Aplikasi Berbagai Bahan Organik Dan Inkubasi Terhadap Perubahan Beberapa Sifat Kimia Tanah Ultisol Chapter III VI

(1)

METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Fisika Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan dan analisis tanah dilakukan di Laboratorium Socfindo sejak Maret sampai Juni 2016.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah contoh tanah Ultisol yang diambil di Desa Kampung Dalam Kecamatan Silangkitan Kabupaten Labuhan Batu Selatan Provinsi Sumatera Utara pada kedalaman 0-30 cm secara komposit, bahan organik berupa kompos Tithonia, kompos TKKS, kompos kulit durian, pupuk kandang (pukan) ayam serta bahan kimia yang digunakan untuk analisis tanah di laboratorium.

Alat yang digunakan untuk penelitian ini adalah cangkul, pot plastik, karung goni, kantong plastik, kertas label, spidol, pH meter, timbangan dan alat-alat laboratorium untuk keperluan analisis tanah.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor perlakuan dan 3 ulangan yaitu :

Faktor I : Bahan Organik (B)

(2)

B5 : Kompos Thitonia (50%) + Pukan Ayam (50%) B6 : Kompos Kulit Durian (50%) + Pukan Ayam (50%) B7 : Kompos TKKS (50%) + Pukan Ayam (50%) Faktor II : Lama Inkubasi (I)

I1 : Inkubasi 3 minggu I2 : Inkubasi 4 minggu

Sehingga diperoleh kombinasi perlakuan sebagai berikut :

B₀I₁ B₁I₁ B₂I₁ B₃I₁ B₄I₁ B₅I₁ B₆I₁ B₇I₁

B₀I₂ B₁I₂ B₂I₂ B₃I₂ B₄I₂ B₅I₂ B₆I₂ B₇I₂

Dari kombinasi diatas diperoleh 8 x 2 x 3 = 48 unit percobaan Bagan penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1.

Model Matematis :

Y_ijk= µ + α_i+ βj + (αβ)ij +

ε

_ijk Dimana :

Y_ijk : Data pengamatan pada kelompok ke-i pada faktor B taraf ke-j dan faktor I taraf ke-k

µ : Nilai tengah umum

αi : Pengaruh percobaan ke-i dari faktor B

βj : Pengaruh percobaan ke-j dari faktor I

(αβ)ij : Pengaruh interaksi perlakuan ke-i dari faktor B dan perlakuan ke-j dari

(3)

ε

ijk : Pengaruh galat perlakuan ke-i dari faktor B dan perlakuan ke-j dari

faktor I

Selanjutnya data dianalisis dengan Analisis Varian pada setiap parameter yang di ukur dan di uji lanjutan bagi perlakuan yang nyata dengan menggunakan uji Jarak Duncan (Duncan Multiple Range Test) taraf 5%.

PELAKSANAAN PENELITIAN Persiapan Contoh Tanah

Pengambilan contoh tanah Ultisol dilakukan di desa Kampung Dalam, Kabupaten Labuhan Batu Selatan, diambil tanah secara komposit dengan kedalaman 0-30 cm. Kemudian dikering udarakan dan diayak dengan menggunakan ayakan pasir.

Analisis Tanah Awal

Tanah yang telah kering udara dianalisis % KA dan % KL untuk mendapatkan kebutuhan air. Selain itu analisis yang dilakukan ialah pH H2O (1 : 2,5), % C-organik tanah (Metode Walkley and Black), % N-total (Metode Kjeldhal), K-Tukar (NH4 Oac pH-7), dan P total (extract percloric/sulphuric). Data analisis tanah awal dapat dilihat pada Lampiran 2.

Persiapan Media

Media dibuat dalam pot plastik yang di isi dengan tanah Ultisol sebanyak 1 Kg setara dengan berat tanah kering mutlak.

