JAGUNG PADA INCEPTISOL DARMAGA
W A W A N
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul ”Keselarasan
Penyediaan Nitrogen dari Pupuk Hijau dan Urea dengan Pertumbuhan Jagung pada Inceptisol Darmaga” adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dengan
pengarahan dari Komisi Pembimbing, dan belum pernah dipublikasikan. Semua data dan informasi yang digunakan dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Januari 2008
ABSTRACT
WAWAN. Synchronization of Nitrogen supply from green manures and urea
with corn growth in Inceptisol Darmaga (under supervision of SUPIANDI
SABIHAM as chairman, and KOMARUDDIN IDRIS, GUNAWAN DJAJAKIRANA, and SYAIFUL ANWAR as members of the committee).
Increasing N use efficiency and decreasing N pollution were achieved by syn-chronization between supplying pattern of N and crop N demand. Leaching-incubation experiment was carried out for evaluating supplying pattern of N from 14 treatments of green manures (Flemingia and Gliricidia), Urea and their combi-nation. Only five treatments of the split application of Gliricidia, Urea and their combination, and single application of combination of Urea and Gliricidia synchronize with the model of corn N uptake. These five fertilization treatments were further examined in green house and field experiment. Synchronization between supplying pattern of N and corn growth without leaching treatment was resulted by application of Urea at planting time followed by Gliricidia at three weeks after planting (WAP) and application of Urea at planting time and three WAP; whereas the treatment with leaching, the synchronization was resulted by split application of Gliricidia at planting time and three WAP, Urea at planting time followed by Gliricidia at three WAP, and single application of Urea and Gliricidia at planting time. Result of field experiment shown that Urea applied at planting time followed by Gliricidia at three WAP resulted low N inorganic leaching while the production of seed dry-weight was high.
RINGKASAN
WAWAN. Keselarasan Penyediaan Nitrogen dari Pupuk Hijau dan Urea dengan
Pertumbuhan Jagung pada Inceptisol Darmaga (Dibawah bimbingan SUPIANDI
SABIHAM sebagai ketua Komisi Pembimbing, KOMARUDDIN IDRIS, GUNAWAN DJAJAKIRANA, dan SYAIFUL ANWAR masing-masing sebagai anggota Komisi
Pembimbing)
Masalah yang dihadapi dalam pengelolaan pemupukan N adalah rendahnya efisiensi pemanfaatan N dan akibat buruk terhadap lingkungan. Salah satu usaha yang dapat dila-kukan untuk mengatasi masalah tersebut adalah melalui penyelarasan antara penyediaan N dengan permintaannya oleh tanaman.
Penelitian ini bertujuan: pertama, menentukan sumber N dan pengaturan apli-kasinya yang memiliki pola penyediaan N selaras dengan model pola serapan N jagung. Kedua, menentukan sumber N dan pengaturan aplikasinya yang menghasilkan keselarasan penyediaan N dengan pertumbuhan jagung pada kondisi tanpa dan dengan pencucian. Ketiga, menentukan sumber N dan pengaturan aplikasinya yang menghasilkan partum-buhan dan produksi jagung optimal dengan pencucian N rendah.
Pada percobaan pencucian-inkubasi, dalam rangka menjawab tujuan penelitian pertama, dievaluasi pola penyediaan N dari 14 perlakuan pupuk hijau (Flemingia dan Glirisidia), Urea dan kombinasinya. Hasilnya menunjukkan bahwa hanya lima perlakuan aplikasi terpisah Glirisidia, Urea dan kombinasinya, dan aplikasi sekaligus kombinasi Urea dan Glirisidia yang selaras dengan model serapan N jagung.
Untuk menjawab tujuan penelitian kedua, lima perlakuan pemupukan terpilih dari percobaan pencucian-inkubasi dikombinasikan dengan perlakuan pencucian diuji lebih lanjut dalam percobaan rumah kaca. Hasilnya menunjukkan bahwa pada perlakuan tanpa pencucian keselarasan antara pola penyediaan N dan pertumbuhan jagung dihasilkan oleh aplikasi Urea saat tanam yang diikuti Glirisidia tiga minggu setelah tanam (MST) dan Urea saat tanam dan tiga MST, sedangkan pada perlakuan dengan pencucian dihasilkan oleh aplikasi terpisah Glirisidia saat tanam dan tiga MST, Urea saat tanam diikuti Glirisidia tiga MST, dan aplikasi sekaligus Urea dan Glirisidia saat tanam.
