Seminar Nasional dalam Rangka Dies Natalis ke-45 UNS Tahun 2021
“Membangun Sinergi antar Perguruan Tinggi dan Industri Pertanian dalam
Rangka Implementasi Merdeka Belajar Kampus Merdeka”
Dampak Pemanfaatan Zeolit di Tanah Pasir Terhadap Serapan NPK dan Hasil
Cabai Merah
Rajiman
Politeknik Pembangunan Pertanian Yogyakarta Magelang, Jl Kusumanegara No 2 Yogyakarta
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dampak pemanfaatan zeolit di tanah pasir terhadap serapan NPK dan bobot kering cabai merah. Penelitian dilaksanakan di lahan pasir wilayah Bugel Kabupaten Kulon Progo pada bulan Mei-September 2020. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 5 ulangan. Perlakuan berupa takaran zeolit (Z) yaitu Z0 = tanpa zeolit, Z1 = zeolit 200 kg.ha-1 dan Z2 = 400 kg.ha-1 Z3 = zeolit 600 kg.ha-1, Z4 = 800 kg.ha-1dan Z5 = 1.000 kg.ha-1. Parameter yang diamati terdiri dari serapan hara N, P dan K, dan bobot kering tanaman total. Data pengamatan tanah dianalisis dengan diskriptif. Data pengamatan dianalisis dengan uji F, dan jika ada beda nyata dilanjutkan uji Duncan taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemanfaatan zeolit di tanah pasir telah nyata meningkatkan serapan N sebesar 3,98-4,78 %, P sebesar 2,17-17,39 %, K sebesar 2,65-28,48 % dan bobot kering total cabai merah 4,82-21,99 %. Peningkatan takaran zeolit nyata berbeda mempengaruhi serapan P dan K dan bobot kering total cabai merah, tidak nyata berbeda mempengaruhi serapan N.
Kata Kunci : cabai merah, tanah pasir, serapan, dan zeolit
Pendahuluan
Lahan pasir pantai merupakan salah satu lahan sub optimal yang memiliki keterbatasan sifat fisika dan kimia. Tanah pasir memiliki kesuburan yang kurang mendukung pertumbuhan tanaman, karena tanah ini mempunyai sifat tekstur pasir, struktur tanah lepas-lepas, kemampuan memegang air rendah, infiltrasi dan evaporasi yang tinggi, tingkat kesuburan yang rendah, bahan organik sangat rendah, kapasitas tukar kation dan kandungan hara yang rendah (Rajiman et al., 2008). Kandungan hara di lahan pasir pantai yang rendah akan menyebabkan tingkat produktivitas yang rendah pula. Lahan pasir merupakan lahan yang mengandung lempung dan bahan organik yang rendah, sehingga miskin unsur hara dan hara mudah
mengalami pelindian. Hara yang mudah mengalami pelindian adalah N-NO3-, K+, Ca2+, dan
SO4=, sedangkan N-NH4+, HPO4= dan Mg2+ relatif sedikit mengalami pelindian (Purwantono
& Slamet R Suparto, 2019). Proses pelindian akan mengakibatkan ketersediaan dan serapan hara menjadi berkurang.
Permasalahan ketersediaan dan serapan hara di lahan pasir pantai dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan zeolit. Zeolit merupakan bahan alam mineral silikat yang memiliki Kapasitas Tukar Kation (KTK) tinggi (120-180 meq/100g), bobot isi sekitar 2,0 g/cm3 dan berongga. Ukuran rongga zeolit sangat sesuai dengan ion amonium, sehingga zeolit mampu menjerap ion amonium dan meningkatkan efisiensi pupuk nitrogen (Suwardi, 2009). Zeolit mempunyai kelebihan strukturnya stabil di dalam tanah sehingga dapat memberikan pengaruh dalam jangka waktu yang panjang. Zeolit merupakan mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi yang strukturnya berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan dan berdampak langsung terhadap peningkatan ketersediaan hara (Handayani, 2015).