Pembuatan Kompos

(4)

beberapa hari kemudian dicacah dengan mesin pencacah hingga ukurannya menjadi lebih halus. Setelah itu ditutup dengan plastik untuk menjaga suhu dan kelembaban, kemudian diaplikasikan EM-4 ke dalam wadah dan dibolak balik setiap satu minggu sekali serta dilakukan penyiraman setiap dua hari sekali

Pembuatan Kompos Tithonia dilakukan dalam kurun waktu 1 Bulan mulai dari persiapan bahan hingga menghasilkan kompos Tithonia. Tithonia dicacah menjadi potongan-potongan kecil dan diletakkan pada wadah yang tersedia. Setelah itu ditutup dengan plastik untuk menjaga suhu dan kelembaban, kemudian diaplikasikan EM-4 ke dalam wadah dan Tithonia dibolak balik setiap satu minggu sekali, serta dilakukan penyiraman setiap dua hari sekali.

Pembuatan kompos Tandan Kosong Kelapa Sawit dilakukan dalam kurun waktu 1½-2 bulan. Tandan kosong dicacah menjadi potongan-potongan kecil dan diletakkan pada wadah yang tersedia. Setelah itu ditutup dengan plastik untuk menjaga suhu dan kelembaban, dan dibolak balik setiap satu minggu sekali, serta dilakukan penyiraman setiap dua hari sekali.

Pembuatan Pupuk kandang ayam dilakukan dalam kurun waktu 2 Minggu.

Pupuk kandang ayam diperoleh dari lokasi peternakan ayam di Kec. Kwala Bekala, kemudian dibersihkan bulu-bulu ayam yang terikut di

dalam nya dan dikering udarakan. Selanjutnya pupuk kandang ayam di masukkan ke dalam goni dan dibiarkan tetap terbuka agar ada sirkulasi udara.

Analisis Kompos

(5)

rasio C/N, K-Tukar dan P-total. Data analisis awal kompos dapat dilihat pada Lampiran 3.

Aplikasi Kompos

Aplikasi kompos sesuai dengan perlakuan dimana dosis yang ditambahkan yaitu 20 ton/ha. Kompos dan pukan ayam dimasukkan ke dalam pot plastik dan diaduk merata. Setelah itu diinkubasi sesuai perlakuan selama 3 minggu dan 4 minggu. Selama inkubasi berlangsung, tanah dipertahankan dalam kondisi kapasitas lapang.

Pengambilan Sampel

Pengambilan sampel tanah dari masing-masing perlakuan dalam pot plastik dilakukan sesuai dengan lama inkubasi yaitu inkubasi 3 minggu dan inkubasi 4 minggu. Contoh tanah diambil sebanyak 200 g dari masing-masing pot plastik dan dimasukkan ke dalam kantong plastik transparan yang telah diberi label perlakuan untuk dilakukan analisis laboratorium.

Parameter Pengamatan

1. pH H2O metode Elektrometri

2. C-Organik (%) metode Walkley and Black 3. N-total (%) metode Kjeldhal

(6)

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil

pH

Data pH tanah Ultisol setelah lama inkubasi 3 minggu dan 4 minggu tertera pada Lampiran 4. Berdasarkan hasil sidik ragam pada Lampiran 5 diperoleh bahwa pada perlakuan pemberian beberapa bahan organik, lama inkubasi serta perlakuan kombinasi antara bahan organik dengan lamanya inkubasi berpengaruh nyata terhadap pH tanah Ultisol. Nilai rataan pH tanah akibat perlakuan pemberian beberapa bahan organik, lama inkubasi dan kombinasi antara bahan organik dengan lamanya inkubasi dapat dilihat pada Tabel 1, 2, dan 3.

Tabel 1.Nilai rataan pH tanah akibat perlakuan kombinasi beberapa bahan organik dan lama inkubasi

Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang tidak sama berarti berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%.

