MODUL
TEKNIK PEMANTAUAN KADAR BAHAN ORGANIK DI LAPANGAN SECARA MUDAH, MURAH DAN CEPAT
Syekhfani
TUJUAN:
Mengetahui arti penting bahan organik bagi kesuburan tanah, pertumbuhan, dan produksi tanaman.
Mengetahui secara cepat kadar bahan organik tanah, dalam rangka evaluasi status kesuburan tanah.
Mengetahui teknis uji cepat menggunakan senyawa kimia yang murah, mudah diperoleh dan sederhana.
Kalibrasi dalam Kebutuhan Bahan Organik per hektar.
ISI MODUL:
Penggunaan dan Penentuan Kebutuhan Bahan Organik di Lahan Pertanian.
Evaluasi Status Bahan Organik Tanah.
I. PENGGUNAAN DAN PENENTUAN KEBUTUHAN BAHAN ORGANIK DI LAHAN PERTANIAN
PENDAHULUAN
Bahan organik (BO) adalah “kunci” keberhasilan pertanian di daerah tropika basah, mengapa? Karena BO bersifat multi fungsi: ia mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Sifat fisik tanah berkaitan dengan sistem tata udara dan air tanah, sifat kimia bertanggung jawab terhadap tata hara, dan sifat biologi mengontrol fungsi mekanik sifat fisik dan kimia tanah serta menentukan dinamika kehidupan dalam tanah. Udara, air, hara, dan kehidupan jazad penghuni tanah merupakan komponen kebutuhan tanaman yang harus terjamin agar tanaman dapat tumbuh dan berproduksi seperti diharapkan.
Dalam praktek, bahan organik berfungsi memperbaiki ketiga sifat kesuburan tanah (fisik, kimia, biologi) tersebut, tidak seperti bahan anorganik yang hanya mampu memperbaiki sifat kimia tanah.
Oleh sebab itu, tanah-tanah yang mempunyai kandungan bahan organik rendah, produktivitas tanaman pertanian tidak akan dapat ditingkatkan dengan hanya melalui pemberian pupuk anorganik saja, tanpa diikuti pemberian bahan organik.
SUMBER BAHAN ORGANIK TANAH
Sumber bahan organik tanah terutama berasal dari biomas sisa panen, jazad penghuni tanah mati, dan masukan berupa pupuk organik (pupuk hijau, pupuk kandang, kompos, humus, limbah rumah tangga/industri, dan lain-lain).
Dewasa ini, sisa panen tidak dikembalikan ke lahan dengan berbagai alasan (dibakar, dijual, atau dibawa ke luar lahan). Pupuk kandang, pupuk hijau, kompos, dan lain-lain semakin langka karena sumbernya tidak banyak dan bernilai ekonomis tinggi sehingga tidak terjangkau oleh petani.
Rotasi Tanaman
Rotasi tanaman merupakan bagian dari perencanaan lahan yang diperlukan dalam pengelolaan bahan organik tanah. Pembudidayaan secara terus- menerus satu jenis tanaman pada lahan yang sama dapat mengakibatkan penurunan status hara tertentu dan menjadi penyebab masalah hama dan penyakit.
Perencanaan rotasi meliputi:
Pergantian tanaman polong dan tanaman lorong.
Penggunaan tanaman penambat Nitrogen.
Penggunaan pupuk hijau dan tanaman penutup tanah.
Pencampuran tanaman berakar dalam/berakar dangkal.
Pergantian tanaman rakus makanan dan tanaman tidak rakus.
Penggunaan tanaman alelopati dan tanaman bersifat mengakumulasi unsur.
Melakukan diversifikasi famili tanaman.
Prinsip dasar dalam rotasi tanaman, selain diversifikasi komoditi juga adanya pengembalian semua sisa panen ke lahan sebagai sumber bahan organik tanah.
Penggunaan Pupuk Kandang
Penambahan pupuk kandang dan kompos dikenal sebagai upaya terbaik dalam perbaikan level bahan organik dan humus. Bila tidak dapat dilakukan, maka rumput tahunan merupakan tanaman yang mampu melakukan regenerasi dan meningkatkan kadar humus tanah. Dosis umum pupuk kandang adalah antara 10 hingga 30 ton/ha untuk kotoran padat dan 4 000 hingga 11 000 galon/ha untuk kotoran berbentuk cair. Hasil sisa panen yang tinggi karena penggunaan pupuk kandang adalah merupakan keuntungan tambahan.
Masalah yang dihadapi adalah unsur-unsur hara esensial makro yang terkandung dalam pupuk kandang tidak mencukupi kebutuhan tanaman. Sebagai contoh
klasik, kotoran ayam hanya mengandung 25 kg N dan P, dan sekitar 20 kg K per ton, sehingga untuk rumput pakan ternak masih diperlukan pemberian pupuk 25 kg N dan 15 – 20 kg P per hektar.
