PENGARUH DOSIS INOKULUM AZOLLA, FOSFAT ALAM DAN ABU SEKAM TERHADAP SIFAT FISIKA TANAH DAN HASIL PADI PADA ALFISOLS
(The Effect of Azolla Inoculum, Phosphate Rock and Rice Hulk Ash Dosages on Rice Yield and Soil Physical of Alfisols)
Vivit Nurcahyani(1)*, Sumarno(2), Sudadi(2)
(1)Alumni Program Studi Agroteknologi, Fak. Pertanian, Universitas Sebelas Maret, Surakarta (2)Program Studi Ilmu Tanah, Fak. Pertanian, Universitas Sebelas Maret, Surakarta
*Contact Author : vivitcahyani8@gmail.com
ABSTRACT
The use of agrochemical materials to increase rice yield in a long term may cause soil, environment damages and have low productivity. One of the ways to increase the rice yield and improve soil health is organic rice cultivation by applaying organic fertilizer inputs derived from azolla. This research objective is to find out the effect of azolla, phosphate rock and husk ash dosages, as well as the best combination of azolla, rock phosphate and husk ash which is best for soil physical and yield of rice on Alfisols. The experimental design used was Completely Randomized Design (CRD), consists of 5 treatment and repeated 5 times. Data analysis using the F test (Fisher test) with 95% level confidence. Variables measured were field capacity, maximum moisture content, bulk density, aggregate stability, plant height, dry weight of harvest rice and milled rice. The results showed the treatment combination of azolla 250 g m-2, rock phosphate equivalent with 150 kgha-1 SP-36 and husk ash equivalent with 100 kgha-1 KCl give the highest aggregate stability.
Keywords: azolla inoculum, dosages, rice yield, soil physical PENDAHULUAN
Produksi beras di Indonesia selama ini belum dapat mencukupi kebutuhan masyarakat karena memiliki produktifitas yang rendah. Banyak petani di Indonesia menggunakan bahan-bahan kimia untuk pertanian dalam jangka panjang untuk meningkatkan hasil padi, namun penggunaannya dapat membahayakan kesehatan manusia yang mengkonsumsi, dapat pula memberikan dampak yang buruk terhadap kondisi tanah, yaitu menurunnya kesuburan tanah akibat degradasi lahan. Untuk mengurangi dampak buruk tersebut maka perlu mengupayakan budidaya padi secara organik.
Budidaya padi organik adalah budidaya padi tanpa menggunakan masukan berupa bahan kimia buatan seperti pupuk dan pestisida kimia buatan sehingga dapat menghasilkan produk pertanian yang aman bagi kesehatan dan tidak merusak lingkungan. Salah satu masukan yang dapat digunakan adalah pupuk hijau. Pupuk hijau adalah pupuk organik yang berasal dari bagian tanaman yang masih segar yang kemudian dibenamkan ke dalam tanah dengan maksud menambah bahan organik dan unsur hara. Salah satu pupuk hijau yang sering digunakan oleh petani adalah azolla (Azolla pinnata).
Azolla (Azolla pinnata) dapat dimanfaatkan sebagai pupuk hijau untuk memperbaiki sifat tanah. Pemberian azolla sebagai pupuk hijau menjadi efektif dengan menambahkan pupuk organik lain berupa fosfat alam dan abu sekam sebagai penyedia unsur hara P dan K untuk memperbaiki unsur hara makro dan mikro di dalam tanah. Selain dapat memperbaiki unsur hara dan sifat tanah terutama fisika tanah, pemberian azolla, fosfat alam dan abu sekam dapat menghemat biaya pengeluaran petani karena harga bahan-bahan organik tersebut lumayan terjangkau.
