... 3
TINJAUAN PUSTAKA ... 4
Sifat dan Ciri Ultisol ... 4
Unsur Hara Fosfor ... 5
Abu Tulang Sapi ... 7
Peranan Asam Organik ... 7
BAHAN DAN METODE ...10
Tempat dan Waktu Penelitian ...10
Bahan dan Alat ...10
Metode Penelitian...10
Pelaksanaan Penelitian ...13
Parameter yang Diukur ...14
DAFTAR TABEL
1. Sifat-sifat asam sitrat ... 8
2. Kadar P-tersedia tanah Ultisol akibat pemberian kombinasi abu tulang sapi dan asam organik setelah inkubasi satu bulan ... 15
3. Kadar pH tanah Ultisol akibat pemberian abu tulang sapi setelah inkubasi satu bulan ... 17
4. Kadar pH tanah Ultisol akibat pemberian asam organik setelah inkubasi satu bulan ... 18
5. Kadar pH tanah Ultisol akibat pemberian kombinasi abu tulang sapi dan asam organik setelah inkubasi satu bulan ... 19
6. Kadar C-organik tanah Ultisol akibat pemberian abu tulang sapi setelah inkubasi satu bulan ... 20
7. Kadar C-organik tanah Ultisol akibat pemberian asam organik setelah
inkubasi satu bulan ... 20
8. Kadar C-organik tanah Ultisol akibat pemberian kombinasi abu tulang sapi dan asam organik setelah inkubasi satu bulan ... 21
9. Hasil pengaruh pemberian abu tulang sapi dan asam organik terhadap P-tersedia, pH, dan C-organik tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan ... 21
DAFTAR LAMPIRAN
1. Bagan Penelitian ... 26
2. Data analisis awal Ultisol ... 26
3. Data P-tersedia tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan ... 27
4. Daftar sidik ragam pengaruh pemberian Abu Tulang Sapi dan beberapa Asam Organik terhadap P-tersedia tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan ... 27
5. Data pH tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan ... 28
6. Daftar sidik ragam pengaruh pemberian Abu Tulang Sapi dan beberapa Asam Organik terhadap pH tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan .... 28
7. Data C-organik tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan ... 29
8. Daftar sidik ragam pengaruh pemberian Abu Tulang Sapi dan beberapa Asam Organik Terhadap C-organik Tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan ... 29
9. Kriteria penilaian kandungan hara dalam tanah ... 30
10.Penetapan kadar asam sitrat pada nanas ... 31
ABSTRACT
The experiment was conducted at the chemistry and soil fertility laboratory, Faculty of Agriculture, the North Sumatera University. The objective of this research was to examine the effect of cow bone ash and some organic acids (fertilizer application) on the availability of P in ultisol. The experement was arranged in the randomized block designed factorial which consist of two factors with three replications. The first factor was the cow bone ash consist of four dosage levels (g/300g) : 1. T0 (0), 2. T1 (0.61), 3. T2 (1.23), 4. T3 (1.84) and the second factor was the organic acid consist of lactat acid, Citric acid, and the pineapple extract. The result showed that the interacti application of the cow bone ash and organic acid was significantiy affector the available-P. but not significantiy on affected the soil organic carbon. The application of organic acid
not significantiy affected the organic carbon, but significantiy affected on P-available and soil pH after one month incubation.
Key word : Ultisols, P-available, organic acid
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan di laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara yang bertujuan untuk mengetahui efek pemberian abu tulang sapi dan beberapa asam organik terhadap ketersediaan P pada Ultisol. Rancangan yang digunakan pada penelitian ini disusun dalam rancangan acak kelompok faktorial yang terdiri dari dua faktor dengan 3 ulangan. Faktor pertama ialah abu tulang sapi yang terdiri dari 4 taraf dosis (g/300g) :1. T0 (0), 2. T1 ( 0.61), 3. T2 ( 1.23), 4. T3 (1.84) dan faktor perlakuan kedua ialah asam organik terdiri dari asam laktat, asam sitrat, dan nanas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi pemberian abu tulang sapi dan asam organik berpengaruh nyata terhadap P-tersedia tanah. Sementara pH tanah berubah secara nyata karena pemberian asam organik, abu tulang sapi tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah setelah inkubasi selama 1 bulan.
Kata kunci : Ultisol, abu tulang sapi, asam organik
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ultisol adalah tanah mineral yang berada pada daerah temperat sampai
tropika, mempunyai horison argilik,atau kandik atau fragipan dengan lapisan liat
tebal. Ultisol merupakan bagian terluas dari lahan kering yang tersebar di
Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, dan Irian Jaya serta sebagian kecil
(sekitar 1.7 juta atau 5%) di pulau Jawa, terutama di wilayah Jawa Barat.
Umumnya merupakan hutan tropika basah dan padang alang-alang
(Fanning dan Fanning 1989) .