Pemanfaatan zeolit dapat memperbaiki agregasi tanah dan menyebabkan luas permukaan akar tanaman menjadi bertambah, sehingga mampu meningkatkan jumlah unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. Selanjutnya (Abdillah et al., 2011) menyatakan bahwa pemberian zeolit meningkatkan sifat kimia tanah terutama KTK tanah sebesar 11,7% dibandingkan dengan tanpa pemberian zeolit. Pemberian zeolit dengan dosis 750 kg/ha telah meningkatkan pH, KTK, K total, dan K tersedia (Abdillah et al., 2011). Menurut (Al-Jabri & Soegianto, 2014) bahwa penggunaan zeolit 500 kg/ha per tahun dapat mengurangi residu logam berat.
Penggunaan pembenah tanah dilahan pasir telah meningkatkan serapan hara N dan K. Penggunaan pembenah tanah telah meningkatkan serapan N total tanaman cabai di lahan pasir pantai sebesar 41,43%, serapan N meningkat 32,54% pada buah dan 61,75% pada tajuk. Di samping itu pembenah tanah mampu meningkatkan serapan K pada tajuk sebesar 93,82% dan pada buah 31,31% (Purwantono & Slamet R Suparto, 2019), dan meningkatkan serapan P (Arafat et al., 2016).
Penggunaan zeolit di lahan pasir khususnya untuk budidaya cabai merah perlu banyak dikaji, karena perlu diperoleh informasi tentang bagaimana dampak pemanfaatan zeolit di tanah pasi terhadap serapan hara N, P, K dan hasil cabai. Hasil tanaman cabai dicerminkan dari bobot kering tanaman total pada saat pertumbuhan maksimal yaitu 65 hst. Penelitian ini bertujuan mengetahui dampak pemanfaatan zeolit di tanah pasir terhadap serapan NPK dan bobot kering cabai merah. Penelitian diharapkan memberikan kontribusi alternatif bahan pembenah tanah di tanah pasir untuk perbaikan kesuburan tanah.
Metodologi
Penelitian dilaksanakan di lahan pasir pantai Bugel, Panjatan, Kulon Progo pada bulan Mei-September 2020. Analisis laboratorium dilakukan di BPTP Yogyakarta. Bahan penelitian terdiri dari pupuk kandang, zeolit, pupuk anorganik, mulsa, bambu, selang dan pompa air. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 5 ulangan. Perlakuan penelitian adalah takaran zeolit (Z) yaitu Z0 = tanpa zeolit, Z1= zeolit 200 kg.ha-1 , Z2 = 400 kg.ha-1 Z3 = zeolit 600 kg.ha-1, Z4 = 800 kg.ha-1dan Z5 = 1.000 kg.ha-1.
Persiapan lahan dilakukan dengan land clearing, pengolahan tanah, pembuatan bedengan. Bedengan dibuat dengan ukuran 1,25 m x 4,5 m. Pemberian pupuk kandang dan zeolit dilakukan 7 hari sebelum tanam. Bedengan diberi mulsa yang sebelumnya telah dilubangi dengan ukuran 40 cm x 40 cm sebanyak 3 lubang per baris. Bibit disemai pada polybag sampai dengan umur 30 hari dan dilakukan penanaman.
Pemeliharaan dilakukan dengan penyulaman, pengairan, pemupukan, dan pengendalian OPT. Pemupukan tanaman cabai merah dilakukan dengan pupuk dasar dan pupuk susulan. Pupuk dasar menggunakan pupuk kandang sebanyak 20 ton. ha-1 dan NPK sebanyak 1 ton. ha
-1. Sedangkan pupuk susulan menggunakan NPK = 330 kg.ha-1 dan ZA = 330 kg.ha-1.
Pemupukan susulan diberikan bertahap yaitu minggu 2-3 = 20 kg.ha-1, minggu 3-4 = 25 kg.ha -1 dan minggu 5-8 = 30 kg.ha-1. Cabai merah dipelihara sampai pertumbuhan vegetatif optimal
yaitu umur 65 hari setelah tanam.