Tanah alfisol dicirikan oleh horizon elluviasi dan illuviasi yang jelas. Jenis tanah alfisol memiliki lapisan solum tanah yang cukup tebal yaitu antara 90-200 cm, tetapi batas antara horizon tidak begitu jelas. Warna tanah coklat sampai merah, tekstur tanah clay dengan struktur gumpal bersudut. Kandungan unsur hara seperti N, P, K dan Ca umumnya rendah serta reaksi tanahnya cinderung masam. Azolla, fosfat alam dan abu sekam mengandung sumber hara makro dan mikro yang dapat digunakan tanah alfisol untuk memperbaiki sifat fisika, kimia dan biologi tanah. Diharapkan dengan penggunaan pupuk organik ini dapat meningkatkan kesuburan tanah serta meningkatkan hasil produksi padi. BAHAN DAN METODE
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret - September 2013 yang bertempat di lahan sawah petani di Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Kabupaten Karanganyar. Analisis fisika
tanah dan variabel tanaman dilaksanakan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah serta Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian UNS, Surakarta. Alat yang digunakan untuk penelitian ini antara lain alat tulis, cangkul, plastik, kertas label, seperangkat alat laboratorium (timbangan, oven, botol timbang, piknometer, botol semprong, dll). Sedangkan bahan yang digunakan untuk penelitian ini antara lain benih padi jenis IR 64, inokulum azolla, fosfat alam, abu sekam padi, pupuk kandang sapi, pupuk urea, pupuk SP-36, pupuk KCl dan kemikalia untuk analisis fisika tanah di laboratorium.
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL). Adapun perlakuan penelitian ini adalah: P0 (Kontrol/tanpa perlakuan), P1 (Dosis inokulum azolla 250 gm-2, fosfat alam setara 150 kg ha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kg ha-1 KCl), P2 ( Dosis inokulum azolla 500 gm-2, fosfat alam setara 150 kg ha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kg ha-1 KCl), P3 ( Dosis pupuk kandang sapi 5 ton ha-1) dan P4 (Urea 250 kg ha-1, SP-36 150 kg ha-1, KCl 100 kg ha-1). Setiap perlakuan tersebut diulang sebanyak 5 kali sehingga terdapat 25 petak perlakuan. Setiap petak berukuran 2 x 3 m dan pada setiap petak diambil 3 sampel tanaman secara acak.
Data hasil pengamatan dianalisis dengan analisis keragaman atau Analysis of Varian (Anova), dan jika terdapat pengaruh yang nyata dilanjutkan dengan uji DMRT pada taraf 5 %.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisis fisika tanah awal, dapat diperoleh hasil yang disajikan dalam tabel 1.
Tanah alfisol yang digunakan untuk penelitian ini memiliki tekstur tanah liat (clay) dimana kemantapan agregatnya sangat stabil. Kadar lengas kapasitas lapangan memiliki kemampuan menyediakan air untuk tanaman sebesar 34,64%. Kadar lengas maksimum mencapai 0,886% dimana nilai tersebut termasuk berharkat tinggi. Berat volume 1,105 gram cm-3, nilai tersebut merupakan normal untuk jenis tanah berlempung.
Kadar Lengas Kapasitas Lapangan dan Kadar Lengas Maksimum
Berdasarkan uji F taraf 5% diketahui bahwa pemberian dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam tidak berpengaruh nyata terhadap kadar lengas kapasitas lapangan dan kadar lengas maksimum (p>0,05). Pada gambar 1. dan 2. menunjukkan bahwa pemberian dosis inokulum azolla 500 gcm-2, fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl (P2) memiliki kadar lengas kapasitas lapangan dan kadar lengas maksimum yang paling baik yaitu Tabel 1. Hasil Analisis Tanah Awal
No Sifat Fisika Tanah Hasil Satuan Pengharkatan
1. KL Kapasitas Lapangan 34,64 % Tinggi**
2. KL Maksimum 40,886 % Tinggi**
3. Berat Volume 1,105 gcm-3 -
4. Kemantapan Agregat 97,371 % Sangat Stabil*
5. Tekstur Tanah :
Liat (clay)*
Pasir 30,2 %
Debu 1,6 %
Lempung 68,2 %
Keterangan : * Pengharkatan menurut Balai Penelitian Tanah Bogor (1980). ** Dalam buku Supriyanto Notohadisuwarno (1985)
