TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Ultisol
Kata Ultisol berasal dari bahasa latin “ultimus” yang berarti terakhir atau
pada kasus-kasus Ultisol, tanah yang mengalami pelapukan terbanyak dan hal tersebut memperlihatkan pengaruh pencucian paling akhir. Terdapat kejenuhan aluminium yang tinggi (Foth, 1994).Tanah Ultisol mempunyai horizon argilik atau horizon kandik, dengan kejenuhan basa (jumlah kation) kurang dari 35 % pada horizon tanah yang lebih rendah.
Sifat kimia yang terdapat pada tanah Ultisol yakni kemasaman (pH) kurang dari 5,5, kandungan bahan organik rendah sampai sedang, kejenuhan basa kurang dari 35%, serta kapasitas tukar kation kurang dari 24 me/100 g liat. Tingkat pelapukan dan pembentukan Ultisol berjalan lebih cepat pada daerah- beriklim humid dengan suhu tinggi dan curah hujan tinggi (seperti halnya di Indonesia), ini berarti Ultisol merupakan tanah yang telah mengalami proses pencucian sangat intensif, hal ini yang menyebabkan Ultisol mempunyai kejenuhan basa rendah. Selain itu, Ultisol juga memiliki kandungan Al-dd yang tinggi (Munir, 1996).
Tanah mineral masam yang telah mengalami perkembangan lanjut, seperti Ultisol mempunyai kandungan bahan organik yang rendah dan kelarutan Al yang tinggi yang berpotensi meracuni tanaman(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).
membentuk sederetan hidroksid yang sukar larut sehingga kurang tersedia bagi tanaman (Tan, 1991).
Reaksi tanah Ultisol umumnya masam hingga sangat masam (pH 3 – 5). Kapasitas tukar kation pada tanah Ultisol tergolong rendah yaitu berkisar 6,10 – 6, 80 cmol/kg. Pada pH rendah (< 5.0) ketersedian P bermasalah dari bentuk tersedia menjadi tidak tersedia.Pada tanah masam kelarutan logam seperti Al, Fe, dan Mn sangat tinggi.Permasalahan kemasaman tanah pada tanah Ultisol menyebabkan unsur hara makro seperti Fosfor (P) menjadi tidak tersedia bagi tanaman (Damanik dkk, 2010).
Dari data analisis tanah Ultisol dari berbagai wilayah di Indonesia, menunjukkan bahwa kandungan bahan organik lapisan atas (8 - 12 cm), umumnya rendah sampai sedang.Rasio C/N tergolong rendah (5 - 10). Selain kandungan P, kandungan N juga relatif rendah, kandungan P-potensial yang rendah dan K-potensial yang bervariasi sangat rendah sampai rendah, baik lapisan atas maupun lapisan bawah. Jumlah basa-basa tukar rendah, kandungan K-dd hanya berkisar 0-0,1 me/100 g tanah (Prasetyo danSuriadikarta, 2006).
Pupuk Organik
asam anorganik didalam tanah, mempunyai kadar persenyawaan C organik yang tinggi, misalnya hidrat arang. (Murbandono, 2000).
Pupuk organik merupakan hasil perombakan bahan organik oleh mikrobia dengan hasil akhir berupa kompos yang memiliki nisbah C/N yang rendah.Bahan yang ideal untuk dikomposkan memiliki nisbah C/N sekitar 30, sedangkan kompos yang dihasilkan memiliki nisbah C/N < 20. Bahan organik yang memiliki nisbah C/N jauh lebih tinggi di atas 30 akan terombak dalam waktu yang lama. Kompos yang difermentasi menggunakan teknologi mikrobia efektif, dengan cara ini proses pembuatan kompos dapat berlangsung lebih singkat dibandingkan cara konvensional (Yuwono, 2007).