Parameter yang diamati terdiri 1) Serapan hara terdiri N, P dan K, dan 2) Hasil tanaman dihitung dengan parameter bobot kering tanaman diukur dengan cara mengeringkan seluruh organ tanaman (daun, umbi dan akar) di dalam oven (85oC) selama beberapa hari sampai mencapai bobot kering konstan. Data pengamatan dianalisis dengan uji F, dan jika ada beda nyata dilanjutkan uji Duncan taraf 5%.
Hasil dan Pembahasan
Serapan hara merupakan jumlah hara yang diambil dan tersimpan di dalam pertanaman. Setiap tanaman memiliki kemampuan menyerap hara yang berbeda tergantung ketersediaan hara dalam tanah. Secara umum penggunaan zeolit di tanah pasir pantai mampu meningkatkan kandungan hara dalam tanah terutama N, P dan K. Hasil pengamatan serapan hara (N, P, dan K) pada tanaman cabai merah pada lahan pasir pantai yang telah diberikan zeolit disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan C organik, N, P dan K tanaman Cabai merah (%) Perlakuan N P K --- % --- 0 kg/ha 3,77 b 0,46 b 3,02 b 200 kg /ha 3,92 a 0,53 a 3,10 b 400 kg /ha 3,95 a 0,49 ab 3,57 a 600 kg /ha 3,94 a 0,47 b 3,52 a 800 kg/ha 3,92 a 0,44 b 3,88 a 1000 kg/ha 3,95 a 0,54 a 2,56 c
Keterangan: angka diikuti huruf sama pada kolom atau baris tidak nyata pada uji Duncan 5%.
Secara umum pemberian zeolit di lahan pasir pantai telah meningkatkan serapan hara pada tanaman cabai merah. Zeolit yang memiliki luas permukaan yang tinggi dapat meningkatkan daya serap hara, kapasitas tukar kation dan efisiensi pemupukan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa penggunaan pembenah tanah mampu meningkatkan serapan hara N, P, K (Faozi et al., 2019; Maftu’ah et al., 2013; Utami et al., 2010). Penggunaan pembenah tanah kompos biochar telah meningkatkan N total, K-dd, P tersedia, penurunan P terjerap, peningkatan serapan P pada tanah Calcarosol (Nur et al., 2014).
Tabel 1 menunjukkan bahwa penggunaan zeolit nyata meningkatkan kandungan N dalam tanaman cabai merah sebesar 3,928-4,78%), namun peningkatan takaran zeolit di lahan pasir pantai tidak nyata mempengaruhi kandungan N tanaman cabai. Zeolit memiliki struktur yang berongga, sehingga zeolit mampu menjerap N khususnya ammonium, namun nitrogen akan dilepaskan kembali ke dalam tanah. Nitrogen merupakan hara yang mudah hilang akibat volatilitas dan pelindian. Pembenah tanah telah memperbaiki sifat fisika tanah yang berdampak pelepasan N dari pembenah tanah, meningkatkan kemampuan mengikat N dan mengurangi pelindian. Pelepasan nitrogen dalam tanah akan meningkatkan kandungan N tersedia (Suminarti, 2019).
Zeolit merupakan mineral dari senyawa aluminosilikat terhidrasi yang strukturnya berongga dan mengandung kation-kation alkali yang dapat dipertukarkan dan berdampak langsung terhadap peningkatan ketersediaan hara (Handayani, 2015). Keberadaan zeolit akan memperbaiki sifat kimia tanah terutama KTK (Abdillah et al., 2011). Zeolit mempunyai kemampuan untuk menjerap hara yang tinggi khusunya ammonium (Suwardi, 2009). Selanjutnya (Sari & Arifandi, 2019) menyatakan penggunaan senyawa humat dan pupuk kandang ayam telah meningkatkan N-total tanah, N-jaringan, dan serapan N.