Gambar 1. Pengaruh dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap kadar lengas kapasitas lapangan pada tanah Alfisol
Gambar 2. Pengaruh dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap kadar lengas maksimum pada tanah Alfisol
35,0916 35,883 38,2334 35,8992 36,2762 10 20 30 40 P0 P1 P2 P3 P4 Kap asi ta s Lap an g (% ) Perlakuan Pupuk 43,801 45,2032 46,6636 43,2286 42,8202 10 30 50 P0 P1 P2 P3 P4 KL Ma ksi m u m (% ) Perlakuan Pupuk
38,2334 % dan 46,6636%, akan tetapi kedua parameter tersebut tidak berbeda nyata antar perlakuan yang lain. Hasil tersebut menunjukkan bahwa tanah memiliki daya memegang air tinggi, sehingga baik untuk pertumbuhan tanaman karena kebutuhan airnya tercukupi. Menurut Soedarmo et al (1985), bahan organik yang berasal dari azolla, fosfat alam dan abu sekam yang terdekomposisi membentuk kolodial, mempunyai kapasitas adsorbsi air yang tinggi. Humus ini mempunyai ruang yang besar, dan ukuran yang efektif untuk memegang air. Disamping itu humus mempunyai kecenderungan mengikat pasir, sehingga meningkatkan daya memegang air. Menurut Elisabeth (2013), bahwa pelapukan bahan organik yang berasal dari azolla, fosfat alam dan abu sekam dapat memberikan unsur N, P, K dalam tanah yang dibutuhkan tanaman, memperbaiki struktur tanah melalui agregasi, aerasi tanah, memperbaiki sifat fisika tanah dalam hubungannya dengan kapasitas menahan air
Berat Volume
Berdasarkan Analisis Uji F taraf 5% diketahui bahwa pemberian dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam tidak berpengaruh nyata
terhadap berat volume tanah (p>0,05). Gambar 3. menunjukkan bahwa dosis inokulum azolla 500 gcm-2, fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl (P2) memberikan hasil berat volume yang paling baik dengan 1,059 gcm-3, akan tetapi tidak berbeda nyata dengan perlakuan yang lain. Hardjowigeno (1992) berpendapat bahwa makin padat suatu tanah maka makin tinggi berat volume, yang berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Semakin rendahnya nilai berat volume tanah menunjukkan bahwa tanah mampu mendukung pertumbuhan tanaman dengan menyuplai air bagi tanaman untuk menunjang pertumbuhan akar tanaman. Tanah berpasir bobot volume kering (Dry bulk density) dapat mencapai nilai 1,6 gcm-3 sedangkan tanah lempung pada normalnya mencapai nilai 1,1 gcm-3 (Sarief, 1989). Kemantapan Agregat
Berdasarkan Analisis Uji F taraf 5% diketahui bahwa pemberian dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam berpengaruh nyata terhadap kemantapan agregat (p>0,05). Pada gambar 4. menunjukkan hasil kemantapan agregat tertinggi terdapat pada perlakuan dosis inokulum azolla Gambar 3. Pengaruh dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap berat
volume pada tanah Alfisol
1,1352 1,0848 1,059 1,0964 1,1604 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 P0 P1 P2 P3 P4 Be ra t Volu m e (gram /cm 3) Perlakuan Pupuk
250 gm-2, fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl (P1) yaitu 185,52% yang berarti memiliki kemantapan agregat sangat stabil. Menurut Hardjowigeno (2003) kandungan bahan organik tanah menentukan kepekaan tanah terhadap erosi karena bahan organik mempegaruhi kemantapan agregat tanah. Tanah-tanah yang cukup mengandung bahan organik umumnya menyebabkan struktur tanah menjadi mantap sehingga tahan terhadap erosi. Kandungan bahan organik yang kurang dari 2% umumnya peka terhadap erosi. Sehingga semakin besar nilai kemantapan agregat maka ketahanan tanah terhadap hantaman air hujan, erosi maupun aliran permukaan akan meningkat.
Tinggi Tanaman
Berdasarkan Analisis Uji F taraf 5% diketahui bahwa pemberian dosis inokulum azolla, fosfat alam dan serta abu sekam berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman padi (p<0,05).
