TINJAUAN PUSTAKA
Sifat dan Ciri Umum Inceptisol
Inceptisol merupakan salah satu ordo tanah yang telah dikategorikan ke
dalam sistem klasifikasi tanah USDA. Inceptisol adalah tanah yang belum matang
(immature) yang perkembangan profil yang lebih lemah dibanding dengan tanah
matang dan masih banyak menyerupai sifat bahan induknya. Tanah yang dapat
memiliki epipedon okhrik dan horison albik seperti yang dimiliki tanah entisol
juga yang menpunyai beberapa sifat penciri lain (misalnya horison kambik) tetapi
belum memenuhi syarat bagi ordo tanah yang lain. Nama akhiran yang digunakan
untuk sub ordo ataupun kategori lainnya adalah Ept (Hardjowigeno, 1993).
Inceptisol berasal dari kata Inceptum yang berarti permulaan, inceptisol
merupakan tanah yang belum matang (masih muda) dari bahan induk yang berasal
dari campuran batuan endapan tuff dan batuan volkan, serta ada dari batuan pasir,
lanau ataupun batuan liat yang belum lama mengalami pelapukan dan sama sekali
belum mengalami perkembangan tanah akibat pengaruh iklim yang lemah, letusan
vulkan atau topografi yang terlalu miring atau bergelombang dan menyebar mulai
dari lingkungan semiarid sampai lembap (Hardjowigeno, 1993).
Inceptisol memiliki solum tanah agak dalam yaitu 1-2 m, warnanya hitam
atau kelabu sampai coklat tua, memiliki kadar Al dan Fe yang tinggi yang
menyebabkan P terikat atau tidak tersedia, memilki tekstur tanah berlempung, pH
tanah 4-5,5 , memiliki bahan organik 10-30 %, KTK rendah sampai sedang,
Abu Tulang Sapi
Tulang Sapi merupakan salah satu komponen dari limbah rumah potong
hewan. Bahan padatan utama tulang sapi mengandung Kristal kalsium
hidroksiapatit Ca10(PO4)6(OH)2 dan kalsium karbonat (CaCO3) yang berpotensi
digunakan sebagai adsorben aktif, yakni tulang yang diproses sedemikian rupa
mempunyai kemampuan adsorpsi yang tinggi terhadap bahan yang berbentuk
padat maupun larutan (yang di dalamnya mengandung logam berat yang bersifat
toksik). Selain itu tulang mengandung sekitar 1% asam sitrat
(Pudjiastuti, 2012).
Pengolahan tulang merupakan salah satu faktor yang menentukan
efektifitas tulang sebagai pupuk. Tepung tulang bakar merupakan hasil
pembakaran pada suhu 4000C, oleh karena itu memiliki kadar bahan organic yang
rendah (Jeng et al., 2008) sehingga dapat diduga bahwa tepung tulang bakar
memiliki karakteristik permukaan dan dinamika pelarutan dan penyediaan fosfat
yang berbeda dengan batuan fosfat maupun tepung tulang lainnya. Tepung tulang,
tepung tulang rebus, dan tepung tulang bakar menghasilkan peningkatan serapan
fosfat dan pertumbuhan tanaman yang ditumbuhkan dalam pot dan lapangan.
Menurut penelitian Pasaribu (2010) yang menyatakan bahwa abu tulang
sapi mampu meningkatkan P dalam bentuk tak tersedia ke dalam tanah Ultisol.
Untuk mengubah senyawa P tersebut menjadi P dalam bentuk tersedia digunakan
asam organik untuk melarutkan senyawa P tersebut seperti asam sitrat dan asam
laktat. Perlakuan T3S (1.84 g/300 g dicampurkan asam sitrat) merupakan
Asam Organik Asam Laktat
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,
asam laktat adalah asam karboksilat dengan satu gugus (hidrosil) yang menempel
pada gugus karboksil. Dalam air, ia terlarut lemah dan melepas proton (H+),
membentuk ion laktat. Asam ini juga larut dalam alcohol dan bersifat menyerap
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
(Purwanto, 2008).
