PENGARUH UREA TERHADAP PRODUKSI TANAMAN TOMAT

(1)

PENGARUH UREA TERHADAP PRODUKSI TANAMAN TOMAT

THE EFFECT OF UREA ON TOMATO PRODUCTION

Syaifuddin*_{, Dahlan dan Buhaerah}

Sekolah Tinggi Penyuluhan Pertanian (STPP) Gowa

* _{email: syaifuddinanwar67@yahoo.co.id}

ABSTRAK

Salah satu usaha untuk meningkatkan produktivitas tanah adalah dengan penggunaan pupuk anorganik seperti urea. Namun pengaruh negatif pemupukan urea terhadap tanah masih kurang diperhatikan. Penggunaan pupuk urea mempunyai pengaruh yang merugikan karena dapat menurunkan produktivitas tanah. Penelitian bertujuan untuk mempelajari seberapa signifikan pengaruh urea terhadap degradasi tanah dan dampaknya terhadap produksi tanaman tomat dan mempelajari pengaruh regim air selama pertumbuhan tanaman terhadap produksi tomat pada tanah yang terdegradasi oleh urea. Penelitian dilakukan di rumah kaca. Di rumah kaca pot-pot diatur menurut Rancangan Petak-Petak Terpisah. Perlakuan pada percobaan ini terdiri atas regim air yang dikendalikan pada potensial matriks sekitar -5 kPa dan bervariasi antara -5 kPa -100 kPa (PU), jenis pupuk masing-masing urea dan ZA (AP), dan 4 dosis (AAP). Aplikasi pupuk urea dengan dosis 0, 125, 250 dan 500 kg ha-1 dan pupuk ZA dengan dosis setara N urea diberikan 2 hari sebelum dihujani dengan simulator hujan. Parameter yang diamati meliputi parameter tanah dan tanaman. Parameter tanah yaitu bulk density. Sementara parameter tanaman meliputi tinggi tanaman (cm), berat kering bagian atas tanaman (g), produksi (g). Hasil percobaan menunjukkan bahwa pemupukan dengan menggunakan urea mengakibatkan

bulk densit/kerapatan lindaklebih padat, sehingga produksi tanaman tomat yang dihasilkan

lebih rendah. Sementara pemupukan dengan menggunakan ZA menyebabkan terjadinya flokulasi, sehingga produksi tanaman tomat meningkat.

Kata kunci: Urea, ZA, dispersi tanah, dan regim air

ABSTRACT

An effort to improve soil productivity is the use of inorganic fertilizers such as urea. However, the negative effect of urea on the ground is still less attention. The use of urea fertilizer has an adverse effect because it can reduce the productivity of the land. This study aims to study the significant effect of urea on soil degradation and its impact on the production of tomato plants and study the effect of water regime for plant growth on tomato production on degraded soil by urea. The study was conducted in a greenhouse. In greenhouse pots was arranged split split by plot design. Treatment in this experiment consists of water-controlled regime at about -5 kPa matrix potential and varies between -5 kPa -100 kPa (main plot), each type of fertilizer urea and ZA (sub plot), and 4 doses (sub-sub plot). Application of urea fertilizer with doses of 0, 125, 250 and 500 kg ha-1 and ZA with equivalent doses of urea N was given 2 days before wasered with a rain simulator. The parameters observed were soil and plant parameters. Parameters of soil bulk density.

(2)

While the parameters of the plant include plant height (cm), the top of the plant dry weight (g), yield (g). The results show that using urea fertilization resulted in more dense bulk density, resulting in the production of tomato plants produced lower. While fertilization with the use of ZA caused flocculation, thus increasing the production of tomato plants. Keywords: Urea, ZA, soil dispersion, and water regime.