Penggunaan pembenah tanah dilahan pasir telah meningkatkan serapan hara N dan K. Penggunaan pembenah tanah telah meningkatkan serapan N total tanaman cabai di lahan pasir pantai sebesar 41,43%, serapan N meningkat 32,54% pada buah dan 61,75% pada tajuk.
(Purwantono & Slamet R Suparto, 2019).
Penggunaan dan peningkatan zeolit nyata meningkatkan kandungan P dalam tanaman cabai merah sebesar 2,17-17,39 pada takaran 200 kg/ha dan 1000 kg/ha. Kandungan P tertinggi pada perlakuan 1000 kg.ha-1 dan 200 kg.ha-1. Menurut (Arafat et al., 2016) bahwa peningkatan serapan hara P disebabkan kandungan P tersedia tanah meningkat. Hal ini disebabkan zeolit memiliki luas permukaan yang tinggi dapat meningkatkan daya serap hara, kapasitas tukar kation yang tinggi akan menyebabkan banyak muatan negatif yang dapat meningkatkan proses pertukaran kation dalam tanah, sehingga kandungan P meningkat. Selain itu, zeolit yang memiliki kemampuan menjerap P yang tinggi dan akan dilepaskan kembali ketika dibutuhkan tanaman. Semakin tinggi hara P yang tersedia akan mengakibatkan meningkatnya serapan hara oleh tanaman. Berdasarkan penelitian (Syamsiyah et al., 2009) bahwa pemberian zeolit dapat meningkatkan serapan P sebesar 26,14 %. Kemampuan serapan P oleh tanaman dapat diketahui dengan meningkatnya kandungan P pada jaringan tanaman. Keberadaan zeolit akan memperbaiki sifat kimia tanah terutama KTK (Abdillah et al., 2011). Zeolit mempunyai kemampuan untuk meningkatkan serapan P (Arafat et al., 2016).
Penggunaan dan peningkatan takaran zeolit nyata meningkatkan kandungan K dalam tanaman cabai sebear 1,65-28,48 %, kecuali pada takaran 1000 kg/ha yang justru menurun. Kandungan K tertinggi pada perlakuan 800 kg.ha-1 dan kandungan terendah pada takaran 1000
kg.ha-1. Hal ini disebabkan secara kuantitatif adanya peningkatan ketersediaan hara di tanah
akibat penambahan zeolit, walupun tidak mengubah status kesuburan tanahnya. Kalium jumlahnya berkisar hanya 1-2% dari jumlah unsur kalium yang ada dalam mineral tanah (Abdillah et al., 2011). Hal ini karena kation-kation dalam zeolit didorong keluar oleh H+ dan dilepaskan ke dalam larutan tanah yang dapat menyebabkan suplai basa-basa antara lain ion K dan Ca; dan mineral zeolit mengandung unsur-unsur hara makro yang dapat disumbangkan ke dalam tanah (Yulianti et al., 2013).
Penambahan zeolit dapat memperbaiki agregasi tanah dan menyebabkan luas permukaan akar tanaman menjadi bertambah, sehingga mampu meningkatkan jumlah unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. (Abdillah et al., 2011) menyatakan pemberian zeolit dengan dosis 750 kg.ha-1 telah meningkatkan K total, dan K tersedia. Penggunaan pembenah tanah dilahan pasir telah meningkatkan serapan hara N dan K. Pembenah tanah mampu meningkatkan serapan K pada tajuk sebesar 93,82% dan pada buah 31,31% (Purwantono & Slamet R Suparto, 2019).