Penggunaan pupuk organik yang dipadukan dengan penggunaan pupuk kimia dapat meningkatkan produktivitas tanaman dan pengurangan penggunakan pupuk kimia, baik pada lahan sawah maupun lahan kering.Telah banyak dilaporkan bahwa terdapat interaksi positif pada penggunaan pupuk organik dan pupuk kimia secara terpadu. Penggunaan pupuk kimia secara bijaksana diharapkan memberikan dampak yang lebih baik dimasa depan. Tidak hanya pada kondisi lahan dan hasil panen yang lebih baik, tetapi juga pada kelestarian lingkungan (Musnamar, 2005).
rumit dirombak menjadi bahan organik tanah yang mempunyai arti penting (Sutedjo dan Kartasapoetra, 1999).
Bahan organik merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme dalam tanah. Mikroorganisme akan mendekomposisi bahan organik jika faktor lingkungan mendukung terjadinya proses tersebut sehingga senyawa kompleks akan berubah menjadi senyawa sederhana. Hasil dekomposisi berupa senyawa lebih stabil yang disebut humus. Makin banyak bahan organik maka akan semakin banyak pula populasi jasad mikro dalam tanah (Suhardjo dkk, 1993).
Pelapukan bahan organik akan menghasilkan asam humat, asam vulvat, serta asam organik lainnya. Asam itu dapat mengikat logam seperti Al dan Fe sehingga pengikatan P dikurangi dan P lebih tersedia.Asam itu dapat mengikat logam seperti Al dan Fe yang dapat mengurangi kemasaman tanah, semakin tinggi jumlah asam organik tanah yang dihasilkan dari proses mineralisasi bahan organik maka pengikatan logam Al dan Fe semakin meningkat (Hakim, 2005).
Bahan organik penting artinya bagi kesuburan tanah. Peranannya yang terpenting terhadap perbaikan sifat fisik, kimia dan biologis dan dapat membuat unsur hara dari bentuk tak tersedia menjadi bentuk lebih tersedia untuk pertumbuhan tanaman. Penambahan bahan organik akan menyumbangkan berbagai unsur hara terutama unsur hara makro N, P, K, serta unsur hara mikro lainnya, hormon pertumbuhan tanaman, meningkatkan kapasitas menahan air, dan
meningkatkan aktivitas organisme tanah pada semua jenis tanah (Damanik dkk,2010).
organik dan CO2.Gas CO2 larut dalam air membentuk asam karbonat yang mampu melapukkan beberapa mineral tanah ataupun kompos.
Dekomposisi bahan organik dapat meningkatkan ketersediaan posfat melalui dekomposisinya dengan terbentuk P-humik yang mudah diambil oleh tanaman. Juga menghasilkan asam organik seperti asam sitrat, asam oksalat, asam tartarat, asam malat, dan asam melanolat. Asam organik tersebut dapat melarutkan ikatan P pada mineral tanah atau bahan organik sehingga ketersediaanya meningkat (Suhardjo et al, 1993).
Sumber utama muatan negatif humus sebagian besar berasal dari gugus karboksil (-COOH) dan fenolik (-OH)nya. Dalam suasana sangat masam (pH rendah), hidrogen akan terikat kuat pada gugus aktifnya yang menyebabkan gugus aktif berubah menjadi bermuatan positip (-COOH2+ dan -OH2+ ), sehingga koloid yang bermuatan negatif menjadi rendah, akibatnya KTK rendah. Sebaliknya dalam suasana alkali (pH tinggi) larutan tanah banyak dijumpai gugus OH- , akibatnya terjadi pelepasan H+ dari gugus organik dan terjadi peningkatan muatan negatif (-COO- , dan –O- ), sehingga KTK meningkat. Dilaporkan bahwa penggunaan bahan organik (kompos) memberikan pengaruh yang lebih baik terhadap karakteristik muatan tanah masam (Ultisol) dibanding dengan pengapuran (Sufardi dkk, 1999).
meningkatkan kesuburan tanah dan penggunaan hara secara efisien bagi tanaman (Hanafiah, 2009).
Untuk mendapatkan kondisi tanah yang optimal bagi pertumbuhan tanaman, diperlukan adanya bahan organik tanah (C total) di lapisan atas paling sedikit 2%.Jumlah ini didasarkan pada taksiran kasar saja, karena kandungan bahan organik tanah yang optimal berhubungan erat sekali dengan kandungan liat dan pH tanah.Untuk itu dalam menentukan kandungan bahan organik tanah yang optimal harus dikoreksi dengan kandungan liat dan pH tanahnya (Creferensi atau Cref) (Hairiah dkk, 2003).