PENDAHULUAN

Pupuk nitrogen khususnya urea, merupakan sarana produksi yang vital untuk produksi pangan, terlebih pada tanah marginal seperti Ultisol. Penggunaan pupuk urea sebagai pupuk nitrogen di Indonesia merupakan yang terbanyak dan paling dikenal di kalangan petani dibanding pupuk nitrogen lainnya, seperti amonium sulfat. Hal ini disebabkan karena urea mengandung nitrogen yang tinggi (45-46 persen) dan tertinggi diantara pupuk nitrogen padat lainnya, dan mudah ditemukan dipasaran, tanpa pemakaian pupuk urea, produktivitas tanaman akan rendah. Namun, penggunaan urea juga mempunyai pengaruh yang tidak menguntungkan produktivitas tanah. Pemberian urea dapat menyebabkan kerusakan struktur tanah, yang berakibat pada hancurnya agregat tanah. Dispersi tanah akibat pemberian urea ditentukan oleh tingginya dosis urea yang digunakan, kadar air tanah pada saat pengolahan serta sifat tanah yang bersangkutan.

Berlainan dengan urea, amonium sulfat dapat membantu flokulasi liat, yaitu suatu proses bersatunya partikel-partikel koloid menjadi unit yang lebih besar.

Pemberian urea meningkatkan pH tanah, peningkatan pH menyebabkan muatan bersih (net) dari liat menjadi negatif, sehingga liat cenderung saling menjauh satu dengan yang lainnya, kondisi ini menyebabkan terjadinya dispersi liat. Beberapa petani di Indonesia, khususnya di Sulawesi Selatan menemukan bahwa

pemakaian urea secara terus menerus pada lahan sawah tadah hujan dapat memberikan pengaruh yang merugikan struktur tanah untuk tanaman musim kering yang ditanam pada periode berikutnya (Gusli et al, 1996a,b).

Tanaman tomat (Lycopersicum

esculentum) merupakan salah satu

tanaman yang banyak membutuhkan N untuk pertumbuhannya, untuk menghasilkan produksi sebesar 45 ton ha-1 dibutuhkan unsur hara masing-masing 220 kg N, 39 kg P, dan 370 kg K. Tanaman tomat juga peka terhadap kekeringan atau perubahan kadar lengas tanah. Oleh karena itu, akan diteliti seberapa signifikan pengaruh urea terhadap degradasi tanah serta dampaknya terhadap produksi tanaman tomat.

Ghildyal dan Tripathi (1987) mendefinisikan dispersi adalah sebagai suatu proses yang mengakibatkan terlepasnya (terdispersinya) partikel-partikel tanah satu sama lain. Dispersi partikel liat mengakibatkan penghancuran unit tanah dalam susunan hirarki tanah paling dasar. Dalam keadaan terdispersi, partikel-partikel tanah terpisah dan menolak satu sama lain. Jelas bahwa dispersi merupakan sesuatu yang tidak diinginkan karena akan menghambat agregasi dan menciptakan kondisi tanah yang buruk. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh urea degradasi tanah dan dampaknya terhadap produksi tanaman tomat, serta mengetahui regim air selama pertumbuhan tanaman terhadap produksi tomat pada tanah yang terdegradasi oleh urea.

(3)

BAHAN DAN METODE

Penelitian dan analisis sifat fisik tanah dilaksanakan di rumah kaca dan laboratorium Ilmu Tanah STPP Gowa. Waktu pelaksanaan bulan Februari sampai Agustus 2011.

Bahan-bahan yang digunakan adalah tanah Ultisol asal Malino, pupuk urea, amonium sulfat (ZA), TSP, KCl, pipa paralon PVC dengan diameter 21 cm dan tinggi 20 cm, kawat kasa dengan diameter 2 mm, sedangkan alat yang digunakan adalah simulator hujan sebanyak 1 buah, semprotan 4 buah, stopwatch, timbangan elektronik, sintered funnel, ring sampel, gunting, pisau, cangkul.

C. Desain Penelitian

Desain penelitian di dalam rumah kaca disusun menurut Rancangan Petak-petak Terpisah (RPPT). Petak utama, adalah pengelolaan air dengan 2 taraf, yaitu potensial matriksnya dikonstankan pada -5 kPa diberi notasi A1 dan potensial matriksnya antara -5 dan -100 kPa dengan notasi A2. Adapun sebagai anak petaknya adalah jenis pupuk ZA dan urea dengan notasi ZA dan U, sedangkan anak petaknya adalah dosis urea dan ZA yaitu 0, 125, 250, 500 kg ha-1 atau setara dengan 0, 0,37, 0,75, 1,5 g urea pot-1 dengan notasi U0, U1, U2, U3. Dosis ZA yang digunakan kadar N nya sama dengan kadar N untuk tiap dosis urea. Kombinasi perlakuan sebanyak 16 dan diulang sebanyak 3 kali.