Untuk menjawab tujuan penelitian terakhir, lima perlakuan terpilih dari percobaan pencucian-inkubasi dan telah diuji pada percobaan rumah kaca selanjutnya diuji di lapangan. Hasilnya menunjukkan bahwa Urea yang diaplikasikan saat tanam yang diikuti Glirisidia tiga MST menghasilkan produksi berat pipilan kering tinggi dengan pencucian N anorganik rendah.
@ Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebut sumber
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar Institut Pertanian Bogor
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin Institut Pertanian Bogor
KESELARASAN PENYEDIAAN NITROGEN
DARI PUPUK HIJAU DAN UREA DENGAN PERTUMBUHAN
JAGUNG PADA INCEPTISOL DARMAGA
OLEH :
W A W A N
P 02600001
DISERTASI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program studi Ilmu Tanah
Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
Penguji ujian tertutup (14 Agustus 2007): Dr. Ir. Memen Surahman, M.Sc.Agr Penguji ujian terbuka (13 September 2007):
1. Prof. (r) Dr.Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc. 2. Dr.Ir. Basuki Sumawinata, M.Agr.
Judul Penelitian : Keselarasan Penyediaan Nitrogen dari Pupuk Hijau dan Urea dengan Pertumbuhan Jagung pada Inceptisol Darmaga Nama Mahasiswa : W a w a n
Nomor Pokok : P 026 00001 Program Studi : Ilmu Tanah
Menyetujui 1. Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Supiandi Sabiham, MAgr. Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS. Ketua Anggota
Dr. Ir. Gunawan Djajakirana, MSc. Dr. Ir. Syaiful Anwar, MSc. Anggota Anggota
Mengetahui
2. Ketua Program Studi 3. Dekan
Ilmu Tanah Sekolah Pasca Sarjana IPB
Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS. Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS. Tanggal Ujian: 13-9-2007 Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ciamis pada tanggal 13 Juli 1962, ayahanda bernama Ma’mur, dan ibundanya bernama O’oh Masri’ah. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara.
Penulis menyelesaikan S1 di Universitas Jenderal Soedirman dan lulus tahun 1989, kemudian menempuh program pasca sarjana di Universitas Andalas Padang dan lulus tahun 1998. Pada tahun 2000 penulis melanjutkan studi di program pasca sarjana IPB.
Sejak tahun 1990, penulis bekerja sebagai dosen tetap di Fakultas Pertanian Universitas Riau Pekanbaru.
Bulan Pebruari tahun 1990 penulis menikah dengan Encih Hanasih, SE., dan dikaruniai 2 putra yaitu Rahmat Setiawan dan Rahmita Damayanti.
PRAKATA
Penulis mengucapkan puji syukur ke hadirat Allah SWT. yang telah melim-pahkan rahmat, karunia dan hidayahNya, sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Disertasi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam penyelesaian studi pada program doktor program studi Ilmu Tanah Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Sejak penyusunan proposal, pelaksanaan penelitian hingga penyusunan disertasi ini penulis mendapatkan bimbingan, arahan dan bantuan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan itu, pada kesempatan ini disampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada yang terhormat:
1. Bapak Prof. Dr.Ir. Supiandi Sabiham, M.Agr. sebagai ketua komisi pembimbing atas bimbingan dan arahan khususnya dalam penyusunan kerangka pemikiran
dalam penelitian ini.
2. Bapak Dr.Ir. Komaruddin Idris MS. yang telah banyak memberikan masukan untuk perbaikan penulisan disertasi ini.
3. Bapak Dr.Ir. Gunawan Djajakirana M.Sc. atas bantuannya dalam perancangan tabung pencucian, penetapan takaran pupuk, dan analisis N mineral menggunakan “Flow Injection Autoanalyzer”.
4. Bapak Dr.Ir. Syaiful Anwar M.Sc. atas bantuannya dalam pelaksanaan percobaan di laboratorium dan penyediaan literatur yang menunjang penelitian dan penulisan disertasi ini.
5. Bapak Dr.Ir. Memen Surahman, M.Sc. Agr., selaku penguji luar komisi pada ujian tertutup dan atas segala masukan untuk perbaikan disertasi ini.