Luas Ultisol di Indonesia diperkirakan sekitar 51 juta ha atau sekitar
29.7% luas daratan Indonesia. Dari 51 juta ha Ultisol di Indonesia, lebih dari 40
juta ha diantaranya ditumbuhi oleh hutan tropis basah dan padang alang-alang dan
selebihnya digunakan untuk pertanaman karet, kopi, lada, cengkeh, kelapa sawit,
kakao, padi dan lahan pemukiman transmigrasi. Namun Ultisol merupakan salah
satu tanah masam dimana tanah ini mempunyai produktivitas yang rendah dan
termasuk tanah yang miskin akan unsur hara seperti unsur hara fosfat (Munir,
1996). Selain itu tanah ini juga memiliki tingkat stabilitas agregat yang rendah,
sehingga sensitif terhadap erosi meskipun demikian Ultisol ini dapat menjadi
cukup produktif bila diberikan pengolahan tertentu dengan pemberian pupuk dan
bahan organik.
Sumber hara P yang umum digunakakan adalah pupuk TSP, SP-36, dan
fosfat alam. Pupuk tersebut di import sehingga harganya mahal. Untuk itu dicari
banyak tersedia di tempat pemotongan hewan, Berdasarkan informasi dari Ading
(2010) bahwa pada rumah pemotongan hewan melakukan pemotongan hewan
sapi sebanyak 17 – 20 ekor/hari dan berat sapi tersebut sekitar 500-700 kg/ekor
sedangkan berat tulang sapi tersebut sekitar 150 kg/ekor. Sehingga tulang sapi ini
menjadi salah satu limbah dirumah pemotongan tersebut.
Kelarutan Al dan Fe yang tinggi dalam larutan tanah mengakibatkan
ketersediaan P sukar untuk di serap tanaman. Karena ion Al dan Fe mengikat
unsur hara P yang akan diserap oleh tanaman tersebut. Sehingga dengan
pemberian asam organik diharapkan dapat melepaskan unsur hara P yang terikat.
Asam organik dapat menghasilkan anion organik yang memiliki sifat
mengikat ion Al dan Fe dalam tanah yang kemudian akan membentuk senyawa
komplek dan sukar larut, dengan demikian konsentrasi Al dan Fe dalam tanah
yang bebas akan berkurang dan diharapkan fosfat yang tersedia akan lebih
banyak.
Dari uraian diatas penulis tertarik untuk memanfaatkan abu tulang sapi
yang ditambahkan dengan asam organik sebagai salah satu alternatif sumber
pupuk P pada tanah Ultisol.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh abu tulang sapi dan
pemberian beberapa asam organik serta interaksinya terhadap ketersediaan fosfat
Hipotesis Penelitian
- Pemberian abu tulang sapi dan beberapa asam organik dapat
meningkatkan fosfat pada Ultisol
- Pemberian asam organik jenis sitrat dan nenas dapat meningkatkan
ketersediaan fosfat pada Ultisol
- Pemberian interaksi antara abu tulang sapi dan asam organik
meningkatkan ketersediaan fosfat pada Ultisol
Kegunaan Penelitian
1. Memanfaatkan abu tulang sapi sebagai pupuk fosfat
2. Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana Pertanian di
Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
TINJAUAN PUSTAKA
Sifat dan Ciri Ultisol
Ultisol berasal dari bahasa Latin Ultimius, yang berarti terakhir yang
merupakan tanah yang terkikis dan memperlihatkan pengaruh pencucian yang
lanjut. Ultisol memiliki horizon argilik yang ditandai dengan adanya penimbunan
liat pada horizon B, kejenuhan basa yang kurang dari 35% pada horizon atas
penciri. Biasanya terdapat Al yang dapat dipertukarkan dalam jumlah yang tinggi
(Foth, 1995).
Ultisol adalah tanah mineral yang berada pada daerah temperat sampai
tropis. Di Indonesia Ultisol merupakan daerah terluas dari lahan kering yang
tersebar di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Irian Jaya, serta sebagian kecil di
Jawa, terutama di wilayah Jawa Barat (Munir,1996).
Tanah ini merupakan tanah yang mengalami pelapukan lanjut dan berasal
dari bahan induk yang sangat masam. Mempunyai stabilitas tanah yang buruk
sehingga peka terhadap erosi, permeabilitas lambat hingga sedang, mengalami
pencucian liat yang tinggi, konsistensi teguh hingga gembur, semakin kebawah
semakin pejal, agregat berselaput liat sering ada konkresi besi dan sedikit kwarsa,
mempunyai suhu tanah yang cukup panas (lebih dari 80 C) (Hardjowigeno, 1993).
Sifat lain dari tanah ini dapat dilihat dari sifat kimianya yang ditandai
dengan kejenuhan basa yang rendah, kapasitas tukar kation yang rendah, bahan
organik sedang sampai rendah, kandungan unsur hara yang rendah dan
Unsur Hara Fosfor
Fosfor (P) merupakan unsur yang diperlukan dalam jumlah besar
(hara makro). Jumlah fosfor dalam tanaman lebih kecil dibandingkan dengan
nitrogen dan kalium. Tetapi, fosfor dianggap sebagai kunci kehidupan
(key of life). Unsur hara P dalam tanah dapat digolongkan menjadi P organik dan
P anorganik (Rosmarkam dan Yuwono, 2002).