Tabel 1 menunjukkan bahwa nilai pH pada kombinasi perlakuan B6I1 (kulit durian + pukan ayam dengan inkubasi 3 minggu) berbeda nyata yaitu

(7)

dibandingkan dengan nilai kombinasi perlakuan B0I2 (tanpa bahan organik dengan inkubasi 4 minggu) dengan nilai pH terendah yaitu 5,21 dengan kriteria masam. Tabel 2.Nilai rataan pH tanah akibat perlakuan beberapa bahan organik

Perlakuan Rataan

Nilai rataan pH tanah Ultisol akibat pemberian bahan organik pada perlakuan B2 (kompos kulit durian) berbeda nyata dibandingkan dengan semua perlakuan kecuali dengan perlakuan B1 ( kompos Tithonia) dan B4 (pukan ayam). Pemberian bahan organik pada perlakuan B2 (kompos kulit durian) meningkatkan pH tertinggi yaitu 7,00 dengan kriteria netral dan pH terendah pada B0 (tanpa bahan organik) yaitu 5,30 dengan kriteria masam.

Tabel 3.Nilai rataan pH tanah akibat perlakuan lama inkubasi

Perlakuan Rataan I1 ( Inkubasi 3 Minggu)

I2 ( Inkubasi 4 Minggu)

6,43 a 6,25 b

Nilai rataan pH tanah pada inkubasi I1 (3 minggu) berbeda nyata yaitu 6,43 dengan kriteria agak masam dibandingkan dengan nilai rataan pH tanah pada inkubasi I2 (4 minggu) yaitu 6,25 dengan kriteria agak masam.

(8)

Gambar 1 menunjukkan bahwa peningkatan pH tertinggi terjadi pada perlakuan kombinasi B6I1 (kulit durian + pukan ayam dengan inkubasi 3 minggu) yaitu 7,05 atau mengalami peningkatan sebesar 35,32 % dibandingkan pH terendah yaitu 5,21 pada perlakuan kombinasi B0I2 (tanpa bahan organik dengan inkubasi 4 minggu).

C-Organik

Data C-organik tanah Ultisol setelah lama inkubasi 3 minggu dan 4 minggu tertera pada Lampiran 6. Berdasarkan hasil sidik ragam pada Lampiran 7 diperoleh bahwa perlakuan pemberian beberapa bahan organik berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah Ultisol sedangkan perlakuan lama inkubasi dan kombinasi antara bahan organik dengan lamanya inkubasi berpengaruh tidak nyata terhadap C-organik tanah Ultisol. Nilai rataan pH tanah akibat pemberian beberapa bahan organik dapat dilihat pada Tabel 4.

(9)

Tabel 4. Nilai rataan C-organik tanah (%) akibat pemberian beberapa bahan organik

Tabel 4 menunjukkan bahwa nilai rataan C-organik akibat pemberian bahan organik pada perlakuan B2 (kompos kulit durian), B3 (kompos TKKS), dan B5 (Tithonia + pukan ayam) berbeda nyata dibandingkan perlakuan B0 (tanpa bahan organik). Data rataan C-organik tertinggi diperoleh pada perlakuan B2 (kompos kulit durian) yaitu 1,24 % dan terendah pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik) yaitu 0,59 %.

Efek peningkatan C-organik pada perlakuan pemberian bahan organik dapat dilihat pada Gambar 2.

(10)

Gambar 2 menunjukkan bahwa peningkatan C-organik tertinggi terjadi pada perlakuan B2 (kulit durian) yaitu 1,24 % atau mengalami peningkatan sebesar 110,17 % dibandingkan yang terendah yaitu 0,59 % pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik)

N-Total

Data N-total tanah Ultisol setelah lama inkubasi 3 minggu dan 4 minggu tertera pada Lampiran 8. Berdasarkan hasil sidik ragam pada Lampiran 9 diperoleh bahwa perlakuan pemberian beberapa bahan organik berpengaruh nyata terhadap N-total tanah Ultisol sedangkan perlakuan lama inkubasi dan kombinasi antara bahan organik dengan lamanya inkubasi berpengaruh tidak nyata terhadap N-total tanah Ultisol. Nilai rataan N-total tanah akibat pemberian beberapa bahan organik dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Nilai rataan N-Total tanah (%) akibat pemberian beberapa bahan organik Perlakuan Rataan

(11)

perlakuan B2 (kompos kulit durian) yaitu 0,24 % dan terendah pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik) yaitu 0,20 %.