Untuk menentukan tingkat kandungan C-organik dalam tanah, harus dilakukan dengan analisis laboratorium. Tingkat kandungan C-organik tanah secara umum, dapat dilihat dari Tabel 1 (Landon, 1984).
Tabel 1. Tingkat kandungan C-organik tanah secara umum Kandungan C-Organik (% Berat Tanah)
Metode Walkley and Black Tingkat
> 20 Sangat tinggi
10 – 20 Tinggi
4 – 10 Sedang
2 – 4 Rendah
< 2 Sangat rendah
Kompos Kulit Durian
Untuk meningkatkan produktivitas tanah Ultisol dapat dilakukan dengan pemberian kompos bahan organik yakni kompos kulit durian. Menurut penelitian Damanik dkk (2013) peningkatan taraf kompos kulit durian pada umumnya meningkatkan Al-dd, dan cenderung meningkatkan pH tanah,KTK tanah, C-Organik tanah, N-Total Ultisol dengan hasil analisis kompos kulit durian adalah C = 17,70%, N = 1,30% dan C/N adalah 13,6.
Secara umum peningkatan dosis kompos kulit durian meningkatkan bobot pipilan kering biji jagung pada tanah Ultisol, kompos kulit durian memiliki kandungan unsur unsur hara yang tersedia bagi tanaman, seperti N, P, K, Mg dan unsur lainnya (Manurung dkk, 2014).
Dalam proses pembuatan kompos pupuk organik ini memerlukan waktu yang sangat lama karena sifat kimia dan fisika tersebut yang berkaitan dengan tingginya kandungan lignoselulosa, hemiselulosa dan lignin masing-masing sebesar 45,95%, 22,84%, dan 16,45% dasar kering (Anas, 2000).
Keasaman yang baik dalam pengomposan adalah 6,5-7,5. Bila keasaman rendah dapat ditambahkan kapur atau abu (Sentana, 2010).
Pupuk Kandang Ayam
Pupuk kandang ayam adalah pupuk organik yang berasal dari kotoran ternak ayam yang memiliki kandungan unsur hara P2O5 (%) paling banyak dibandingkan pupuk kandang lainnya. Kandungan unsur hara P2 O5 pada hewan
ternak sebesar 16 % lebih besar dari pada hewan yang lainnya (Rosmarkan danYuwono, 2002).
Pupuk kandang memang dapat menambah tersedianya bahan makanan (unsur hara) bagi tanaman yang dapat diserapnya dari dalam tanah.Selain itu, pupuk kandang ternyata mempunyai pengaruh yang positif terhadap sifat fisik dan kimia tanah, mendorong kehidupan (perkembangan) jasad renik. Dengan kata lain pupuk kandang mempunyai kemampuan mengubah berbagai faktor dalam tanah, sehingga menjadi faktor yang menjamin kesuburan tanah (Simangunsong, 2006).
Pupuk kandang mengandung unsur hara makro juga mengandung unsur hara mikro yang semua membentuk pupuk, menyediakan unsur atau zat makanan bagi kepentingan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.Pupuk kandang memiliki sifat yang lebih baik dibandingkan pupuk alam lainnya maupun pupuk buatan. Walaupun cara kerjanya kalau dibandingkan dengan cara kerja pupuk buatan dapat dikatakan lambat karena harus mengalami proses perubahan terlebih dahulu sebelum dapat diserap oleh tanaman (Sastrosupadi dan Santoso, 2005).
hewan ternak besar dengan kadar hara tiap tonnya yaitu 65,8 kg N /ton , 13,7 kg P/ton dan 12,8 kg K/ton. Sedangkan hewan ternak besar dengan bobot kotoran yang sama mengandung 22 kg N/ ton, 2,6 kg P/ton dan 13,7 kg K/ton. Hal ini diperkuat dengan hasil penelitian Kasno (2009) yang mengemukakan bahwa pupuk kandang ayam mengandung nitrogen tiga kali lebih besar dari pada pupuk kandang yang lainnya. Lebih lanjut dikemukakan kandungan unsur hara dari pupuk kandang ayam lebih tinggi karena bagian cair (urin) bercampur dengan bagian padat.