Ketersediaan fosfor tanah untuk tanaman terutama sangat dipengaruhi oleh
sifat dan ciri tanahnya sendiri. Pada Ultisol, tidak tersedia dan tidak larutnya P
disebabkan fiksasi oleh mineral-mineral liat dan ion-ion Al, Fe yang membentuk
senyawa kompleks yang tidak larut. Ada beberapa faktor yang turut
mempengaruhi ketersediaan P tanah yaitu : 1) tipe liat, 2) pH tanah, 3) waktu
reaksi, 4) temperatur, 5) bahan organik tanah (Nyakpa, dkk, 1988).
Bentuk P pada tanah masam yaitu H2PO4- lebih dominan dijumpai dan
terus ke bentuk HPO42- dan PO42- sedangkan P yang dapat diserap tanaman dalam
bentuk orthophospat yaitu H2PO4- dan HPO42- pada umumnya dapat tersedia bagi
tanaman (Nyakpa, dkk, 1988).
Pada pH yang kurang 6.5 akan banyak terdapat Al dan Mn yang akan
mengikat P dalam tanah dengan reaksi sebagai berikut :
Al3+ + H2PO4- + 2H2O 2H+ + Al(OH)2H2PO4
Larut tidak larut
Fosfat jika berhubungan dengan suatu larutan asam akan menghasilkan
monokalsium fosfat yang mudah larut menjadi Ca2+ dan H2PO4- dengan reaksi
Ca5(PO4)3OH (hidroksi apatit) + 7 H+ 5 Ca2+ + 3 H2PO4- + H2O
Ca5(PO4)3F (fluorapatit) + 6 H+ 5 Ca2+ + 3 H2PO4- + F
-Cara mengurangi fiksasi P dalam tanah dapat dilakukan antara lain sebagai
berikut :
1. mengatur pH yaitu dengan pengapuran
2. pemberian bahan organik, pemberian ini akan menghasilkan anion dan
kation yang mengurangi fiksasi
3. mengurangi kontak langsung antara pupuk dengan tanah
(Sutedjo dan Kartasapoetra, 1978).
Pemberian fosfor di dalam tanah mempunyai sumber dari :
a. pupuk buatan
b. pupuk alam
c. senyawa alam lainnya baik senyawa organik maupun senyawa anorganik
dari unsur-unsur P dan K yang sudah ada dalam tanah.
Permasalahan fosfor (P) pada kesuburan tanah lapisan atas adalah
(1) jumlah total P di dalam tanah relatif rendah, yaitu 200 untuk 2000 kg P/ha
tanah di kedalaman 15 cm, (2) P yang ditemukan di lapisan atas tanah memiliki
kelarutan yang rendah atau benar-benar tidak dapat larut sehingga sebagian besar
tidak tersedia untuk diserap oleh tanaman (3) sumber P yang berasal dari pupuk
yang ditambahkan ke tanah, akan menyediakan unsur P untuk tanaman namun
pada waktunya akan membentuk campuran yang tidak dapat larut
Abu Tulang Sapi
Abu tulang sapi adalah trikalsium fosfat yang berasal dari Hydroxyapatit
Ca5(OH)(PO4)3. Memilik komposisi abu tulang sapi, sebagian besar didominasi
oleh senyawa fosfat dengan komponen mineral utama hidroksil apatit
(http://digitalfire.com/4sight/material/bone_ash_123.html,2008).
Menurut Carter and Spengler (1978) dalam J.Dairy ScI (2004) Umumnya
pada tulang sapi yang masih basah, berdasarkan bobotnya terdapat 20% air, 45%
abu, dan 35% bahan organik. Dari kandungan abu terdapat kalsium 37% dan
18.5% fosfor pada bobot tulang sapi.
Peranan Asam Organik Asam Sitrat
Asam ini terbentuk dari asetil Ko-A yang terbentuk dari asam amino,
lemak maupun karbohidrat berkondensasi dengan asam oksaloasetat
(Martoharsono, 1983). Menurut Hart (1990), bahwa asam sitrat merupakan 60%
dari sari buah jeruk yang ditambahkan pada limun dan gula-gula. Senyawa ini
merupakan zat perantara yang penting dalam metabolisme karbohidrat dan juga
merupakan unsur penting dalam darah.
Keasaman asam sitrat didapatkan dari tiga gugus karboksil COOH yang
dapat melepaskan proton dalam larutan. Jika hal ini terjadi, ion yang dihasilkan
ialah ion sitrat. Sitrat sangat baik digunakan dalam larutan penyangga untuk
mengendalikan pH larutan. Ion sitrat dapat bereaksi dengan ion logam
membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat logam-logam dengan
Tabel 1. Sifat-sifat kimia asam sitrat
Nama Lain Asam-2-Hidroksi-1,2,3- propanatrikarboksilat Bobot Rumus 192.13 u
Rumus Kimia C6H8O7 atau
CH2COOH.COH(COOH).CH2(COOH)
O OH
Rumus bangun O O
OH OH OH
Sifat Perubahan Fase
Titik lebur 426 k ( 1530C)
Asam ini merupakan bentuk aktif seperti dekstro dan levo yang berbentuk
D-asam laktat dan L-asam laktat. Asam ini terdapat pada susu yang merupakan
hasil fermentasi dari laktosa dan digunakan untuk minuman ringan, kej, dan
produk-produk makanan lainnya. Senyawa hasil pengubahan glukosa menjadi
asam laktat hampir semuanya mengandung fosfat.
