TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Senyawa Kimia Debu Vulkanik
Kandungan logam dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan
logam dalam tanaman yang tumbuh di atasnya, sehingga kandungan logam yang
kurang atau berlebihan dalam jaringan tanaman akan mencerminkan kandungan
logam dalam tanah (Darmono, 1995).
Hartuti (2009) melaporkan bahwa kimia tanah abu vulkanik umumnya
mengandung senyawa SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, MnO, TiO2,
P2O5, H2O dan logam berat lainnya. Menurut Palar (1994) logam berat masih
termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam
lainnya.
Kandungan logam berat Cd, Pb, dan B berdasarkan hasil analisis
laboratorium masing-masing adalah 96,98 ppm, 46,46 ppm dan 4,04 ppm.
Menurut Darmono (1995) toksisitas logam berat seperti Zn, Cu, Cd dan Pb dalam
pertumbuhan tanaman tergantung pada kondisi lingkungan luar dari tanaman
tersebut, terutama pada tanaman bibit dan sistem akarnya. Di samping lamanya
waktu yang diperlukan untuk toksisitas logam, juga dipengaruhi ketersediaan
logam serta interaksi dengan logam lain dalam tanah, status nutrisi dan umur
tanaman. Terdapat beberapa spesies tanaman dapat mentolerir toksisitas logam
sedangkan yang lain menderita keracunan.
Kalium terkandung dalam abu vulkanik walaupun dalam persentase yang
sedikit. Sutedjo (2001) menyebutkan bahwa kalium diserap oleh tanaman dalam
melimpah di permukaan bumi (400-650 kg kalium untuk setiap m2 pada ketinggian 15,24 cm). Namun, sekitar 90-98% berbentuk mineral primer yang
tidak dapat diserap oleh tanaman dan yang tersedia bagi tanaman hanya 1-2%.
Unsur hara fosfor juga penting dalam pertumbuhan dan perkembangan
tanaman. Cahyono (1998) menyatakan bahwa peranan zat hara fosfat pada
tanaman adalah untuk pertumbuhan akar, pembentukan bunga, pembentukan buah
dan biji, meningkatkan daya tahan terhadap penyakit daun, meningkatkan hasil
dan mutu. Apabila tanaman kekurangan unsur P menyebabkan sistem perakaran
tidak berkembang baik sehingga tanaman tidak mampu menyerap unsur hara.
Akibatnya, tanaman tumbuh kerdil, daun berwarna hijau tua hingga kebiru-biruan,
dan daun masak terlambat. Sebaliknya, tanaman kelebihan unsur hara P, mutu
daun setelah pengolahan menurun karena krosoknya berwarna cokelat tua hingga
merah tipis dan kurang elastis.
Unsur kalsium yang terdapat pada senyawa CaO berhubungan dengan
aktivitas sel dalam tanaman. Mengel dan Kirkby menyatakan bahwa kalsium
berfungsi dalam pemanjangan dan pembelahan sel, sehingga tanaman yang
kekurangan Ca ujung akarnya akan berhenti tumbuh, warna berubah menjadi
cokelat kemudian mati. Kalsium terdapat dalam plasmalema dan berfungsi dalam
menjaga permeabilitas dan integritas sel (Murdiyati, 1997).
Daun merupakan salah satu bagian tumbuhan terpenting karena pada
umumnya memiliki klorofil sebagai tempat proses fotosintesis. Unsur hara yang
menjadi penyusun utama klorofil adalah magnesium. Mengel dan Kirkby (1982)
menyatakan bahwa peranan utama magnesium adalah sebagi kofaktor untuk
jembatan yang menghubungan struktur pirofosfat ATP/ADP dengan molekul
enzim. Kekurangan unsur ini akan menghambat sintesis protein dan senyawa
sekundernya, seperti klorofil. Dalam tanaman, Mg dapat dialirkan ke organ yang
lebih muda, sehingga klorosis yang disebabkan hilangnya klorofil dimulai pada
daun-daun bawah.
Unsur hara yang terkandung dalam abu vulkanik dan media tanam
berperan terhadap pertumbuhan tumbuhan yang ditanam. Dalam tesis Napitupulu
(2008) dijelaskan bahwa tanaman yang tumbuh di atas permukaan tanah akan
berproduksi dengan baik, apabila tanah mempunyai persediaan yang akan semua
unsur hara yang diperlukan oleh tanaman dan harus ada kesetimbangan di antara
unsur hara sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan oleh tanaman. Unsur hara yang
diperlukan oleh tanaman dibedakan atas unsur hara makro (makronutrien) dan
unsur hara mikro (mikronutrien) yang masing-masing diperlukan tanaman dalam
jumlah banyak (>500 ppm) dan jumlah sedikit (<50 ppm). Kemampuan tanaman
untuk mengabsorbsi unsur hara berupa ion-ion dari larutan tanah tergantung pada
luas dan penyebaran akar tanaman.