D. Pelaksanaan

1. Penyiapan Media Tanah

Tanah Ultisol asal Malino, Kabupaten Gowa diambil pada kedalaman 0 sampai 200 mm. Contoh tanah ini dikering udarakan, kemudian diayak melewati saringan berdiameter 5 mm. Tanah yang telah dikeringkan di masukkan ke dalam pot paralon sebanyak 6 kg pot-1_.

2. Aplikasi Pupuk

Pot yang telah berisi tanah di beri perlakuan pemupukan sesuai dengan dosis yang telah ditetapkan. Kemudian ditutup dengan plastik hitam dan diinkubasi selama 2 x 24 jam.

3. Ekspose Ke Hujan Buatan

Ekspose ke hujan buatan ini dilakukan di lapangan, bukan di rumah kaca. Penempatan pot-pot yang akan di ekspose ke hujan buatan dengan intensitas hujan 100 mm jam-1 dan diameter hujan 2,4 mm dilakukan secara random, melingkar, dan disesuaikan dengan radius simulator hujan yaitu 140 cm.

Ekspose ke hujan buatan dilaksanakan selama 50 menit. Setelah ekspose, seluruh pot-pot ditutup dengan plastik untuk menghindari menguapnya pupuk, dan dilakukan selama 2 x 24 jam.

4. Penentuan Retensi Air

Penentuan retensi air dianalisis dengan menggunakan metode sintered funnel. Penentuan retensi air -5 kPa dilakukan dengan cara: sampel tanah kering udara yang berasal dari lapangan ditimbang, selanjutnya dimasukkan ke dalam funnel.

Funnel dan selang plastik penghubung

diisi penuh dengan air tanpa gelembung udara. Funnel bersama contoh tanah di dalamnya di klemp pada posisi stand setinggi kolom air tanah, yaitu 50 cm. Setelah 24 jam, berat contoh tanah ditimbang untuk diketahui kadar airnya. Kemudian contoh tanah tersebut dikering ovenkan selama 24 jam.

Penentuan retensi air -100 kPa adalah sebagai berikut, sampel tanah yang berasal dari lapangan ditimbang untuk mengetahui berat basahnya, kemudian di kering ovenkan selama 24 jam dengan suhu 1050C. Setelah 24 jam, sampel tanah tersebut ditimbang kembali untuk mengetahui berat keringnya.

(4)

5. Pemeliharaan

Penyiraman dilakukan untuk mempertahankan potensial matriks (kadar air) yang diterapkan sesuai perlakuan. Air yang ditambahkan diketahui melalui perhitungan kadar air yang telah ditetapkan sebelumnya untuk masing-masing potensial matriks. Jumlah air yang ditambahkan pertama kali ke dalam tanah untuk mencapai kapasitas lapang (ψm= -5 kPa) sebanyak 2,82 l. Selanjutnya air yang ditambahkan dalam penelitian untuk mempertahankan kondisi kapasitas lapang (ψm= -5 kPa) berkisar 200-250 ml dengan interval penyiraman setiap 24 jam. Pada potensial matriks (ψm= -100 kPa) air yang ditambahkan untuk mempertahankan kondisi kapasitas lapang (ψm= -5 kPa) berkisar 450-500 ml dengan interval penyiraman setiap 2 x 24 jam. Untuk lebih

jelasnya jumlah air yang ditambahkan ke dalam tanah untuk mencapai potensial matriks antara -5 sampai -100 kPa dapat dilihat pada Tabel 1.

E. Parameter yang diamati

Parameter yang diamati adalah parameter tanah dan tanaman. Parameter tanah yang diamati adalah bulk density/kerapatan lindak. Sementara parameter tanaman adalah : tinggi tanaman (cm), berat kering bagian atas tanaman (g), produksi (g).

F. Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunkan Rancangan Petak-petak Terpisah (RPPT), bila hasil perlakuan signifikan selanjutnya dengan Uji Duncan pada taraf 0,05.

Tabel 1. Jumlah air yang ditambahkan ke dalam tanah untuk mencapai potensial matriks antara -5 sampai -100 kPa

ψm (kPa)

Jumlah air yang perlu ditambah

kan pada pot yang berisi tanah kering udara sebanyak 6 kg (l)

Kisaran kebutuhan air dalam penelitian

(ml)

Interval penyiraman

-5 kPa 2,82 200-250 24 jam

-5-100 kPa 1,23 450-500 _{2 x 24 jam}

Tabel 2. Bulk density pada kedalaman 0-5 mm

Perlakuan Rata-rata BD tanah LSD 0,05

Urea 3 1,36 a 0,103 Urea 2 1,25 b Urea 1 1,18 bc Kontrol 1,08 cd ZA 1 1,02 d ZA 2 1 d ZA 3 0,97 d

Keterangan: Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang berbeda berarti berbeda nyata pada uji Duncan 0,05

(5)

HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil

1. Bulk Density/Kerapatan Lindak

Berdasarkan hasil analisis ragam terlihat bahwa pemupukan berpengaruh nyata terhadap bulk density/kerapatan lindak (Tabel 2). Perlakuan dengan mengunakan pupuk ZA, bulk density menurun dari 1,08

ke 1,02 mg m-3, dengan bertambahnya dosis pupuk dari 0 ke 57,5 N kg ha-1_. Sementara pemupukan dengan menggunakan urea, bulk density meningkat dari 1,18 ke 1,25 Mg m-3 dengan bertambahnya dosis pupuk dari 57,5 menjadi 115 N kg ha-1. Penambahan dosis selanjutnya sampai 230 N kg ha-1 meningkatkan bulk density secara nyata.

2. Tinggi Tanaman

Data Hasil pengukuran tinggi tanaman dan analisis ragamnya dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4. Berdasarkan hasil analisis ragam terlihat bahwa pemupukan tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman. Pada perlakuan ZA dengan meningkatnya dosis pupuk tinggi tanaman juga bertambah. Sementara pada perlakuan urea dengan meningkatnya dosis pupuk dari 57,5 ke 230 N kg ha-1 tinggi tanaman masing-masing menjadi 34,75 dan 38,5 cm.

3. Berat Kering Bagian Atas Tanaman

Data dan hasil analisis ragam dapat dilihat pada Tabel 5. Berdasarkan hasil analisis ragam terlihat bahwa jenis pupuk, interaksi antara dosis dan jenis pupuk berpengaruh nyata terhadap berat kering bagian atas tanaman.

Perlakuan yang regim airnya dipertahankan sekitar -5 kPa, berat kering tanaman tomat meningkat secara proporsional sesuai dengan meningkatnya dosis dari 15,10 g menjadi 24,08 g pada dosis ZA 230 kg ha-1, Sebaliknya bila diberi urea, berat kering tanaman berkurang dari 15,10 g ke 14,36 g dengan bertambahnya dosis dari 0 ke 57,5 kg ha-1. Data yang sama ditunjukkan untuk regim air yang divariasikan antara -5 kPa sampai -100 kPa.

4. Produksi

Data berat buah disajikan pada Tabel 6 dan 7. Berdasarkan hasil analisis ragamnya terlihat bahwa jenis pupuk, interaksi jenis pupuk dan air, dosis, interaksi dosis dan air, interaksi dosis dan jenis berpengaruh nyata terhadap produksi.