Asam laktat dikenal juga sebagai asam susu yang merupakan senyawa
kimia penting dalam beberapa proses biokimia. Seorang ahli kimia Swedia,
Carl Wilhelm Scheele, pertama kali mengisolasinya pada tahun 1780. Secara
struktur, ia adalah asam karboksilat dengan satu gugus [hidroksil] yang menempel
pada gugus karboksil. Dalam air, ia terlarut lemah dan melepas proton (H+),
air (higroskopik).Asam ini memiliki simetri cermin (kiralitas), dengan dua isomer:
asam L-(+)-laktat atau asam (S)-laktat dan, cerminannya, asam D-(-)-laktat atau
asam (R)-laktat. Hanya isomer yang pertama (S) aktif secara biologi
(http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_laktat, 2010).
Berdasarkan IUPAC nama lain dari asam laktat ialah : asam
2-hidroksipopanoat (CH3-CHOH-COOH), yang dikenal juga dengan asam susu)
Diagram bola untuk asam laktat dapat dilihat pada gambar dibawah
(http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sitrat, 2010).
Nanas (Ananas comosus)
Nanas (Ananas comosus) merupakan buah yang cukup populer, buah
nanas ini bisa kapan saja kita peroleh seolah-olah buah nanas ini tak mengenal
musim. Budidaya tanaman nenas (tidak memerlukan perlakuan khusus) dan
mudah untuk di budidayakan (Nuswamarhaeni, dkk, 1999)
Dari berbagai macam bahan baku yang dapat digunakan dalam proses
produksi asam sitrat, maka nanas dapat digunakan sebagai bahan baku asam sitrat.
Pemilihan bahan baku limbah nanas sebagai asam sitrat di dasarkan pada
pemanfaatan limbah nanas dari pabrik pengalengan nanas yang masih sangat
nilai ekonomis kulit nanas sekaligus menambah keanekaragaman industri asam
sitrat di Indonesia (Anonimous, 2010).
Kadar asam sitrat pada nenas dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut
Total asam = ml NaOH x N NaOH x BM as. Dominan x Fp Berat sampel x 1000 x valensi
x 100%
Dimana, asam dominan = asam sitrat (C6H8O7) , BM = 192g/mol dan valensi = 3.
Pada kulit nenas muda umumnya lebih banyak terdapak kadar asam sitrat yaitu
sekitar 5.5%, dibandingkan pada daging yaitu sekitar 2% dan bonggol nenas
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia/Kesuburan Tanah
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan, dimulai pada
Mei s.d September 2010.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan ialah contoh tanah Ultisol yang diambil secara
komposit pada kedalaman 0-20 cm, abu tulang sapi sebagai sumber P, senyawa
asam terdiri dari asam sitrat, asam laktat, dan nanas, serta bahan-bahan kimia
yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Alat yang digunakan ialah Spektrofotometer untuk mengukur panjang
gelombang warna, pH meter untuk mengukur pH, cangkul, timbangan, ayakan,
serta alat-alat lain yang digunakan untuk analisis di laboratorium.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) Faktorial
dengan 2 faktor yaitu faktor perlakuan I ialah abu tulang sapi (T) dengan 4 taraf
dosis, dan faktor perlakuan ke II ialah jenis asam organik (O) dengan 4 jenis dan
Faktor I : Perlakuan Abu tulang sapi, terdiri dari :
T0 : 0 ton abu tulang/Ha (0g/300g BTKO)
T1 : 4 ton abu tulang/Ha (0.61g/300g BTKO)
T2 : 8 ton abu tulang/Ha (1.23g/300g BTKO)
T3 : 12 ton abu tulang/Ha (1.84g/300g BTKO)
Faktor II : Perlakuan asam organik terdiri dari
K : Tanpa Asam
S : Asam Sitrat 2%
L : Asam Laktat 2%
N : Nanas ≈ 2% Asam Sitrat
Kombinasi perlakuan sebagai berikut :
T0K T1K T2K T3K
T0S T1S T2S T3S
T0L T1L T2L T3L
T0N T1N T2N T3N
Perlakuan ini diulang tiga kali, sehingga diperoleh unit percobaan 4x4x3 = 48 unit
percobaan.
Model Linier Rancangan Acak Kelompok
Yijk = µ + τi + αj + βk + (αβ)jk + ∑ijk
Dimana :
Yijk = Hasil pengamatan ke-i dengan perlakuan asam organik ke-j dan
abu tulang ke-k.
µ = Rataan Umum
αj = Efek perlakuan dari asam organik
βk = Efek perlakuan dari abu tulang
(αβ)jk = Efek interaksi dari perlakuan asam organik dan abu tulang
∑ijk = Efek galat ulangan ke-i perlakuan asam organik ke-j dan abu
tulang ke-k.