Berdasarkan hasil penelitian Simangunsong (2006) menyatakan bahwa perlakuan interaksi pemberian pupuk kandang ayam berbeda sangat nyata dalam meningkatkan serapan P, berat kering atas tanaman, berat kering bawah tanaman.Hal ini dikarenakan pupuk kandang ayam dapat memperbesar ketersedian P tanah melalui dekomposisi yang menghasilkan asam organik di dalam tanah.Asam tersebut menghasilkan ion yang dapat memutuskan ikatan antara P dengan unsur Al, Fe dan Mn sehingga P menjadi tersedia.
Pupuk kandang ayam mengandung nitrogen tiga kali lebih besar dari pada pupuk kandang lainnya serta kandungan P dan K yang lebih tinggi dibanding pupuk kandang lainnya.Lebih lanjut dikemukakan kandungan unsur hara dari pupuk kandang ayam lebih tinggi karena bagian cair (urine) bercampur dengan bagian padat.Berikut kandungannya lebih rinci disajikan pada Tabel 2 (Rosmarkam dan Yuwono 2002).
Tabel 2. Kandungan unsur hara beberapa jenis pupuk kandang
Jenis Ternak N P2O5 K2O
---%---
Ayam 2,6 2,6 2,6
Domba 1,6 1,6 1,6
Tanah yang sangat miskin sebaiknya di pupuk dengan pupuk organik. Tanah pasir atau tanah yang banyak tererosi lebih baik dipupuk dengan pupuk organik daripada dengan pupuk buatan, karena pemberian pupuk buatan pada tanah tersebut akan mudah sekali tercuci oleh air hujan. Dengan diberikan pupuk kandang maka daya menahan air dan kation – kation tanah meningkat, sehingga apabila diberikan pula pupuk buatan maka pencucian oleh air hujan dan erosi dapat dihambat (Roidah, 2013).
Pupuk SP-36
Pada saat ini sudah diketahui secara luas bahwa tanah pertanian di Indonesia terutama tanah masam kahat unsur nitrogen (N), fosfor (P) dan kalium (K).Oleh karena itu petani biasanya memberikan pupuk N, P, K secara sendiri atau kombinasi dari ketiganya.Pupuk P diperlukan dalam jumlah banyak karena selain untuk memenuhi kebutuhan tanaman juga untuk menutup kompleks pertukaran mineral tanah agar selalu dapat tersedia dalam larutan tanah (Hairiah, 2003).
Rumus kimia pupuk ini adalah Ca(H2PO4)2, mengandung kurang lebih 36% P2O5 . Pupuk ini larut dalam air dan reaksinya di dalam tanah adalah netral.Sebagai pupuk komersil, pupuk ini berbentuk tepung kotor atau putih keabu-abuan (Hasibuan, 2004).
Fosfor dalam Tanah
Fosfor merupakan unsur hara esensial, tidak ada unsur hara lain yang dapat mengganti fungsinya di dalam tanaman, sehingga tanaman harus mendapatkan atau mengandung P secara cukup untuk pertumbuhannya secara normal. Fungsi penting posfor di dalam tanaman yaitu dalam proses fotosintesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta prosesdi dalam tanaman lainnya dan membantu mempercepat perkembangan akar dan perkecambahan. Fosfor dapat merangsang pertumbuhan akar, yang selanjutnya berpengaruh pada pertumbuhan bagian atas tanaman (Winarso, 2005).
Fosfor tersedia dalam tanah terdapat dalam tiga bentuk yaitu H2PO4-, HPO42-, dan PO43-, dan umumnya diserap tanaman dalam bentuk ion ortofosfat primer (H2PO4-) dan ion ortofosfat sekunder (HPO42-). Bentuk yang paling dominan dari ketiga fosfat tersebut dalam tanah bergantung pada pH tanah.Pada pH tanah yang rendah, tanaman lebih banyak menyerap ion ortofosfat primer, dan pada pH yang lebih tinggi ion ortofosfat sekunder yang lebih banyak diserap tanaman (Hanafiah, 2009).