Indikator pertumbuhan tanaman terhenti ketika memasuki fase generatif. Pengamatan bobot kering tanaman total dilakukan pada umur 65 hari (fase pertumbuhan optimal). Hasil
pengamatan bobot kering tanaman total disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 menunjukkan bahwa penggunaan zeolit meningkatkan bobot kering tanaman total sebesar 4,82-21,99 %, kecuali pada perlakuan 800 kg.ha-1 dan 1000 kg.ha-1. Hal ini disebabkan ketersediaan hara dalam tanah pasir mengalami peningkatan dengan penambahan zeolit. Penggunaan pembenah tanah telah meningkatkan serapan N total tanaman cabai di lahan pasir pantai sebesar 41,43%, serapan N meningkat 32,54% pada buah dan 61,75% pada tajuk. Di samping itu pembenah tanah mampu meningkatkan serapan K pada tajuk sebesar 93,82% dan pada buah 31,31% (Purwantono & Slamet R Suparto, 2019).
Tabel 2. Pengaruh takaran zeolit terhadap bobot bobot kering per tanaman Perlakuan Bobot Kering per Tanaman (gram)
0 kg/ha 27,60 b 200 kg /ha 29,87 b 400 kg /ha 33,67 a 600 kg /ha 28,93 b 800 kg/ha 27,33 b 1000 kg/ha 24,00 c
Keterangan: angka diikuti huruf sama pada kolom atau baris tidak nyata pada uji Duncan 5%.
Menurut Yulianti et al (2013) bahwa pemberian zeolit dengan dosis 10 g.tan-1, memiliki bobot akar paling rendah (3 dan 6 mst), bobot tajuk paling rendah (6 mst), bobot total tanaman (basah) paling rendah dan jumlah bunga paling rendah (42 hst), tetapi jumlah dan bobot bintil paling tinggi (3 mst) dibanding tanaman yang diberi zeolit dengan dosis lebih rendah pada tanaman edamame. Menurut Priyadi et al (2018) bahwa pemberian pembenah tanah di lahan berpasir mampu meningkatkan pertumbuhan caisim. Jumlah berat kering tanaman erat kaitannya dengan akumlasi pembentukan organ tanaman sebagai dampak proses fotosintesis yang menghasilkan bahan kering (Amir et al., 2012).
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pemanfaatan zeolit di tanah pasir telah nyata meningkatkan serapan N sebesar 3,98-4,78 %, P sebesar 2,17-17,39 %, K sebesar 2,65-28,48 % dan bobot kering total cabai merah 4,82-21,99 %. Peningkatan takaran zeolit nyata berbeda mempengaruhi serapan P dan K dan bobot kering total cabai merah, tidak nyata berbeda mempengaruhi serapan N.
Ucapan Terima Kasih
Pada kesempatan ini diucapkan terima kasih kepada Kepala Pusat Pendidikan Pertanian BPPSDM Kementerian Pertanian yang telah mendanai kegiatan penelitian melalui Penelitian Strategis, sehingga hasil penelitian tersebut dapat dipublikasikan melali kegiatan Seminar Nasional dan e-prosiding. Ucapkan terima kasih juga disampaikan kepada Dr. Ananti Yekti dan Dr Siwitri Munambar dari Politeknik Pembangunan Pertanian (Polbangtan) Yogyakarta Magelang.
Daftar pustaka
Abdillah, A., Syamsiyah, J., Riyanto, D., & Minardi, S. (2011). Pengaruh Pupuk Zeolit dan Kalium Terhadap Ketersediaan dan Serapan K di Lahan Berpasir Pantai Kulonprogo, Yogyakarta. Bonorowo Wetlands, 7(1), 1–7.
Al-Jabri, M., & Soegianto, R. (2014). Teknologi Zeolite untuk Pengembangan Pertanian yang Sangat Menjanjikan. Prosiding Seminar Nasional, 500–508.
Amir, L., Sari, A. P., Hiola, S. F., & Jumadi, O. (2012). Ketersediaan Nitrogen Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Bayam (Amaranthus tricolor L .) yang Diperlakukan dengan Pemberian Pupuk Kompos Azolla. Jurnal Sainsmat, I(2), 167–180.
Arafat, Y., Kusumarini, N., & Syekhfani. (2016). Pengaruh Pemberian Zeolit Terhadap Efisiensi Pemupukan Fosfor dan Pertumbuhan Jagung Manis di Pasuruan, Jawa Timur.