6. Bapak Prof. (r) Dr.Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc. dan Bapak Dr.Ir. Basuki Sumawinata, M.Agr., selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka dan atas segala kritik dan saran untuk penyempurnaan disertasi ini.
7. Ke dua orang tua dan ke dua mertua yang telah memberikan dorongan dan bantuan moril dan materil untuk penyelesaian studi ini.
8. Istri dan anak-anakku yang telah dengan sabar mendampingi dan memberikan semangat untuk penyelesaian studi ini
Akhirnya, semoga hasil penelitian yang tertuang dalam disertasi ini dapat membantu para petani dalam melakukan pemupukan N khususnya untuk tanaman jagung dan memberikan sumbangan pada pengembangan teknologi pemupukan pada umumnya.
Bogor, Januari 2008 Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL . . . xiii
DAFTAR GAMBAR . . . xiv
DAFTAR LAMPIRAN . . . xv
I. PENDAHULUAN . . . 1
1.1. Latar Belakang . . . 1
1.2. Kerangka Pemikiran dan Tahapan Penelitian . . . 4
1.3. Tujuan Penelitian . . . 6
1.4. Hipotesis . . . 6
II. TINJAUAN PUSTAKA . . . 7
2.1. Konsep Keselarasan . . . 7
2.2. Penyediaan N dari Input yang Ditambahkan . . . 8
2.3. Permintaan Nitrogen Tanaman . . . 10
2.4. Faktor Pengelolaan . . . 11
2.5. Respon Tanaman terhadap Nitrogen . . . 13
III. METODOLOGI PENELITIAN . . . 16
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian . . . 16
3.2. Tanah yang Digunakan . . . 16
3.3. Metode Umum . . . 16
IV. POLA PENYEDIAAN N DARI PUPUK HIJAU DAN UREA . . . . 19
4.1. Latar Belakang . . . 19
4.2. Tujuan . . . 19
4.3. Bahan dan Metode . . . 19
4.4. Hasil dan Pembahasan . . . 22
4.5. Kesimpulan . . . 31
V. PENGARUH PENCUCIAN DAN APLIKASI GLIRISIDIA, UREA DAN KOMBINASINYA TERHADAP KESELARASAN PENYE- DIAAN NITROGEN DENGAN PERTUMBUHAN JAGUNG . . . 32
5.1. Latar Belakang . . . 32
5.2. Tujuan . . . 32
5.3. Bahan dan Metode . . . 32
5.4. Hasil dan Pembahasan . . . 34
5.5. Kesimpulan . . . .. . . 49
VI. PENGARUH GLIRISIDIA, UREA DAN KOMBINASINYA TER- HADAP PERTUMBUHAN JAGUNG DAN PENCUCIAN NITRO- GEN DI LAPANGAN . . . 50
6.1. Latar Belakang . . . 50
6.2. Tujuan. . . 50
6.3. Bahan dan Metode. . . 50
6.4. Hasil dan Pembahasan. . . 51
6.5. Kesimpulan. . . 58
VII. PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN UMUM SERTA REKOMENDASI . . . 59 7.1. Pembahasan. . . 59 7.2. Kesimpulan. . . 60 7.3. Rekomendasi . . . 61 DAFTAR PUSTAKA . . . 62 LAMPIRAN . . . 71
DAFTAR TABEL
Gambar N a m a Halaman
1. Perlakuan dan simbolnya yang digunakan dalam penelitian . . 21 2. Hasil uji korelasi antara jumlah N mineral kumulatif dilepaskan
dengan model serapan N jagung . . . 31 3. Rata-rata konsentrasi N-NH4+, N-(NO3-+ NO2-) dan total N
mineral tanah (µg g-1) akibat perlakuan pencucian dan aplikasi
Glirisida, Urea dan kombinasinya . . . 35 4. Korelasi antara N kumulatif dilepaskan dengan pertumbuhan
jagung akibat aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya tanpa dan dengan pencucian . . . 36 5. Rata-rata berat kering akar jagung (g) akibat aplikasi Glirisidia,
Urea dan kombinasinya tanpa dan dengan pencucian . . . 43 6. Rata-rata serapan N jagung (mg) akibat aplikasi Glirisida, Urea
dan kombinasinya tanpa dan dengan pencucian dari 4 sampai 8 MST . . . 44 7. Persentase serapan N dari pupuk akibat aplikasi Glirisida, Urea
dan kombinasinya tanpa dan dengan pencucian dari 4 sampai 8 MST. . . . . . 48 8. Rata-rata konsentrasi N-NH4+, N-(NO3- + NO2-), dan total N
mineral tanah (µg g-1) lapisan 0-20 cm akibat aplikasi Glirisida, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MST di lapangan . . 52 9. Rata-rata berat pipilan kering (BPK) jagung akibat aplikasi Gli- risida, Urea dan kombinasinya di lapangan . . . 54 10. Rata-rata konsentrasi N-NH4+, N-(NO3- + NO2-) dan total N