Efek peningkatan N-Total pada perlakuan pemberian bahan organik dapat dilihat pada Gambar 3 .

Gambar 3 . Grafik pengaruh berbagai perlakuan bahan Organik terhadap N-total tanah Ultisol

Gambar 3 menunjukkan bahwa peningkatan N-Total tertinggi terjadi pada perlakuan B2 (kompos kulit durian) yaitu 0,24 % atau mengalami peningkatan sebesar 20% dibandingkan yang terendah yaitu 0,20 % pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik).

P-Total

Data P-Total tanah Ultisol setelah lama inkubasi 3 minggu dan 4 minggu tertera pada Lampiran 10. Berdasarkan hasil sidik ragam pada Lampiran 11 diperoleh bahwa perlakuan pemberian beberapa bahan organik berpengaruh nyata terhadap P-Total tanah Ultisol sedangkan perlakuan lama inkubasi dan kombinasi antara bahan organik dengan lamanya inkubasi berpengaruh tidak nyata terhadap

(12)

P-Total tanah Ultisol. Nilai rataan P-Total tanah akibat pemberian beberapa bahan organik dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Nilai rataan P-Total tanah (%) akibat pemberian beberapa bahan organik

Perlakuan Rataan

Tabel 6 menunjukkan bahwa nilai rataan P-Total tanah akibat pemberian bahan organik pada perlakuan B1 (kompos Tithonia) berbeda nyata dibandingkan perlakuan B0 (tanpa bahan organik). Data rataan tertinggi P-Total diperoleh pada perlakuan B1 (kompos Tithonia) yaitu 0,05 % dan terendah pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik) yaitu 0,03 %.

Efek peningkatan P-Total pada perlakuan pemberian bahan Organik dapat dilihat pada Gambar 4.

(13)

Gambar 4 menunjukkan bahwa peningkatan P-Total tertinggi terjadi pada perlakuan B1 (kompos Tithonia) yaitu 0,05 % atau sebesar 66,6 % dibandingkan yang terendah yaitu 0,03 % pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik).

K-Tukar

Data K-Tukar tanah Ultisol setelah lama inkubasi 3 minggu dan 4 minggu tertera pada Lampiran 12. Berdasarkan hasil sidik ragam pada Lampiran 13 diperoleh bahwa perlakuan pemberian beberapa bahan organik berpengaruh nyata terhadap K-Tukar tanah Ultisol sedangkan perlakuan lama inkubasi dan kombinasi antara bahan organik dengan lamanya inkubasi berpengaruh tidak nyata terhadap K-Tukar tanah Ultisol. Nilai rataan K-Tukar tanah akibat pemberian beberapa bahan organik dapat dilihat pada Tabel 7

Tabel 7. Nilai rataan K- Tukar tanah (me/100 g) akibat pemberian beberapa

(14)

dan 1,99 me/100 g namun masing-masing berpengaruh tidak nyata, dan terendah pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik).

Efek peningkatan K-Tukar pada perlakuan pemberian bahan Organik dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 . Grafik pengaruh berbagai perlakuan bahan organik terhadap K-tukar tanah Ultisol

Gambar 5 menunjukkan bahwa peningkatan K-Tukar tertinggi terjadi pada perlakuan B1 (kompos Tithonia) yaitu 2,33 me/100 g atau mengalami peningkatan sebesar 1692,3 % dibandingkan yang terendah yaitu 0,13 me/100 g pada perlakuan B0 (tanpa bahan organik).