Asam laktat atau 2-hydroxypropanoic acid (CH3CHOHCOOH) merupakan
senyawa kimia yang banyak digunakan dalam industry. Senyawa asam ini
mempunyai sifat antara lain tak berwarna sampai kekuningan, larut dalam air,
alkohol dan eter serta korosif (Purwanto, 2008).
Asam Asetat
Atom hydrogen (H) pada gugus karboksil (-COOH) dalam asam
karboksilat seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H+ (proton), sehingga
memberikan sifat masam. Asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan
nilai pKa=4,8. Basa konjugasinya adalah asetat (CH3COO-). Sebuah larutan 1 M
asam asetat (kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memilki pH
Asam asetat bersifat korosif terhadap banyak logam seperti besi,
magnesium, dan seng membentuk gas hydrogen dan garam-garam asetat (disebut
logam asetat). Logam asetat juga dapat diperoleh dengan reaksi asam asetat
dengan suatau basa yang cocok. Contoh yang terkenal adalah reaksi soda kue
(Natrium bikarbonat) bereaksi dengan cuka. Hampir semua garam asetat larut
dengan baik dalam air. Salah satu pengecualian adalah kromium (II) asetat.
Contoh reaksi pembentukan garam asetat:
Mg(s)+ 2CH3COOH(aq) (CH3COO)2Mg(aq)+H2(g)
NaHCO3(s)+ 2CH3COOH(aq) CH3COOMg(aq) +CO2 + H2O(l)
(Suryani, 2011).
Asam Sitrat
Pada tahun 1893 Wehmer mengindikasikan bahwa asam sitrat dapat
diperoleh melalui proses fermentasi larutan gula oleh beberapa jenis fungi.Asam
sitrat merupakan asam organik lemah yang banyak ditemukan di daun dan buah
tanaman jeruk-jerukan sekitar 8%. Rumus kimia asam sitrat adalah C6H8O7 atau
CH2(COOH)-COH(COOH)-CH2(COOH), struktur asam ini tercermin pada nama
IUPAC-nya, asam 2-hidroksi-1,2,3-propanatrikarboksilat (Hasibuan, 2010).
Asam sitrat adalah asam organik yang larut dalam air dan agak larut dalam
alkohol, mampu mengikat ion-ion logam dan sebagai buffer dalam larutan. Asam
sitrat bersifat korosif dan dapat membentuk berbagai macam garam seperti garam
Unsur Hara Fosfor
Di alam terdapat sekitar 150 jenis mineral fosfat dengan kandungan P
sekitar 1-38% P2O5.Sebagian fosfat alam ditemukan dalam bentuk apatit. Pada
umumnya deposit fosfat alam berasal dari batuan sedimen dalam bentuk karbonat
fluorapatit yang disebut francolite (Ca10-x-yNaxMgy(PO4)6-z(CO3)zF,4zF2),
sedangkan deposit berasal dari batuan beku dan metamorfik biasanya dalam
bentuk fluorapatit (Ca10(PO4)6F2) dan hidroksi apatit (Ca10(PO4)6(OH)2). Adapun
deposit yang berasal dari ekskresi burung dan kelelawar (guano) umumnya
ditemukan dalam bentuk karbonat hidroksi apatit (Ca10(PO4,CO3)6 (OH)2).
Mineral lain seperti kuarsa, kalsit, dan dolomite umumnya juga ditemukan dalam
mineral apatit sebagai secondary mineral (Adiningsih dan Rochayati, 1990).
Fosfor (P) merupakan unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman
dalam jumlah banyak dan esensial bagi pertumbuhan tanaman. Sumber utama
dan cadangan P adalah kerak bumi yang kandungannya mencapai 0,12% dalam
bentuk batuan fosfat, endapan guano dan endapan fosil tulang. Sumber P di
dalam tanah terdiri dalam bentuk anorganik dan organik. P organik tanah terdiri
dari asam nukleat, fitin, fosfolipid, fospoprotein, dan fospat metabolik
(Damanik, dkk, 2010).