Sebagai tambahan, untuk menstabilkan unsur hara, mencegah pencucian dan mempertahankan kesuburan tanah dalam jangka panjang, disarankan melakukan pengomposan kotoran hewan sebab hal ini akan memacu perombakan kontaminan yang mungkin ada seperti misalnya sisa antibiotik dan pestisida, dan ini merupakan pengurangan populasi penyakit yang dapat menyebabkan tanaman, hewan ataupun manusia menjadi sakit. Uji laboratorium setelah pengomposan berakhir diperlukan untuk menjamin bahwa proses pengomposan terjadi dengan sempurna dan semua kotoran telah terdekomposisi.
Tingkat penggunaan kotoran hewan, bahan baku terdekomposisi, merupakan dasar rekomendasi uji tanah, secara ideal dikombinasikan dengan hasil analisis kotoran ataupun kompos. Tanpa uji tanah, rata-rata kadar unsur hara dalam kotoran atau kompos dan estimasi kebutuhan hara bagi tanaman, tidak melebihi 20 ton/ha kotoran sapi, 5 ton/ha kotoran unggas, atau 40 ton/ha kompos dalam satu musim.
Penggunaan Kompos
Pengomposan kotoran ternak dan bahan organik lain adalah merupakan cara terbaik untuk stabilisasi unsur hara yang terkandung dalamnya. Unsur yang terkandung dalam bahan mentah bersifat tidak stabil sehingga mudah hilang melalui pencucian atau pun aliran permukaan saat kelebihan air. Kompos berasal dari sisa panen atau sampah, sebagai sumber hara, tidak sebaik yang berasal dari kotoran hewan. Akan tetapi, kompos mengandung lebih banyak humus dibandingkan kotoran hewan. Jadi, penggunaan kompos lebih ditujukan pada perbaikan sifat fisik tanah, sedang pupuk kandang (terutama ternak unggas) pada sifat kimia tanah. Pengomposan mengurangi volume materi bahan organik mentah, khususnya kotoran ternak yang kandungan airnya cukup tinggi.
Pengomposan di lahan jauh lebih murah dari pada membeli kompos jadi.
II. EVALUASI STATUS BAHAN ORGANIK TANAH PENDAHULUAN
Pada dasarnya sisa-sisa organisme hidup (manusia, hewan, tumbuhan) tersusun dari senyawa-senyawa organik, di mana tumbuhan merupakan sumber utama makan/pakan manusia/hewan. Tumbuhan membentuk senyawa organik melalui proses fotosintesis, yaitu persenyawaan CO2 (dari udara) dan H2O (dari air tanah) dibantu cahaya matahari sebagai berikut:
CO2↑ + H2O
→
(CHO)n + EnergiKarbohidrat yang terbentuk merupakan kerangka utama penyusun senyawa-senyawa organik kompleks seperti protein, lemak, selulose, pektin, lignin, dan sebagainya yang merupakan penyusun tubuh tumbuhan mulai dari akar, batang, cabang, ranting, daun, bunga, dan buah. Bagian-bagian tanaman tersebut ada yang merupakan sumber makanan/pakan manusia/hewan.
Penghancuran sisa-sisa bahan organik secara alami dilakukan oleh jazad- jazad hidup makro maupun mikro seperti cacing, rayap, jamur aktinomiset, bakteri, dan sebagainya. Penghancuran bahan organik secara kimia, pada prinsipnya merupakan reaksi oksidasi menggunakan senyawa-senyawa oksidator keras (di antaranya adalah peroksida, H2O2). Reaksi perombakan atau penghancuran adalah sebagai berikut:
(CHO)n
→
CO2↑ + H2O + energi Reaksi PeroksidaStatus BO tanah pertanian dapat dievaluasi melalui metode uji cepat, agar dapat dilakukan secara praktis di lapangan. Metode ini dikembangkan menggunakan senyawa kimia tertentu yang bereaksi dengan BO, antara lain
hidrogen peroksida (H2O2). Sebagai patokan, digunakan BO yang telah diketahui kadarnya pada tingkat standar pada kategori: sangat rendah, rendah, sedang, tinggi, dan sangat tinggi. Nilai baku kadar BO yang dapat diacu (LPT, 1983), adalah sebagai berikut:
Sangat rendah : < 1.00 % C
Rendah : 1.00 – 2.00 % C
Sedang : 2.01 – 3.00 % C
Rendah : 3.01 – 5.00 % C
Rendah : > 5.00 % C
Reaksi H2O2 dengan BO pada tingkat kadar tersebut yang berbeda dapat digunakan sebagai patokan dalam uji cepat:
1. Bahan organik bereaksi membuih dengan senyawa hidrogen peroksida.
Dalam hal ini, H2O2 akan mengoksidasi BO menjadi air (H2O) dan gas karbon dioksida (CO2). Buih hilang berarti semua BO telah teroksidasi.