mineral tanah lapisan 20-40 cm akibat aplikasi Glirisida,
Urea dankombinasinya di lapangan . . . 56 11. Rata-rata permeabilitas tanah lapisan 0-20 cm dan 20-40 cm
DAFTAR GAMBAR
Gambar N a m a Halaman
1. Skema keselarasan penyediaan N dengan serapannya oleh tanaman akibat aplikasi terpisah Urea diikuti pupuk hijau
kualitas tinggi (A), dan aplikasi terpisah pupuk hijau kua- litas tinggi diikuti Urea (B) . . . 4 2. Bagan tahapan penelitian . . . 5
3. Skema peralatan percobaan pencucian-inkubasi . . . 20 4. Konsentrasi N-NH4+ (A), N-(NO3- + NO2-) (B) dan total N
mineral (C) dilepaskan akibat aplikasi Flemingia, Glirisida, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MSI . . . 24
5. Konsentrasi N-NH4+ (A), N-(NO3- + NO2-) (B) dan total N
mineral kumulatif (C) akibat aplikasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MSI . . . 29
6. Produksi N kumulatif yang selaras (A) dan yang tidak selaras (B) dengan model serapan N jagung . . . 30
7. Pola penyediaan N yang selaras dengan berat kering tanaman jagung yang dihasilkan oleh perlakuan UoG13 dan UoU3 pada
perlakuan tanpa pencucian . . . 37 8. Pola penyediaan N yang selaras dengan berat kering tanaman
jagung yang dihasilkan oleh perlakuan G1oG13, UoG1o dan
UoG13 pada perlakuan dengan pencucian. . . 38
9. Tinggi tanaman jagung akibat aplikasi Glirisida, Urea dan kombinasinya tanpa pencucian (A) dan dengan pencucian (B) dari 3 sampai 8 MST . . . 39 10. Berat kering tanaman jagung akibat aplikasi Glirisida, Urea
dan kombinasinya tanpa pencucian (A) dan dengan pencucian (B) dari 3 sampai 8 MST . . . 41 11. Jumlah N-NH4+ (A), N-(NO3- + NO2-) (B) dan total N mineral
(C) tercuci akibat aplikasi glirisida, urea dan kombinasinya
dari 1 sampai 7 MST . . . 45 12. Nitrogen mineral kumulatif tercuci akibat aplikasi Glirisida,
Urea dan kombinasinya . . . 46 13. Serapan N jagung akibat aplikasi Glirisida, Urea dan kombi-
nasinya di lapangan . . . 55 14. Tinggi tanaman (A) dan berat kering tanaman (B) akibat apli-
kasi Glirisida, Urea dan kombinasinya di lapangan . . . 55 15. Penyebaran curah hujan mingguan selama percobaan lapangan 58
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran N a m a Halaman
1. Sifat kimia dan tekstur tanah yang digunakan dalam perco- baan pencucian-inkubasi dan rumah kaca (A), dan percobaan lapang (B). . . 71 2. Sifat kimia pupuk hijau Glirisidia dan Flemingia. . . 71 3a. Konsentrasi N-NH4+ yang dilepaskan (µg g-1) akibat apli-
kasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari
1 sampai 14 MSI . . . 72
3b. Konsentrasi N-(NO3- + NO2-) yang dilepaskan (µg g-1) aki-
bat aplikasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MSI. . . 73 3c. Konsentrasi total N mineral yang dilepaskan (µg g-1) akibat
aplikasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari
1 sampai 14 MSI . . . 74 4a. Konsentrasi N-NH4+ kumulatif yang dilepaskan (µg g-1)
akibat aplikasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan kombinasinya . 75 4b. Konsentrasi N-(NO3- + NO
2-) kumulatif yang dilepaskan
(µg g-1) akibat aplikasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan kombinasinya . . . 76 4c. Konsentrasi total N mineral kumulatif yang dilepaskan (µg g-1) akibat aplikasi Flemingia, Glirisidia, Urea dan
kombinasinya . . . 77 5a. Jumlah N-NH4+ tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisidia, Urea
dan kombinasinya pada 1 dan 2 MST . . . 78 5b. Jumlah N-NH4+ tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisidia, Urea