Tabel 3. Tinggi tanaman pada perlakuan jenis pupuk

Jenis pupuk Rata-rata tinggi tanaman (cm) LSD 0,05

ZA 36,46 a 3,73

Urea 34,67 a

(6)

Tabel 4. Tinggi tanaman pada perlakuan regim pengelolaan air

Pengelolaan Air Rata-rata Tinggi Tanaman (cm) LSD 0,05

-5 kPa 40,12 a 15,28

-5 sampai -100 kPa 31 a

Tabel 5. Berat kering tanaman pada perlakuan jenis pupuk

Jenis Pupuk Rata-rata berat kering bagian atas tanaman (g) LSD 0,05

ZA 19,46 a 3,81

Urea 12,55 b

Tabel 6. Produksi buah tomat sesuai dosis pupuk

Dosis (kg ha-1) Rata-rata berat buah (g) LSD 0,05

500 225,51 a 14,69

250 196,28 b

125 181,71 bc

0 171,01 c

Tabel 7. Produksi buah tomat pada perlakuan jenis pupuk

Pupuk Rata-rata Berat Buah (g) LSD 0,05

ZA 211,40 a 14,66

Urea 175,85 b

(7)

B. Pembahasan

Hasil penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa pemupukan urea meningkatkan bulk density/kerapatan lindak, Sementara produksi tomat yang dihasilkan rendah.

Pemberian urea mengakibatkan bertambahnya muatan negatif dan berkurangnya muatan positif pada partikel liat, sehingga tercipta kondisi penolakan yang menyebabkan tanah terdipersi (Van Olphen, 1963; Gusli, 1989). Tanah yang terdispersi menyumbat pori-pori tanah, sehingga menurunkan laju infiltrasi dan mengakibatkan terjadinya aliran permukaan sambil membawa koloid-koloid tanah dan unsur hara, termasuk N. Dispersi tanah meningkat dengan bertambahnya dosis urea. Semakin tinggi dosis urea, ion hidroksil yang dihasilkan dari proses hidrolisis meningkat. Ion hidroksil ini diduga merupakan penyebab meningkatnya pH tanah. Beberapa faktor yang mempengaruhi dispersi tanah adalah persentase natrium dapat tukar, daya hantar listrik, pH Tanah, distribusi ukuran partikel, dan tipe mineral liat.

Suspensi yang keruh dapat menjadi jernih dengan adanya pengendapan. Fenomena ini disebut flokulasi, yaitu suatu proses bersatunya partikel-partikel koloid menjadi unit yang lebih besar. Flokulasi terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara partikel liat.

Pemberian Ammonium Sulfat (ZA) ke dalam tanah akan terurai menjadi ion ammonium dan sulfat. Ion NH4+ akan bergerak bebas dalam larutan tanah dan tersedia bagi tanaman. NH4+ yang ada dalam larutan tanah akan tertukar pada kompleks jerapan dan menggantikan kedudukan H+ pada misel tanah. Dengan demikian H+_{yang semula terikat pada} misel tanah menjadi ion H+ bebas dalam larutan tanah yang merupakan sumber kemasaman tanah. Peningkatan ion H+

menyebabkan peningkatan muatan positif pada partikel liat dan menipisnya lapisan ganda dari liat yang menyebabkan terjadinya flokulasi. Terjadinya flokulasi menyebabkan struktur tanah menjadi stabil atau mantap. Flokulasi terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara partikel liat. Agregat yang mantap hanya dapat terbentuk dalam tanah jika liatnya terflokulasi. Flokulasi merupakan dasar untuk terpeliharanya stabilitas struktur tanah (Shainberg, 1983., Gusli, 1989). Pemupukan urea menyebabkan meningkatnya bulk density seiring dengan bertambahnya dosis urea. Hal ini disebabkan sebagai konsekuensi hancurnya struktur tanah. Perubahan-perubahan tersebut merupakan indikasi terjadinya pemadatan tanah. Pemadatan tanah merubah distribusi ukuran pori, pori makro berkurang sementara pori mikro meningkat. Akibatnya difusi dan kapasitas oksigen berkurang, kekuatan tanah meningkat, hal ini berpengaruh ke perkembangan akar sehingga menurunkan produksi.

Pengolahan tanah pada kadar air yang relatif tinggi cenderung menciptakan kondisi yang optimum untuk terjadinya dispersi. Semakin tinggi kandungan air tanah semakin tinggi pula derajat dispersi tanah yang diberi urea. Konsentrasi urea yang rendah dapat mendispersi tanah kalau tanah diolah dalam keadaan cukup basah. Ini mengisyaratkan bahwa kadar air tanah sebelum pengolahan tanah sangat penting diperhatikan, terutama bila urea akan digunakan dalam pertanaman (Rengasamy, 1983).