Jumlah H2O2 atau lama membuih dapat dijadikan sebagai parameter jumlah BO yang mengalami oksidasi.
2. Nilai standar tersebut dapat diuji menggunakan parameter jumlah tetes H2O2 atau lama waktu membuih sejumlah contoh tanah tertentu, misalnya 1 gram (1 cc).
Kategori Membuih Jumlah Tetes H2O2 Waktu
Sangat rendah <T1 <W1
Rendah T1 – T2 W1 – W2
Sedang T2 – T3 W2 – W3
Tinggi T3 – T4 W3 – W4
Sangat Tinggi >T4 >W4
Prosedur Uji Cepat
1. Jenis tanah berasal dari lapangan dianalisis kadar C-organiknya di laboratorium, misalkan kadar C-organiknya 1.0 %. Kadar C ini dinyatakan sebagai nilai awal yang akan dijadikan patokan untuk monitoring selanjutnya.
2. Selanjutnya ditakar sebanyak 1 (satu) gram tanah kering udara yang telah dihaluskan, setara dengan takaran khusus yang dibuat untuk penentuan uji cepat. Ditetesi dengan H2O2, misalnya: diperoleh A1 tetes. Lalu dibuat tingkat takaran tanah sebagai berikut, dan dilakukan uji cepat:
Takaran Tanah Jumlah Tetes H2O2 Kadar C (%)
¼ takaran Ax1 x1
½ takaran Ax2 x2
2 takaran Ax3 x3
4 takaran Ax4 x4
3. Jumlah tetes H2O2, selanjutnya dapat dikonversikan ke kadar C-organik dan selanjutnya kebutuhan bahan organik per hektar di lapangan.
4. Akurasi metode uji cepat ini dapat diuji secara kalibrasi dengan metode analisis rutin di laboratorium, misalnya menggunakan metode Walkley dan Black.
Catatan:
Hidrogen peroksida merupakan senyawa oksidator keras (eksplosif bila suhu tinggi, dan korosif bila mengenai benda dan tubuh manusia). Oleh karena itu perlu berhati-hati dalam penggunaannya. Untuk keperluan lapangan perlu dikemas dalam botol tetes dan ditempatkan dalam kotak khusus, dan hindari kontak dengan sumber panas.
PENUTUP
Beberapa hal penting yang perlu diperhatikan dalam melaksanakan uji cepat bahan organik di lapangan:
1. Kadar bahan organik tanah dapat digunakan sebagai parameter tingkat kesuburan tanah suatu wilayah.
2. Evaluasi status kadar bahan organik tanah dapat dilakukan melalui uji cepat menggunakan senyawa peroksida.
1 takaran A1 1.0
3. Perlu dilakukan uji pendahuluan kadar bahan organik contoh tanah dari lapangan untuk memperoleh nilai standar baku, dibantu dengan analisis C- organik di laboratorium.
4. Standar baku diperlukan untuk suatu wilayah dengan jenis dan kondisi tanah tertentu. Untuk jenis dan kondisi tanah yang berbeda perlu dibuat standar baku tersendiri.
5. Untuk akurasi hasil, maka dapat dilakukan uji kalibrasi menggunakan analisis rutin di laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA
Agriculture, Food and Rural Revitalization: Organic farming (internet access).
Government of Saskatchewan, 30085 Albert Street, Saskatchewan, ©2000 Saskatchewan Agriculture and Food.
Agriculture Notes: Organic farming (internet access), Farm Diversification Service (Bendigo) and Sue Titcumb (Ballarat). Notes Series No AG0688, current@ January 2000, Expiry: January 2002.
Diver, S. Biodynamic farming and compost preparation (internet access).
Appropriate Technology Transfer for Rural Areas (ATTRA). PO Box 3667 Fayetteville, AR 72702. http://www.attra.org/attra- pub/PDF/biodynam.pdf. February 1999.
Gaskell, M., Mitchell, J., Smith, R. dan Koike, S.T. Soil fertility management for organic crops. University of California, Division of Agriculture and Natural Resources, Publ. 7249. 2002, internet access:
www.sfc.ucdavis.edu.
Irish Agriculture and Food Development: Principles of successful organic farming (internet access), Open Day, July 4th Johnstown Castle Research Centre, Wexford. September, 2002.
Nations, Allan. 1999. Allan's Observations. Stockman Grass Farmer. January.
p. 12-14.
NOFA Vermont: 2001 VOF Standards – Soil Management (internet access), http://www.nofavt.org/sht02_stds1.cfm
Pimentel, D. et al. 1995. Environmental and economic costs of soil erosion and conservation benefits. Science. Vol. 267, No. 24. p. 1117-1122.