Data-data yang diperoleh dianalisis secara statistik berdasarkan analisis
varian pada setiap peubah amatan yang diukur dan di uji lanjutan bagi perlakuan
yang nyata dengan menggunakan Uji Duncan (DMRT)
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan Tanah
Pengambilan contoh tanah dilakukan secara zig - zag pada kedalaman
0-20 cm lalu dikompositkan. Kemudian tanah dikeringudarakan dan diayak
dengan ayakan 10 mesh.
Analisis Tanah Awal
Tanah yang telah kering udara dan telah diayak lalu dianalisis %KL dan
%KA nya untuk menentukan berat tanah yang dimasukkan ke tiap pot setara
300 g BTKO. Selain itu analisis yang dilakukan ialah
- pH H2O (1 : 2,5)
- P- tersedia Metode Bray II,
- Bahan Organik Metode Walkley and Black
Analisis Abu Tulang
Bahan tulang dibakar kemudian di ayak dengan ayakan 2mm dan
Analisis Penetapan Kadar Asam Sitrat pada Nanas
Ditimbang 10 g bahan, kemudian dimasukkan kedalam beaker glass dan
ditambahkan aquades samapi dengan 100 ml kemudian diaduk sampai rata
disaring dengan kertas saring Watman no.42 dan diambil filtratnya sebanyak 10
mlkemudian dimasukkan kedalam erlenmeyerdan ditambahkan phenoptalen 1 %
sebanyak 2-3 tetes. Dititrasi dengan NaOH 0.1 N titrasi dihentikan setelah timbul
warna merah jambu yang stabil. dan dihitung total asam dengan rumus sebagai
berikut :
Total asam : ml NaOH x N NaOH x BM as.Dominan x fp Berat sampel x 1000 x valensi
x100%
Aplikasi Bahan
Tanah dimasukkan kedalam pot setara dengan 300 g berat tanah kering
oven. Kemudian dicampurkan perlakuan abu tulang sapi dengan asam yaitu
asam sitrat 2%, asam laktat 2 %, dan nanas yang setara dengan 2% asam sitrat
diberikan ke tanah dengan perbandingan 1:3 setelah itu diinkubasi selama 1 bulan.
Kemudian dilakukan penyiraman agar tanah senantiasa dalam keadaan kapasitas
lapang.
Analisis Tanah Akhir
Pada akhir masa inkubasi tanah diambil dari masing-masing sampel untuk
dianalisis di laboratorium.
Parameter yang Diukur
Parameter yang diukur meliputi:
- Fosfat tersedia Metode Bray II
- pH H2O (1 : 2,5)
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
1. Fosfat Tersedia Tanah
Hasil sidik ragam pada Lampiran 3 dan 4 memperlihatkan bahwa
pemberian abu tulang sapi dan beberapa jenis asam organik serta interaksi
keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap P-tersedia tanah setelah inkubasi.
Hasil uji beda rataan pengaruh perlakuan kombinasi antara abu tulang sapi
dan asam organik terhadap P-tersedia tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan di
sajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Kadar P-tersedia Tanah Ultisol Akibat Pemberian Abu Tulang Sapi dan Asam Organik Setelah Inkubasi Satu Bulan (ppm)
Abu Tulang Asam Organik
Kontrol Laktat Sitrat Nanas
---ppm---
T0 4.96 e 4.72 e 6.46 e 8.49 e
T1 4.96 e 8.75 e 9.54 e 10.91 de
T2 17.33 cd 19.20 c 22.44 bc 18.42 cd
T3 29.45 ab 23.79 bc 36.97 a 17.58 cd
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada DMRT α 0.05.
Ket:
Hasil uji beda rataan pengaruh interaksi pemberian abu tulang sapi dan
asam organik terhadap P-tersedia tanah di sajikan pada gambar berikut :
Gambar 1. kurva pengaruh interaksi pemberian abu tulang sapi dan asam
organik terhadap P-tersedia tanah Ultisol
Hasil penelitian kombinasi antara abu tulang sapi dan asam organik
menunjukkan bahwa nilai P-tersedia tanah pada perlakuan T0, T1, dan T2
memiliki pengaruh yang tidak nyata terhadap pemberian berbagai jenis asam
organik yang diberikan, sedangkan pada perlakuan T3 P-tersedia tanah nyata
meningkat pada jenis asam sitrat yaitu 36.97 ppm tetapi tidak berbeda nyata pada
perlakuan tanpa diberi asam. Pada perlakuan jenis asam laktat nyata meningkat
pada T3 yaitu 23.79 ppm, berbeda nyata dengan perlakuan T0, dan T1 yaitu 4.72
ppm dan 8.75 ppm tetapi tidak berbeda nyata pada perlakuan T2 yaitu 19.20 ppm.