Pada gambar 5. menunjukkan bahwa perlakuan pupuk NPK (P4) memiliki tinggi tanaman tertinggi yaitu 81,292 cm. Sedangkan yang paling rendah ditunjukkan pada perlakuan P2 yaitu dosis inokulum azolla 500 gm-2, fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl dengan tinggi 68,454 cm. Menurut Simanungkalit et al (2006), beberapa varietas padi unggul membutuhkan hara makro (NPK) yang tinggi dan harus cepat tersedia dalam tanah untuk digunakan tanaman untuk tumbuh dan berkembang,
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMRT taraf
Gambar 4. Pengaruh dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap kemantapan agregat pada tanah Alfisol
155,41a 185,52b 174,89ab 164,1ab 173,17ab
25 75 125 175 P0 P1 P2 P3 P4 K em an ta p an Agre gat (% ) Perlakuan Pupuk
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMRT
Gambar 5. Pengaruh azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap tinggi tanaman pada tanah Alfisol 72,42a 70,578a 68,454a 72,56a 81,292b 60 65 70 75 80 85 P0 P1 P2 P3 P4 Tin ggi Tan aman (c m ) Perlakuan Pupuk
sedangkan pupuk organik memiliki sifat yang slow realease, dimana hara tersedia dalam tanah berjalan lambat sehingga kurang meningkatkan tinggi tanaman padi bila dibandingkan pupuk NPK. Pupuk NPK memiliki sifat cepat terurai, sehingga cepat tersedia untuk tanaman dan dapat meningkatkan tinggi tanaman padi.
Berat Gabah Kering Panen dan Berat Gabah Kering Giling
Berdasarkan Uji F taraf 5% diketahui bahwa pemberian dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam berpengaruh sangat nyata terhadap berat gabah kering panen dan berat gabah kering giling (p<0,05).
Pada gambar 6. menunjukkan bahwa hasil berat gabah kering panen
yang paling tinggi terdapat pada perlakuan pemberian pupuk NPK dosis Urea 250 kgha-1, SP-36 150 kgha-1, KCl 100 kgha-1 (P4) dengan 6667,8 kg ha-1, namun perlakuan tersebut tidak berbeda nyata dengan perlakuan P1 yaitu perlakuan dengan dosis azolla 250 gm-2 , fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl dengan hasil gabah kering 6593,8 kg ha-1. Menurut penelitian Syarif (2013), bahwa dengan pemberian pupuk NPK dapat meningkatkan hasil berat gabah kering panen bila dibandingkan dengan pemberian azolla dan kontrol. Hal ini terjadi karena pupuk NPK merupakan pupuk majemuk yang mengandung unsur hara utama lebih dari dua jenis. Dengan kandungan unsur hara Nitrogen 15 %
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMRT
Gambar 6. Pengaruh dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap berat gabah kering giling pada tanah Alfisol
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji DMRT
Gambar 7. Pengaruh dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam terhadap berat gabah kering giling pada tanah Alfisol
4938,8a 6593,8c 6352,8c 5910,2b 6667,8c 0 2000 4000 6000 8000 P0 P1 P2 P3 P4 Be ra t G ab ah Ke rin g Pa n en (kgh a -1) Perlakuan Pupuk 3707,9a 5014,7b 4770,8b 4615,1b 4987,6b 0 2000 4000 6000 P0 P1 P2 P3 P4 Be ra t G ab ah Ke rin g G ili n g (kgh a -1) Perlakuan Pupuk
dalam bentuk NH3, fosfor 15 % dalam
bentuk P2O5, dan kalium 15 % dalam
bentuk K2O sehingga dengan kandungan
pupuk yang didapatkan tanaman seimbang akan mempercepat pertumbuhan tanaman, sehingga dengan penggunaan pupuk NPK dapat menghasilkan hasil panen padi lebih tinggi (Hardjowigeno 1992). Rahmatika (2010) menemukan pengaruh yang sama antara perlakuan pemupukan urea 100% dibandingkan dengan penggunaan 100% nitrogen yang berasal dari azolla pada tanaman padi.
Gambar 7. menunjukkan bahwa dosis inokulum azolla 250 gm-2, fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl (P1) menunjukkan hasil padi paling tinggi dengan 5014,7 kg ha-1. Sesuai penelitian Iwan dan Raida (2012), bahwa pemberian azolla tanpa urea dapat meningkatkan berat gabah kering bila dibandingkan dengan pemberian urea tanpa azolla dan kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa hara N yang berasal dari azolla dapat menggantikan dan atau menyubstitusi kebutuhan hara N untuk meningkatkan hasil gabah kering tanaman padi. Hasil penelitian di desa Jatiguwi kecamatan Sumberpucung, kabupaten Malang menunjukkan bahwa tanaman padi yang ditebari azolla dan tidak dipupuk urea dapat meningkatkan hasil 12,9% dari tanaman padi yang diberi pupuk urea (Hidayat dan Rosliani 1996).