Kisaran keseimbangan fosfat pada tanah masam akan didapatkan dalam
variscite, strengite, dan beragam bentuk isomorfik diantara kedua mineral fosfat di
atas, sementara pada tanah yang bereaksi basa keseimbangan P akan membentuk
octocalcium phosphate dan apatite. Dalam hubungan tanah-tanaman, beragam
yang rendah, 3) pembentukan kopmpleks dengan ion logam yang terlarut, 4)
degradasi hidrolitik dari ester dan kondensasi fosfat. Fosfat yang terkondensasi
didefinisikan sebagai PO4-3 tetrahedral yang saling berikatan melalui ikatan
P-O-P. Erapan yang mempresipitasi fosfat dalam bentuk amorf dengan Al dan Fe
terjadi pada permukaan koloid partikel tanah. Erapan yang berhubungan dengan
proses presipitasi adalah gaya elektrostatik antara muatan negative pada fosfat dan
muatan positif pada permukaan partikel (Barchia, 2009)
Kandungan Al-P dan Ca-P jauh lebih kecil dibanding fraksi Fe-P.
Pembentukan kompleks permuakaan Al+3 dengan P lebih labil dibanding
pembentukan kompleks oleh Fe+3, dimana non kristalin oksida Fe yang
mempunyai luas permukaan 400m2/g akan mendominasi pembentukan kompleks,
dan dengan menggunakan pelarut asam, kelarutan P mengikuti urutan Ca-P>
Al-P> Fe-P, dimana Ca-P yang paling mudah larut dan Fe-P adalah P terfiksasi yang
paling sukar larut (Barchia, 2009). Hal ini disebabkan oleh transformasi
bentuk-bentuk P anorganik tanah yang pada akhirnya akan menurunkan jumlah Al-P dan
Ca-P disertai peningkatan jumlah Fe-P. Tingginya kandungan P larut dalam
reduktan contoh tanah merupakan indikasi yang mencerminkan kemampuan tanah
dalam memfiksasi P.
Defisiensi fosfor pada tanaman seringkali disertai oleh kapasitas fiksasi
fosfor yang tinggi dalam tanah. Tanah yang memiliki kapasitas fiksasi fosfor yang
tinggi adalah tanah yang membutuhkan pemberian 200kg P/ha untuk dapat
memberikan konsentrasi keseimbangan sebesar 0,2 ppm P dalam larutan tanah.
Untuk memberikan pertumbuhan tanaman yang baik dan hasil yang tinggi,
unsure fosfor dalam bentuk H2PO4- , HPO4-2 , dan PO4-3. Faktor-faktor yang
mempengaruhi ketersediaan fosfor dalam tanah adalah 1) pH tanah, 2) Fe, Al dan
Mn yang larut, 3) adanya mineral yang mengandung Fe, Al, dan Mn, 4)
tersedianya Ca, 5) jumlah dan tingkat dekomposisi bahan organic, dan 6) kegiatan
mikroorganisme tanah (Barchia,1985).
Asam organik mampu meningkatkan ketersediaan P di dalam tanah
melalui beberapa mekanisme, diantaranya adalah: 1) anion organic bersaing
dengan ortofosfat pada permukaan tapak jerapan koloid yang bermuatan positif, 2)
pelepasan ortofosfat dari ikatan logam-P melalui pembentukan kompleks logam
organic, dan 3) modifikasi muatan permukaan tapak jerapan oleh ligan organic
(Ginting, dkk, 2010).
Disamping meningkatkan P tersedia, beberapa asam organik berbobot
molekul rendah dapat mengurangi daya racun Al yang dapat dipertukarkan
(Al-dd). Kemampuan detoksifikasi asam organik terhadap Al-dd dalam tiga
kelompok, yaitu kuat ( sitrat, oksalat, dan tartarat), sedang (malat, malonat, dan
salisilat), dan lemah (suksinat, laktat, asetat, dan ptalat) (Ginting, dkk, 2010).