Sedangkan pada perlakuan nanas nyata meningkat pada perlakuan T2 yaitu 18.42
ppm dan berbeda nyata pada perlakuan T0 yaitu 8.49 ppm, tetapi tidak berbeda
Hasil penelitian pengaruh interaksi perlakuan abu tulang sapi dan asam
organik menunjukkan bahwa asam organik jenis nanas mengalami peningkatan P
pada abu tulang sapi dosis T2 walawpun tidak berbeda nyata dengan abu tulang
sapi dosis T0, T1, dan T3. sedangkan pada jenis asam organik sitrat P-tersedia
tanah meningkat pada dosis T3 dan berbeda nyata pada dosis T0, T1, dan T2.
Tetapi tidak berbeda nyata pada perlakuan tanpa di beri asam organik.
2. Keasaman Tanah
Hasil sidik ragam pada Lampiran 5 dan 6 memperlihatkan bahwa
pemberian abu tulang sapi, asam organik berpengaruh sangat nyata terhadap pH
tanah, sedangkan interaksi keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap pH tanah.
Berdasarkan kriteria BPPM (1982) nilai pH tanah Ultisol ini masih tergolong
masam, dengan nilai pH yang terukur berkisar 4,41-5,02.
Hasil uji beda rataan pengaruh pemberian abu tulang sapi terhadap pH
tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan di sajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Kadar keasaman Tanah Ultisol Pada Pemberian Abu Tulang Sapi Setelah Inkubasi Satu Bulan
Abu Tulang Sapi pH Tanah
T0 4.38 d
T1 4.79 c
T2 5.02 ab
T3 5.10 a
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada
DMRT α 0.05.
Ket:
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pH tanah nyata meningkat dan
peningkatan pH tanah sejalan dengan peningkatan dosis abu tulang sapi. Namun
menurut kriteria BPPM (1982) peningkatan pH tanah Ultisol ini masih tergolong
masam.
Hasil uji beda rataan pengaruh pemberian asam organik terhadap pH tanah
Ultisol setelah inkubasi satu bulan disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Kadar Kemasaman Tanah Ultisol Pada Pemberian Asam Organik Setelah Inkubasi Satu Bulan
Asam Organik pH Tanah
Kontrol 4.70 c
Laktat 4.85 ab
Sitrat 4.83 abc
Nenas 4.90 a
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata padaDMRT α 0.05.
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pH tanah akibat pemberian asam
laktat berbeda nyata dengan kontrol, tapi pemberian asam sitrat tidak berbeda
nyata dengan kontrol walaupun pH nya meningkat dan pemberian nanas berbeda
nyata dengan kontrol.
Hasil uji beda rataan pengaruh pemberian kombinasi abu tulang sapi dan
beberapa asam organik terhadap pH tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan di
Tabel 5. Kadar Keasaman Tanah Ultisol Pada Pemberian Kombinasi Abu Tulang Sapi dan Asam Organik Setelah Inkubasi Satu Bulan
Abu tulang Asam organik
Kontrol Laktat Sitrat Nanas
T0 4.30 4.43 4.31 4.46
T1 4.65 4.79 4.80 4.91
T2 4.90 5.00 5.09 5.07
T3 4.95 5.14 5.12 5.16
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda
nyata pada DMRT α 0.05.
Ket:
T0 = 0g abu tulang sapi/300g BTKO T1 = 0.61g abu tulang sapi/300g BTKO T2 = 1.23g abu tulang sapi/300g BTKO T3 = 1.84g abu tulang sapi/300g BTKO
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pH tanah Ultisol akibat
pemberian kombinasi abu tulang sapi dan beberapa asam organik cenderung naik
tapi tidak berpengaruh nyata.
3. Karbon Organik Tanah (%)
Dari hasil sidik ragam pada Lampiran 7 dan 8 diketahui bahwa faktor
perlakuan abu tulang sapi dan beberapa jenis asam organik serta interaksinya
tidak berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah Ultisol setelah inku basi satu
bulan.
Hasil uji beda rataan pengaruh pemberian abu tulang sapi terhadap
Tabel 6. Kadar Karbon Organik tanah Ultisol Pada Pemberian Abu Tulang Sapi Setelah Inkubasi Satu Bulan
Abu Tulang Sapi C-organik
---%---
T0 0.92
T1 1.04
T2 1.04
T3 0.97
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada
DMRT α 0.05.
Ket:
T0 = 0g abu tulang sapi/300g BTKO T1 = 0.61g abu tulang sapi/300g BTKO T2 = 1.23g abu tulang sapi/300g BTKO T3 = 1.84g abu tulang sapi/300g BTKO
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa C-organik tanah Ultisol
cenderung naik. Tetapi tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap semua
perlakuan.
Hasil uji beda rataan pengaruh pemberian asam organik terhadap
C-organik tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Kadar Karbon Organik Tanah Ultisol Pada Pemberian Asam Organik setelah Inkubasi Satu Bulan
Asam Organik C-organik
---%---
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada
DMRT α 0.05
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian asam organik tidak
Hasil uji beda rataan pengaruh pemberian abu tulang sapi dan asam
organik terhadap C-organik tanah Ultisol setelah inkubasi satu bulan disajikan
pada Tabel 8.