Pengambilan P oleh tanaman jagung dipengaruhi oleh sifat akar dan sifat tanah dalam menyediakan P. Sebaran akar di dalam tanah sangat penting dalam meningkatkan serapan P dan bobot kering tanaman terutama bila kepekatan P rendah dalam media tumbuh (Hakim, 2005).
Serapan P sangat tergantung pada kontak akar dengan P dalam larutan tanah.Berarti volume akar yang kontak dengan besaran kepekatan P dalam larutan adalah faktor yang sangat menentukan serapan P tanaman.Pada tanah masam umumnya ketersediaan unsur Al, Fe dan Mn larut lebih besar dimana ion ini dapat mengikat ion fosfat. Reaksi kimia antara ion fosfat dengan Fe dan Al larut akan menghasilkan hidroksi fosfat yang tidak larut. Dalam hal ini ion fosfat menggantikan kedudukan ion OH- dari koloid tanah atau mineral dengan reaksi sebagai berikut :
Al3+ + H2PO4 + 2H2O 2H+ + Al(OH)2H2PO4
Larut Tidak Larut
Pada kebanyakan tanah masam konsentrasi ion-ion Fe dan Al jauh melampaui konsentrasi ion H2PO4.Karena itu, reaksi di atas bergerak ke kanan membentuk fosfat tidak dapat larut.Dengan demikian hanya tertinggal sejumlah kecil ion H2PO4 yang segera tersedia bagi tanaman dalam keadaan tersebut (Buckman danBrady, 1982).
dapat membantu pelepasan P yang diikat oleh hidroksida-hidroksida Al, Fe, dan Ca dengan jalan bereaksi dengannya membentuk senyawa kompleks.
Ketersediaan fosfor anorganik sebagian besar ditentukan oleh faktor berikut: (1) pH tanah ; (2) besi, alumunium dan mangan yang dapat larut ; (3) terdapatnya mineral yang mengandung besi, alumunium dan mangan ; (4) kalsium tersedia dan mineral kalsium ; (5) jumlah dan dekomposisi bahan organik ; (6) kegiatan mikroorganisme. Empat faktor pertama saling berhubungan, karena efeknya sebagian besar tergantung pada pH (Buckman danBrady, 1982).
Fosfor organik mengandung senyawa yang berasal dari tanaman dan mikroorganisme yang tersusun dalam asam nukleat dan fosfolipid. Bentuk fosfor anorganik tanah lebih sedikit dan sukar larut. Fungsi dari fosfor bagi tanaman adalah sebagai berikut : (1) dapat merangsang pertumbuhan akar tanaman (2) mempercepat serta memperkuat pertumbuhan tanaman muda menjadi tanaman dewasa pada umumnya (3) mempercepat pembungaan dan pemasakan buah biji atau gabah (4) dapat meningkatkan produksi dan mutu biji-bijian (Rao, 1994).
Peran penting fosfat yaitu penyediaan energi dalam proses metabolisme, mempercepat pertumbuhan dengan memperhatikan ratio berat kering tunas atau akar, mempercepat pertumbuhan tunas baru, peningkatan kualitas buah, kualitas biji dan hasil yang tinggi (Novriani,2010).
Tanaman Jagung
Iklim
pertumbuhan tanaman memerlukan curah hujan ideal sekitar 85-200 mm/bulan selama masa pertumbuhan. Pertumbuhan tanaman jagung sangat membutuhkan sinar matahari yang penting dalam masa pertumbuhan. Suhu yang dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan terbaiknya antara 270 – 320 C (Purwono dan Hartono, 2005).
Tanah
Jagung dapat ditanam di indonesia mulai dataran rendah sampai di daerah pengunungan yang memliliki ketinggian antara 1000-1800 m dpl. Jagung yang ditanam di dataran rendah di bawah 800 m dpl dapat berproduksi baik dan diatas 800 m dpl pun jagung masih bisa memberikan hasil yang baik pula (Supriyatman, 2011).