0 0.5 1 1.5 2 2.5

B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7

K

-T

uka

r (

m

e/

100 g

)

(15)

Pembahasan pH Tanah

Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi bahan organik, lama inkubasi serta kombinasi perlakuan antara bahan organik dan lama inkubasi berpengaruh nyata terhadap peningkatan pH tanah Ultisol. Kombinasi perlakuan B6I1 (kulit durian + pukan ayam dengan inkubasi 3 minggu) berpengaruh nyata meningkatkan pH tanah tertinggi yaitu 7,05. Menurut kriteria sifat tanah tergolong netral (Lampiran 4). Hal ini disebabkan karena kulit durian + pukan ayam yang diinkubasi selama 3 minggu dalam proses dekomposisinya akan melepaskan mineralnya, baik itu asam-asam organik ataupun kation-kation basa, yang akan mengakibatkan peningkatan pH tanah. Hal ini sesuai dengan Hamed (2014) yang menyatakan bahwa kandungan unsur hara yang diberikan dari bahan organik pada tanah berkorelasi dengan lamanya proses mineralisasi yang dibutuhkan suatu bahan organik untuk menyediakan hara bagi tanah. Asam-asam organik sebagai hasil dekomposisi dapat mengikat ion H+ sebagai penyebab kemasaman dalam tanah sehingga pH tanah meningkat

Menurut Bayer et al. (2001) bahwa naik turunnya pH tanah merupakan

fungsi ion H+ dan OH-, jika konsentrasi ion H+ dalam larutan tanah naik, maka pH

akan turun dan jika konsentrasi ion OH- naik maka pH akan naik. Bahan organik

yang telah terdekomposisi akan dapat menghasilkan ion OH- yang dapat

menetralisir aktivitas ion H+ C-Organik

(16)

ayam berpengaruh nyata terhadap C-organik tanah Ultisol. Hal ini disebabkan karena karbon (C) merupakan penyusun utama dari bahan organik itu sendiri, sehingga dengan penambahan bahan organik dapat menambah kadar C-organik pada tanah Ultisol yang tergolong sangat rendah menurut kriteria sifat tanah (Lampiran 4). Pernyataan ini didukung oleh Hanafiah et al (2009) yang menyatakan bahwa kadar karbon dalam bahan organik dapat mencapai sekitar 48 -58 % dari berat total bahan organik, sehingga pengaplikasian bahan organik dengan kadar C-organik tinggi mampu mensuplai kadar C-organik bagi tanah dengan kadar yang rendah.

Dari hasil penelitian diperoleh bahwa bahan organik yang baik untuk meningkatkan C-organik adalah kompos kulit Durian yaitu sebesar 1,24 % disusul oleh tandan kosong kelapa sawit dan Tithonia + pukan Ayam masing - masing sebesar 1,19 % dan 1,02 %. Hal ini dikarenakan kandungan lignin pada kulit durian lebih rendah di bandingkan tandan kosong kelapa sawit dan Tithonia

sehingga bahan organik lebih cepat terdekomposisi. Pernyataan ini didukung oleh Darwin (2010) bahwa kandungan lignin yang tinggi menyebabkan produk residu tanaman tersebut lambat mengalami dekomposisi secara alami. Hasil penelitian Hatta (2007) menunjukkan bahwa kulit durian mengandung lignin sebesar 5 %. Gusnidar dan Teguh (2008) serta Syafwina et al (2002) masing – masing menyatakan bahwa kandungan lignin pada Tithonia dan tandan kosong kelapa sawit adalah sebesar 16,90 % dan 27,60 – 32,50 %.

N-Total

(17)

dibandingkan perlakuan B0 (tanpa bahan organik). Hal ini disebabkan karena kompos kulit durian memiliki kandungan nitrogen yang sangat tinggi sehingga dapat meningkatkan N-Total dalam tanah Ultisol. Hasil analisis awal kompos kulit durian di peroleh kadar N-Total sebesar 2,80 % (Lampiran 3) dan tergolong kedalam kriteria sangat tinggi (Lampiran 4). Lahuddin (1999) menyatakan bahwa kulit durian yang telah menjadi kompos mampu menyuplai hara N dalam tanah dimana sebagian besar adalah N anorganik dalam bentuk NH4+ dan NO3-.