Urea merupakan sumber pupuk nitrogen yang esensial menunjang produktivitas tanaman yang tinggi dengan biaya produksi rendah karena kandungan nitrogen yng tinggi. Dilain pihak, hasil penelitian membuktikan bahwa tanah yang diberi urea menjadi terdispersi, akibat rusaknya struktur tanah. Oleh

(8)

karena itu, perlu dipikirkan bagaimana cara pemakaian urea sehingga tidak merusak struktur tanah.

Dispersi tanah dapat memberikan pengaruh pada tanah dan akhirnya pada tanaman. Jika liat terdispersi maka bila basah, tanah dengan mudah menjadi lumpur dan jika kering dengan cepat menjadi padat dan keras. Pemadatan menurunkan porositas tanah dan infiltrasi, selanjutnya tanah mudah tererosi, menghambat aerasi yang dibutuhkan oleh pertumbuhan akar, yang pada akhirnya akan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman (Syaifuddin, 2010). Semakin meningkatnya dosis urea, maka semakin besar pengaruh dispersifnya. Oleh karena itu, untuk mengurangi pengaruh urea, aplikasinya dilakukan sebanyak 2-3 kali. Namun, dari segi tenaga kerja pemupukan dengan cara demikian dipandang tidak efisien. Selain itu, pemupukan dengan menggunakan urea yaang sifat pelepasan haranya lebih lambat (slow release) perlu dipertimbangkan untuk diaplikasikan di lapangan. Selain itu, perlu mensubtitusi urea dengan pupuk amonium sulfat (ZA). Pengaruh dispersif urea dipengaruhi oleh jenis pupuk urea. Penggunaan urea tablet dapat menjadi salah satu alternatif penggunaan urea, hal ini disebabkan karena pengaruh urea tablet terhadap dispersi diharapkan lebih kecil karena pola pelepasan hara lebih terpusat pada daerah perakaran di bawah permukaan tanah.

KESIMPULAN

1. Pemupukan urea meningkatkan bulk

density/kerapatan lindak, namun

produksi tanaman tomat berkurang. 2. Pemupukan ZA menyebabkan

terjadinya flokulasi sehingga produksi tanaman tomat meningkat.

3. Pengaruh dispersif urea sangat ditentukan oleh dosis pupuk dan jenis tanah, serta kadar air tanah.

4. Mengendalikan regim air pada potensial matriks sekitar -5 kPa dan antara -5 kPa sampai -100 kPa pada tanah yang terdegradasi oleh urea tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi tomat.

DAFTAR PUSTAKA

Ghildyal, B.P., R.P. Tripathi. 1987. Soil Physics. John Wiley, New York. Gusli, S., D.A. Macleod., and A. Cass.

1996a. Dispersibility of Urea: I. Effect on Clay Minerals. Department of Agronomy and Soil Science, Univ of New England, Australia.

Gusli, S., D.A. Macleod., and A. Cass. 1996b. Dispersibility of Urea: II. Effect on Clay Minerals. Department of Agronomy and Soil Science, Univ of New England, Australia.

Gusli, S. 1989. Structural Collapse and Strength of Some Australian Soils in Relation to Hard Setting Behavior. Master of Rural Science. Thesis the University of New England, Armidale Australia.

Rengasamy, P. 1983. Clay Dispersion in Relation to Changes in The Electrolyte Composition of Dialysed Red-Brown Earths. Journal of Soil

Science 34:723-732.

Shainberg, I. 1983. Effect of Exchangeeable Sodium and Electrolyte Concentration. Adv.

Soil.Sci 1:110-120.

Syaifuddin dan Buhaerah. 2010. Pengaruh Urea terhadap dispersi tanah Ultisol pada regim air yang

(9)

berbeda. Jurnal Agrisistem Vol 6 No. 2 hal 104-112.

Syaifuddin. 2001. Degradasi Tanah oleh Urea terhadap Produksi tanaman Tomat. Tesis Program Pascasarjana UNHAS, Makassar.

Van Olphen. 1963. An Introduction to Clay Colloid Chemistry. Interscience, New York.