Jurnal Tanah Dan Sumberdaya Lahan, 3(1), 319–327.
Faozi, K., Yudono, P., Indradewa, D., & Ma’as, A. (2019). Serapan Hara N, P, K dan Hasil Biji Kedelai (Glycine max L. Merrill) pada Pemberian Bokashi Pelepah Pisang pada Tanah Pasir Pantai. Vegetalika, 8(3), 177. https://doi.org/10.22146/veg.45316
Handayani, E. P. (2015). Upaya Peningkatan Hasil Padi (Oryza sativa L .) dengan Aplikasi Zeolit Menyertai Pemupukan NPK. Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan
Politeknik Negeri Lampung 29 April 2015, April, 111–116.
Maftu’ah, E., Maas, A., Syukur, A., & Purwanto, B. H. (2013). Efektivitas amelioran pada lahan gambut terdegradasi untuk meningkatkan pertumbuhan dan serapan NPK tanaman jagung manis (Zea mays L. var. saccharata). Jurnal Agronomi Indonesia, 41(1), 16 – 23. Nur, M. S. ., Islami, T., Handyanto, E., Nugroho, W. & Utomo, W. (2014). Pengaruh Kompos Diperkaya Biochar Sebagai Bulking Agent terhadap Serapan Fosfor dan Hasil Jagung (Zea mays, L.) pada CalcarosoL. Buana Sains, 14(2), 51–60.
Purwantono, A. S. D., & Slamet R Suparto. (2019). Serapan Unsur Hara N, K, dan Gejala Fisiologis Tanaman Cabai Akibat Perlakuan Mulsa, Pembenah Tanah dan Unsur Mikro di Lahan Pasir Pantai Pada Musim Hujan. Prosiding Optimalisasi Sumberdaya Lokal
Untuk Pembangunan Pertanian Terpadu Dan Berkeadilan, 365–375.
Rajiman, Yudono, P., Sulistyaningsih, E., & Hanudin, E. (2008). Pengaruh Pembenah Tanah Terhadap Sifat Fisika Tanah dan Hasil Bawang Merah pada Lahan Pasir Pantai Bugel Kabupaten Kulon Progo. Jurnal Agrin, 12(1), 67–77.
Sari, P. T., & Arifandi, J. A. (2019). Pengaruh Senyawa Humat dan Pupuk Kandang Ayam Terhadap Serapan Hara Nitrogen dan Kualitas Bibit Stek Ubi Jalar (Ipomoea batatas L.).
Jurnal Bioindustri, 1(2), 83–97.
Suminarti, N. E. (2019). Dampak Pemupukan N dan Zeolit pada Pertumbuhan Serta Hasil Tanaman Sorgum (Sorghum bicolour L.) Var. Super 1. Jurnal Agro, 6(1), 1–14. https://doi.org/https://doi.org/10.15575/3923
Suwardi. (2009). Teknik Aplikasi Zeolit di Bidang Pertanian Sebagai Bahan Pembenah Tanah.
Jurnal Zeolit Indonesia, 8(1), 33–38.
Syamsiyah, J., Suhardjo, M., & Andriyani, L. (2009). Efisiensi Pupuk P dan Hasil Padi (Oryza sativa L.) pada Sawah Pasir Pantai Kulonprogo yang Diberi Zeolit. Ilmu Tanah Dan
Agroklimatologi, 6(1), 7–14.
Utami, S. N. ., Haji, M., & Yuwono, N. W. (2010). Serapan Hara N, P, K pada Tanaman Padi dengan Berbagai Lama Penggunaan Pupuk Organik pada Vertisol Sragen. Jurnal Ilmu
Tanah Dan Lingkungan, 10(1), 1–13.
Yulianti, N., Rahayu, A., & Setyono. (2013). Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Edamame (Glycine max (L.) Merr.) pada Berbagai Dosis Zeolit dan Jenis Pupuk Nitrogen. Jurnal