Tabel 8. Kadar Karbon Organik Tanah Ultisol Pada Pemberian Kombinasi Abu Tulang Sapi dan Asam Organik Setelah Inkubasi Satu Bulan
Abu tulang Asam organik
---%---
Kontrol Laktat Sitrat Nanas
T0 0.82 0.79 0.99 1.03
T1 1.05 1.06 1.03 0.97
T2 1.14 0.94 1.05 1.00
T3 0.93 0.90 1.03 1.00
Ket :Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada
DMRT α 0.05
Ket:
T0 = 0g abu tulang sapi/300g BTKO T1 = 0.61g abu tulang sapi/300g BTKO T2 = 1.23g abu tulang sapi/300g BTKO T3 = 1.84g abu tulang sapi/300g BTKO
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian kombinasi abu tulang
sapi dan asam organik tidak berpengaruh nyata.
Pembahasan
pemberian abu tulang sapi dan asam organik berpengaruh sangat nyata
terhadap P-tersedia tanah. Sementara pH tanah berubah secara nyata karena
pemberian asam organik atau abu tulang sapi. Tetapi tidak berpengaruh nyata
terhadap C-organik tanah. Pemberian asam organik memberikan pengaruh yang
nyata terhadap pH tanah, tetapi tidak berpengaruh nyata pada C-organik tanah.
Hasil pengaruh pemberian abu tulang sapi dan asam organik terhadap
P-tersedia tanah, pH tanah, dan C-organik tanah setelah di inkubasi satu bulan
Tabel 9. Hasil Pengaruh Pemberian Abu Tulang Sapi dan Asam Organik Terhadap P-Tersedia Tanah, pH Tanah, dan C-Organik Tanah Setelah Inkubasi Satu Bulan
Perlakuan Fosfat Tersedia
(ppm) pH
Pemberian abu tulang sapi dan asam organik berpengaruh sangat nyata
terhadap P-tersedia tanah. Pada dosis 0 dan 1 yaitu 0.61 g abu tulang sapi dengan
penambahan berbagai jenis asam organik (0+K, 0+L, 0+S, dan 0+N), (T1+K,
T1+L, T1+S, dan T1+N) tidak menunjukkan pengaruh yang nyata namun
mengalami peningkatan P, dan menurut kriteria BBPM (1982) masih tergolong
kriteria sangat rendah sampai dengan rendah.
Pada dosis 2 yaitu 1.23 g abu tulang sapi dengan penambahan beberapa
jenis asam organik (T2+K, T2+L, T2+S, dan T2+N) menunjukkan pengaruh yang
tidak nyata, namun mengalami peningkatan P dan menurut kriteria BPPM (1982)
tergolong sedang.
Pada dosis abu tulang sapi sebesar 1.84 g abu tulang sapi dengan
penambahan beberapa jenis asam organik (T3+K, T3+L, T3+S, dan T3+N)
menunjukkan pengaruh yang nyata pada perlakuan T3S yaitu 36.97 ppm P (abu
tulang sapi + asam sitrat). peningkatan P yang terjadi pada dosis 1.84 g
abu tulang sapi menurut kriteria BPPM (1982) tinggi sampai dengan sangat tinggi.
Pemberian abu tulang sapi pada dosis 1.84 g abu tulang sapi + asam sitrat
sangat nyata meningkatkan ketersediaan P dan menurut kriteria BPPM (1982)
tulang sapi sudah tinggi sehingga dapat menggantikan ion H+ dan Al3+ pada
kompleks jerapan yang menjadikan pH tanah meningkat sehingga fiksasi P oleh
ion Al dan Fe terlepas dan P tersedia dalam tanah dan menurut
http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sitrat, (2010) menyatakan bahwa Ion sitrat juga
dapat bereaksi dengan ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat
mengikat logam-logam dengan pengkelatan sehingga ion Al dan Fe terkhelat oleh
ion sitrat dan P-tersedia dalam tanah dalam jumlah yang tergolong sangat tinggi
menurut kriteria BPPM (1982), namun pada dosis T3 abu tulang sapi tanpa
pemberian asam organik pun sudah dapat meningkatkan ketersediaan P dalam
tanah yaitu 29.45 ppm P dan menurut kriteria BPPM (1982) ini tergolong tinggi.
Dari hasil penelitian pemberian abu tulang sapi dan asam organik dapat
meningkatkan ketersedian P dalam tanah, hal ini disebabakan karena peningkatan
pH yang terjadi dalam larutan tanah yang disebabkan pemberian abu tulang sapi
dan asam organik sehingga dapat mengikat ion-ion Al dan Fe yang memfiksasi P
dapat terlepas dan P tersedia dalam tanah.
Peningkatan pH tanah akibat pemberian abu tulang sapi ini disebabkan
adanya kandungan Ca pada abu tulang sapi sehingga dapat menggantikan
kedudukan ion H+ dan Al3+ pada kompleks jerapan koloid tanah sehingga
persentase kejenuhan basa akan naik dan demikian dengan pH larutan tanah akan
meningkat.