Debu Vulkanik
Indonesia dilalui oleh dua lempeng yang menunjukkan bahwa daerahnya
rentan terhadap gempa bumi dan letusan gunung api akibat dari pergeseran kedua
lempeng tersebut. Keberadaan gunung api ini masih dianggap sebagai ancaman
bagi masyarakat sekitar. Akan tetapi, manfaat yang diberikan pasca letusan juga
sangat besar pengaruhnya terhadap kondisi tanah (Fiantis, 2006).
Dalam suatu aktivitas vulkanisme, material-material yang dikeluarkan
CO, SO2, H2S, NH3, H2SO4, dan sebagainya. Materi cair yang dikeluarkan adalah
magma yang keluar melalui pipa gunung yang disebut lava sedangkan materi
padat yang disemburkan berupa bom (batu-batu besar), kerikil, lapilli, pasir, abu
serta debu halus (Munir, 1996).
Abu vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan
ke udara saat terjadi suatu letusan dan dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan
bahkan ribuan kilometer dari kawah karena pengaruh hembusan angin
(Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami
pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat di
dalam tanah. Akan tetapi, proses pelapukan ini membutuhkan waktu yang sangat
lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di
alam. Hasil pelapukan lanjut dari debu vulkanik mengakibatkan terjadinya
penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50%
dari keadaan sebelumnya (Fiantis, 2006).
Menurut Zuarida (1999), abu vulkanik Gunung Kelud Jawa Timur
mengandung 45,9% SiO2 dan mineral yang dominan adalah plagioklas
intermedier. Abu vulkanik dapat meningkatkan pH tanah, meningkatkan tinggi
tanaman, berat kering tanaman dan akar jagung. Semakin halus abu vulkaniknya
semakin efektif terhadap pertumbuhan tanaman jagung. Abu Gunung Merapi saat
ini umumnya bertekstur agak kasar sehingga dampak kerusakan terhadap tanaman
Pengaruh Pupuk Kompos Terhadap Berbagai Tanaman
Sampah adalah sebagian dari benda atau sisa-sisa barang yang dipandang
tidak berguna, tidak dipakai, tidak disenangi dan harus dibuang sedemikian rupa
sehingga tidak mengganggu kelangsungan hidup manusia (Daryanto, 1995).
Menurut komposisi kimianya, maka sampah dibagi menjadi sampah
organik dan sampah anorganik. Penelitian mengenai sampah padat di Indonesia
menunjukkan bahwa 80% merupakan sampah organik, dan diperkirakan 78% dari
sampah tersebut dapat digunakan kembali (Outerbridge, 1991).
Kompos dapat dibuat dari sampah kota berupa sampah pasar dan sampah
rumah tangga yang telah mengalami pelapukan (pengomposan). Pengomposan
didefinisikan sebagai suatu proses dekomposisi (penguraian) secara biologis dari
senyawa-senyawa organik yang terjadi karena adanya kegiatan mikroorganisme
yang bekerja pada suhu tertentu. Pengomposan merupakan salah satu metoda
pengelolaan sampah organik menjadi material baru seperti humus yang relatif
stabil (Sandrawati et al, 2007).
Bahan/pupuk organik sangat bermanfaat bagi peningkatan produksi
pertanian baik kualitas maupun kuantitas, mengurangi pencemaran lingkungan,
dan meningkatkan kualitas lahan secara berkelanjutan. Penggunaan pupuk organik
dalam jangka panjang dapat meningkatkan produktivitas lahan dan mencegah
degradasi lahan. Sumber bahan untuk pupuk organik sangat beranekaragam,
dengan karakteristik fisik dan kandungan kimia/hara yang sangat beragam
sehingga pengaruh dari penggunaan pupuk organik terhadap lahan dan tanaman
Menurut Santoso (2003) kompos sampah kota berfungsi sebagai:
1. Soil Conditioner, yang mengandung unsur hara seperti nitrogen, fosfor, dan
kalium serta mineral penting yang dibutuhkan tanaman. Fungsi ini akan
memperbaiki struktur tanah, tekstur lahan kritis, meningkatkan porositas,
aerasi,dan dekomposisi oleh mikroorganisme tanah.
2. Soil Ameliorator, berfungsi mempertinggi Kapasitas Tukar Kation (KTK), baik
pada tanah ladang maupun tanah sawah.
Kompos sampah kota mengandung kalium yang tinggi, yang berperan
sebagai aktifator enzim dalam metabolisme karbohidrat dan nitrogen yang
meliputi pembentukan, pemecahan dan translokasi pati, serta berpengaruh
terhadap pengangkutan fosfor. Kalium juga berpengaruh penting terhadap
pembentukan klorofil, karbohidrat dan translokasi gula di dalam tanaman
(Jumin, 2002).
Pemberian kompos berpengaruh nyata terhadap parameter total luas daun,
bobot basah tajuk per sampel, bobot basah akar per sampel, bobot biomassa,
bobot segar layak jual, kadar protein dan kadar gula pada komoditi kailan yang
ditunjukkan dari hasil analisis data secara statistik pada penelitian Berutu (2009).