dan kombinasinya pada 3 dan 4 MST . . . 79 5c. Jumlah N-NH4+ tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisidia, Urea
dan kombinasinya pada 5, 6 dan 7 MST . . . 80 6a. Jumlah N-(NO3- + NO2-) tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisi-
dia, Urea dan kombinasinya pada 1 dan 2 MST . . . 81 6b. Jumlah N-(NO3- + NO2-) tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisi-
dia, Urea dan kombinasinya pada 3 dan 4 MST . . . 82 6c. Jumlah N-(NO3- + NO2-) tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisi-
dia, Urea dan kombinasinya pada 5, 6 dan 7 MST . . . 83 7a. Jumlah total N mineral tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisidia,
Urea dan kombinasinya pada 1 dan 2 MST . .. . . 84 7b. Jumlah total Nmineral tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisidia,
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran N a m a Halaman
7c. Jumlah total N mineral tercuci (µg) akibat aplikasi Glirisidia,
Urea dan kombinasinya pada 5, 6 dan 7 MST. . . 86 8a. Konsentrasi N-NH4+ tanah (µg g-1) akibat perlakuan pencu-
cian dan aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya. . . 87 8b. Konsentrasi N-(NO3-+ NO2-) tanah (µg g-1) akibat perlakuan
pencucian dan aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya . . . 88 8c. Konsentrasi total N mineral tanah (µg g-1) akibat perlakuan
pencucian dan aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya. . . . 89 9. Jumlah N mineral kumulatif yang dilepaskan (mg) akibat
perlakuan pencucian dan aplikasi Glirisidia, Urea dan kombi-
nasinya. . . 90 10. Berat kering akar (g) akibat perlakuan pencucian dan
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya . . . 91 11. Serapan N jagung (mg) akibat perlakuan pencucian dan
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya. . . 92 12. Nitrogen total tanah (%) akibat perlakuan pencucian dan
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya . . . 93 13a. Tinggi tanaman (cm) akibat perlakuan pencucian dan
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya pada 3 dan
4 MST. . . 94 13b. Tinggi tanaman (cm) akibat perlakuan pencucian dan
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya pada 5 dan
6 MST. . . 95 13c. Tinggi tanaman (cm) akibat perlakuan pencucian dan
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya pada 7 dan
8 MST. . . 96 14. Berat kering tanaman (g) akibat perlakuan pencucian
dan aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya. . . 97 15a. Konsentrasi N-NH4+ tanah (µg g-1) lapisan 0-20 cm
akibat aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MST. . . 98
15b. Konsentrasi N-(NO3- + NO2-) tanah (µg g-1) lapisan
0 – 20 cm akibat aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MST . . . 99 15c. Konsentrasi total N mineral tanah (µg g-1) lapisan
0 - 20 cm akibat aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya dari 1 sampai 14 MST . . . 100
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran N a m a Halaman
16. Serapan N jagung (mg) akibat aplikasi Glirisidia, Urea
dan kombinasinya dari 4 sampai 8 MST . . . 101 17. Tinggi tanaman (cm) akibat aplikasi Glirisidia, Urea
dan kombinasinya dari 3 sampai 7 MST . . . 102 18. Berat kering tanaman (g) akibat aplikasi Glirisidia, Urea
dan kombinasinya dari 3 sampai 7 MST . . . 103 19. Berat pipilan kering (kg ha-1) akibat aplikasi Glirisidia,
Urea dan kombinasinya . . . 104 20. Permeabilitas tanah (cm jam-1) lapisan 0-20 cm akibat
aplikasi Glirisidia, Urea dan kombinasinya . . . 104
21. Konsentrasi N-NH4+, N-(NO3- + NO2-) dan total N
mineral lapisan 20-40 cm (µg g-1) akibat aplikasi Glirisida, Urea dan kombinasinya . . . 105