Fosfor merupakan unsur yang penting pada semua kehidupan karena unsur
ini memainkan peranan penting pada biomolekul seperti DNA (asam
deoxyribonukleat), phospholipid, dan ATP (adenosine triphosphate). Fungsi
utama P pada tanaman adalah sebagai pentransfer energi yang diperoleh oleh
fotosintesan dan metabolisme karbon. Fosfat juga berfungsi pada tempat
penyimpanan seperti pada biji dan buah. Selain itu, fosfat mampu merangsang
hara yang lainnya . Energi-energi tersebut disimpan sampai diperlukan dalam
bentuk ikatan kimia diantaranya molekul fosfat dalam senyawa yang dikenal
sebagai ATP. Di dalam tanaman kandungan fosfat berkisar 0,1-0,5%/berat kering
dan tanaman memerlukan fosfat sekitar 5-50kg P/ha/tahun namun tergantung pada
jenis tanaman, tanah, dan produksi yang dihasilkan (Hanafiah,dkk, 2009).
Tanaman Jagung (Zea mays L.)
Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah dalam satu
tanaman (monocious). Tiap kuntum bunga memiliki struktur khas bunga dari suku
poaceae, yang disebut floret. Pada jagung, dua floret dibatasi oleh sepasang
glumae. Bungan jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan
bunga (fluorescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Bunga
betina tersusun dalam tongkol. Tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan
pelepah daun. Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu
tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas
unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai
varietas prolific. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari
lebih dini daripada bunga betina (protandri) (Rukmana, 1997).
Iklim yang dikehendaki oleh tanaman jagung adalah daerah-daerah
beriklim sedang hingga beriklim subtropics atau tropis yang basah. Jagung dapat
tumbuh di daerah yang terletak antara 0-500LU hingga 0-400LS. Pada lahan yang
tidak beririgasi, pertumbuhan tanaman ini memerlukan curah hujan ideal sekitar
85-200mm/bulan dan harus merata. Pada fase pembungaan dan pengisian biji
tanaman jagung perlu mendapatkan cukup air. Sebaliknya jagung ditanam di awal
membutuhkan sinar matahari. Tanaman jagung yang ternaungi, pertumbuhannya
akan terhambat dan memberikan hasil biji yang kurang baik bahkan tidak dapat
membentuk buah. Suhu yang dikehendaki tanaman jagung antara 21-340C, akan
tetapi bagi pertumbuhan tanaman yang ideal memerlukan suhu yang optimum
antara 23-270C. Pada proses perkecambahan benih jagung memerlukan suhu yang
cocok sekitar 300C. Saat panen jagung yang jatuh pada musim kemarau akan lebih
baik daripada musim hujan karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan biji
dan pengeringan hasil (Najiyati dan Danarti, 1999).
Jagung tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus. Agar dapat
tumbuh optimal tanah harus gembur, subur, dan kaya humus. Jenis tanah yang
ditanami jagung antara lain: Andosol, Latosol, Grumosol, dan tanah berpasir.
Pada tanah yang bertekstur berat masih dapat ditanami jagung dengan hasil yang
baik dengan pengolahan tanah secara baik. Sedangkan untuk tanah dengan tekstur
lempung/liat berdebu adalah yang terbaik untuk pertumbuhannya. Kemasaman
tanah erat hubungannya dengan ketersediaan unsur hara tanaman. Kemasaman
tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung antara 5,5-6,5. Tanaman
jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi baik
(Isnaini, 2006).
Hama yang umumnya menyerang tanaman jagung adalah: lalat bibit
(Atherigene exigma STEIN), ulat tanah (Agrotis sp.), penggerek batang (Pyrausta
nubialalis HBN), ulat tongkol (Heliothis armigera), dan hama gudang /hama
bubuk (Sitophylus oryzae L.). Penyakit yang umumnya menyerang tanaman
(Helminthosporanium triticum) dan penyakit karat daun (Puccimia sorghi)
(Rukmana, 1997).
Jagung yang berumur dalam, saat panen sekitar 7-8 minggu setelah
berbunga. Di samping itu terdapat klobot berwarna kuning dan biji-bijinya telah
keras, kering dan mengkilap. Biji masak bila kadar air biji sudah mencapai
35-40% dan baik dipanen bila kadar air biji 25-35%. Panen dilakukan dengan jalan
sambil memetik, lalu jagung dikeringkan di sinar matahari atau dengan