Pada tanaman tomat, Neliyati (2005) melaporkan bahwa pemberian kompos dapat
meningkatkan berat kering tanaman, jumlah buah per tanaman, bobot buah per
tanaman dan bobot buah per petak.
Asmar dan Darfis (2009) menyimpulkan bahwa dosis kompos 10 ton/ha
memberikan hasil yang lebih tinggi untuk peningkatan pH tanah, N total, P
tersedia, KTK, Ca-dd, Mg-dd, K-dd dan Na-dd serta penurunan C organik.
penelitian Huang (2006) menyatakan bahwa Pemberian kompos yang berasal dari
sampah organik kota berpengaruh terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, bobot
basah dan bobot kering tajuk dan akar tanaman pakchoi. Pada semua parameter,
diketahui bahwa kompos tersebut menghasilkan produksi yang lebih baik bila
dibandingkan dengan pemberian pupuk NPK.
Tembakau
Tembakau adalah komoditi yang tidak asing lagi di Provinsi Sumatera
Utara. Tembakau yang tumbuh baik pada daerah antara Sungai Wampu dan
Sungai Ular dikenal dengan nama tembakau deli. Abdullah dan Soedarmono
(1986) menyatakan bahwa tembakau deli adalah tembakau cerutu jenis
pembungkus kualitas terbaik (world top quality) di seluruh dunia. Daun tembakau
deli memiliki ciri khas yaitu daun tipis dan elastis serta warna cerah dikarenakan
mempunyai iklim dan tanah yang sesuai dengan pertanaman tembakau tipe
pembungkus. Inilah yang membedakan tembakau deli dengan tembakau lainnya.
Tembakau deli merupakan tanaman yang spesifik lokasi. Tumbuh baik
pada daerah dengan ketinggian tempat sekitar 12-150 m dpl. Suhu optimum
18-270C, curah hujan yang dikehendaki rendah pada saat tanam dan tinggi pada saat
pertumbuhan sampai dengan panen (Erwin dan Suyani, 2000).
Tanah yang dikehendaki oleh tanaman tembakau adalah tanah yang
gembur, remah, dan mudah mengikat air. Selain itu lahan yang baik untuk
tanaman tembakau adalah yang memiliki tata air dan udara yang baik sehingga
dapat meningkatkan drainase. Hal ini disebabkan karena tanaman tembakau yang
sangat peka terhadap air yang menggenang. Tanah yang optimal bagi tanaman
Tembakau membutuhkan unsur N dalam mendukung pertumbuhan dan
perkembangannya. Menurut Tso (1972) nitrogen merupakan penyusun amino dan
senyawa-senyawa sekunder yang merupakan komponen pertumbuhan, yaitu
protein, klorofil, asam nukleat dan sebagainya. Nitrogen juga berperan penting
pada mutu tembakau karena N merupakan penyusun nikotin yaitu suatu alkaloid
yang menyebabkan tembakau mempunyai rasa khas.
Penyinaran cahaya matahari sangat diperlukan tanaman ini dalam proses
fotosintesis untuk menghasilkan bagian vegetatif (batang, daun, cabang, dan
perakaran), generatif (bunga, buah dan biji). Kurangnya penyinaran matahari
menyebabkan terhambatnya pertumbuhan dan produksi (Sudaryono, 2004).
Faktor lain yang menentukan pertumbuhan dan produksi tanaman, bahkan
berpengaruh pula pada kualitas daun adalah pH tanah. Dalam penelitian Simbolon
(2007) dinyatakan bahwa pH yang optimal bagi pertumbuhan tanaman pada
umumnya antara 5,6-6,0. Pada pH tanah lebih rendah dari 5,6 cenderung
pertumbuhan tanaman menjadi terhambat akibat rendahnya ketersediaan unsur
hara penting seperti fosfor dan nitrogen. Bila pH lebih rendah dari 4,0 pada
umumnya terjadi kenaikan Al3+ dalam larutan tanah yang berdampak secara fisik
merusak sistem perakaran, terutama akar-akar muda, sehingga pertumbuhan
tanaman menjadi terhambat. Konsentrasi Al dan Fe yang tinggi pada tanah
memungkinkan terjadinya ikatan terhadap fosfor dalam bentuk aluminium fosfat
atau Fe-fosfat. P yang terikat oleh aluminium tidak dapat digunakan oleh tanaman.
Tanaman yang ditanam pada tanah yang memiliki pH rendah biasanya juga
Setiap jenis tembakau mempunyai komposisi kimia berbeda-beda,
sehingga imbangan hara yang dibutuhkan juga berbeda. Tembakau virginia
mempunyai kadar gula tinggi (15%−22%) dan nikotin sedang (1,5%−3,5%).
Untuk mencapai komposisi tersebut selama pertumbuhan sampai berbunga
tanaman tembakau virginia membutuhkan N dan ketersediaan air yang cukup.
Ketersediaan unsur makro seperti N, P, dan K yang diberikan harus diatur sesuai
dengan kurva pertumbuhan tanaman sehingga diperoleh saat pemasakan daun
yang tepat, hasil serta mutu yang tinggi (Murdiyati, 1997).