Pemberian asam organik juga dapat meningkatkan pH tanah, sedangkan
jenis asam organik tidak berpengaruh nyata terhadap pH tanah. Peningkatan pH
tanah dengan pemberian asam organik ini disebabakan asam organik dapat
tanah yang kemudian akan membentuk senyawa komplek dan sukar larut, dengan
demikian konsentrasi Al dan Fe dalam tanah yang bebas akan berkurang sehingga
pH tanah dapat meningkat.
Pemberian abu tulang sapi dan asam organik tidak memberikan pengaruh
yang nyata terhadap C-organik tanah hal ini disebabkan tidak adanya bahan
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Aplikasi abu tulang sapi meningkatkan sifat kimia tanah yaitu pH tanah, dan
P-tersedia tanah Ultisol
2. Aplikasi asam organik meningkatkan pH tanah
3. Interaksi aplikasi abu tulang sapi dan asam organik meningkatkan fosfat
tersedia tanah
Saran
Sebaiknya untuk penelitian selanjutnya abu tulang sapi diaplikasikan
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous, 2010. Citrit Acid Plant from pineapple Waste by submerged Fermentation Using Aspergillus Niger, FTI-ITS, Surabaya
Brady, N. C., dan R. R. Weil. 2008. The Nature and Properties of Soils Edition 14th . Upper Saddle River, New Jersey. Colombus, Ohio.
Foth, H.D.,1995. Dasar-Dasar Ilmu Tanah, Terjemahan E.D.Purbayanti, D.R.Lukiwati, R.Trimulatsih, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Fanning, DS and Mary CB Fanning. Soil Morfologi, Genesis and Clasification. John Willey and Sons. New York/ Chichester/ Brisbone/ Toronto/ Singapore. 1989
Hardjowigeno, S., 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo, Jakarta.
Hart, H., 1990. Kimia Organik. Suatu Kuliah Singkat Edisi Keenam. Erlangga. Jakarta
http://digitalfire.com/4sight/material/bone_ash_123.html [29 Oktober 2008]
http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_laktat 1 April-20 Juni 2010.
9 Maret 2010
J. Dairy Scl. 2004. Measure of Bone Mineral Content in Mature Dairy Cows. American Dairy Science Association. American
Keene, B.E, K.F. Knowiton, M.L. McGilliard, L.A. Lawrence, S.M. Nickols-Richardson, J.H. Wilson, A.M. Rutledge, L.R. McDowell, and M.E. Van Amburgh., 2004. Vol. 87, No. 11 Journal of Dairy Science. Amerika.
Martoharsono, S., 1983. Bio kimia. UGM Press. Yogyakarta.
Munir, M., 1996. Tanah-Tanah Utama Indonesia, Karakteristik, Klasifikasi dan Pemanfaatannya. Pustaka Jaya, Jakarta.
Nuswamarhaeni, S, Prihatini, D, Endang, P. P. Mengenal Buah Unggul Indonesia. Penebar swadaya, Jakarta
Ranggana, S., 1977. Manual of Analysis of fruit and Vegetable Products. Tata Mc Graw Hill Publishing Company, New Delhi
Rosmarkam, A dan N.W, Yuwono. 2002. Ilmu Kesuburan Tanah. Kanisius, Yogyakarta.
Sutedjo, M.M dan A.G. Kartasapoetra., 1987. Pupuk dan Cara Pemupukan, Bina Aksara, Jakarta.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c5/Zitronens%C3%A4u
Lampiran 1. Bagan Penelitian
Blok I Blok II Blok III
Lampiran 2. Hasil analisa awal ultisol
pH H2O (1:2,5) : 4.46 ( Sangat masam)
P-Tersedia (PPM) : 7.21 (Sangat rendah)
Lampiran 3. Data P-tersedia tanah setelah inkubasi
Keterangan * Nyata ** Sangat nyata tn tidak nyata
Lampiran 5. Data pH tanah setelah inkubasi
perlakuan Blok Total Rata-rata
I II III
Lampiran 7. Data C- organik tanah setelah inkubasi
perlakuan BLOK Total Rata-rata
I II III
Lampiran 9. Kriteria penilaian kandungan hara dalam tanah
masam Masam Agak Masam Netral Agak Alkalis alkalis
pH H2O <4.5 4.5-5.5 5.6-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 >8,5
pH KCL <2.5 2.5-4.0 4.1-6.0 6.1-6.5 >6.5
Lampiran 10. Penetapan kadar asam sitrat pada nanas Alat-alat
- Beaker glass
- Kertas saring wathman no.42
- Erlenmeyer
- Dimasukkan kedalam beaker glass
- Ditambahkan aqades samapi dengan 100 ml
- Diaduk sampai rata
- Disaring dengan kertas saring Watman no.42
- Diambil filtratnya sebanyak 10 ml
- Dimasukkan kedalam erlenmeyer
- Ditambahkan phenoptalen 1 % sebanyak 2-3 tetes
- Dititrasi dengan NaOH 0.1 N
- Dihentikan titrasi setelah timbul warna merah jambu yang stabil
- Dihitung total asam dengan rumus
Total asam : ml NaOH x N NaOH x BM as.Dominan x fp Berat sampel x 1000 x valensi
x100%
Ket:
Asam domonan = asam sitrat (C6H8O7),