Selanjutnya N yang tersedia dalam bentuk NH4+ dan NO3- jika tidak diserap oleh tanaman akan rentan kembali kedalam bentuk N2 yang terjadi melalui proses nitrifikasi dan denitrifikasi. Dalam proses denitrifikasi, nitrat (NO3-) yang merupakan hasil nitrifikasi ammonium (NH4+) dengan bantuan bakteri anaerobik

akan menjadi gas Nitrogen (N2). Hal ini didukung oleh pernyataan Widayat et al (2010) bahwa Nitrifikasi merupakan proses pengubahan nitrogen

ammonium (N-NH4+) secara biologis menjadi nitrogen-nitrit (N-NO2) oleh bakteri nitrosomonas dan kemudian nitrit diubah menjadi nitrat (NO3-) oleh bakteri nitrobacter. Herlambang dan Marsidi (2003) menyatakan dalam proses denitrifikasi senyawa nitrat (NO3-) akan diubah menjadi gas nitrogen (N2) melalui reaksi berikut :

NO3 Reduksi NO2 Reduksi NO Reduksi N2O Reduksi N2 P-Total

(18)

tanah sehingga unsur P meningkat didalam tanah. Dari analisis awal diperoleh masing-masing bahan organik yaitu kompos Tithonia, kompos kulit durian, kompos tandan kosong kelapa sawit, dan pupuk kandang ayam memiliki kadar P berturut-turut 0,89 %, 0,53 %, 0,33% , dan 1,60% (Lampiran 3). Suntoro (2003) menyatakan bahwa peran bahan organik terhadap ketersediaan hara dalam tanah tidak terlepas dengan proses mineralisasi yang merupakan tahap akhir dari proses perombakan bahan organik. Hara P merupakan hara yang relatif lebih banyak untuk dilepas dan dapat digunakan untuk tanaman.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aplikasi bahan organik berupa kompos Tithonia diversifolia berpengaruh nyata meningkatkan P-Total tanah Ultisol dibandingkan perlakuan B0 (tanpa bahan organik). Hal ini disebabkan karena kompos Tithonia memiliki kandungan P yang tinggi. Hasil analisis awal kandungan P pada kompos Tithonia sebesar 0,89 % (Lampiran 3) dan menurut kriteria sifat tanah tergolong dalam kriteria tinggi (Lampiran 4). Hartatik (2007) menyebutkan bahwa selain meningkatkan pH tanah, Tithonia mampu melepaskan fosfor ke dalam tanah sehingga kandungan hara P dalam tanah Ultisol dapat meningkat.

K-Tukar

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aplikasi bahan organik berupa B1 (kompos Tithonia), B2 (kompos kulit durian) dan B5 (Tithonia + pukan ayam) berpengaruh nyata meningkatkan K-Tukar tanah Ultisol dibanding perlakuan B0 (tanpa bahan organik). Hal ini dikarenakan bahan organik akan melepaskan unsur hara terutama makro seperti kalium kedalam tanah. Hasil analisis awal diperoleh

(19)

2,33 me/100 g , 2,16 me/100 g , dan 1,99 me/100 g. Damanik et al (2010) menyatakan bahwa penambahan bahan organik pada tanah akan menyumbangkan berbagai unsur hara terutama unsur hara makro seperti Nitrogen, Fosfor, Kalium, serta unsur hara mikro lainnya.

(20)

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

1. Aplikasi kompos kulit durian nyata meningkatkan pH tanah, C-organik, dan P-Total tanah Ultisol.

2. Lama inkubasi berbeda nyata terhadap pH tanah, namun tidak berbeda nyata terhadap C-organik, P-Total, K-Tukar, N-Total tanah Ultisol.

3. Kombinasi antara kompos kulit durian dengan pukan ayam nyata meningkatkan pH tanah Ultisol.

Saran