KESIMPULAN
1. Dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam berpengaruh nyata memperbaiki sifat fisika tanah, yaitu mampu meningkatkan kemantapan agregat dengan nilai 185,52%.
2. Dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam berpengaruh nyata meningkatkan hasil padi, yaitu berat gabah kering giling dengan hasil 5014,7 kg ha-1. Meningkat 26% dibanding kontrol, 7,9% dibanding pupuk kandang dan 0,5% dibanding pupuk NPK.
3. Kombinasi dosis inokulum azolla, fosfat alam dan abu sekam yang paling baik memperbaiki sifat fisika tanah dan meningkatkan hasil padi pada alfisols, Jumantono adalah perlakuan dosis inokulum azolla 250 gm-2 , fosfat alam setara 150 kgha-1 SP-36 dan abu sekam setara 100 kgha-1 KCl.
UCAPAN TERIMA KASIH
Makalah ini merupakan bagian dari penelitian yang terkait dengan Hibah penelitian Strategis Nasional II dengan judul : Azolla-Based Organic Farming sebagai Rakitan Teknologi Pertanian Organik Alternatif Berdaya Hasil Tinggi, dengan ketua : Ir. Sumarno, MS dan anggota : Dr. Ir. Sudadi, MP dengan nomor kontrak : 114/SP2H/PL/DIT.LITABMAS/V/2013, Tanggal 13 Mei 2013. Penulis menyampaikan terimakasih atas dukungan dana yang telah diberikan.
DAFTAR PUSTAKA
Elisabeth DW 2013. Pengaruh Pemberian Berbagai Komposisi Bahan Organik Pada Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Bawang Merah. Malang. Jurnal Produksi Tanaman Vol.1 No.3
Handayanto E 1996. Dekomposisi Mineralisasi Nitrogen Bahan Organik. Habitat Vol.7 Jurusan Tanah FP UB. Malang
Hardjowigeno 1992. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo. Jakarta
Hardjowigeno 1993. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo. Jakarta. Hartatik W dan Widowati LR 2007.
Pupuk Kandang dalam Pupuk Organik dan Pupuk Hayati. Editor: Simanungkalit RDM et al. Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.
Hidayat A dan Rosliani R .1996. Pengaruh Pemupukan N, P dan K pada Pertumbuhan dan Produksi Bawang Merah Kultivar Sumenep. Bul. Penel Hort V(5): 39-43.
Iwan G dan Raida G 2012. Subsitusi Kebutuhan Nitrogen Tanaman Padi Sawah oleh Tumbuhan Air Azolla (Azolla pinnata). Jurnal Penelitian Pertanian Terapan Vol.12 (3) : 175-180
Kresnatita S, Koesriharti, M dan Santoso 2004. Pengaruh Pemberian Pupuk Organik dan Nitogen Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Jagung Manis. Thesis. Universitas Brawijaya. Malang
Rahmatika W. 2010. Pertumbuhan Tanaman Padi (Oryza sativa L) Akibat Pengaruh Persentase N (Azolla dan Urea). Makalah Seminar Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB. Hal 84-88 Sarief S 1989. Ilmu Tanah Pertanian.
Pustaka Buana. Bagian Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian UNPAD. Bandung
Simanungkalit RDM 2006. Pupuk Organik dan Pupuk Hayati (Biofertilizer). Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor.
Soedarmo HDH dan Djojoprawiro P 1985. Fisika Tanah Dasar. Institut Pertanian Bogor Press. Bogor Syarif, RG 2013. Pengaruh Dosis
Inokulum Azolla dan Pupuk Kalium Organik Terhadap Ketersediaan K dan Hasil Padi Pada Alfisol Jumantono, Karanganyar. UNS Press. Surakarta
Winarso S 2005. Kesuburan Tanah : Dasar Kesehatan dan Kualitas Tanah. Gava Media. Yogyakarta
