PENGARUH TINGKAT KEPADATAN TANAH TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)
SKRIPSI
OLEH:
ABNIDARIA AYU POHAN 140308028
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2020
PENGARUH TINGKAT KEPADATAN TANAH TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.)
SKRIPSI
OLEH:
ABNIDARIA AYU POHAN 140308028
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2020
Panitia Penguji : Dr. Taufik Rizaldi, STP, MP Nazif Ichwan, STP, M. Si
Delima Lailan Sari Nasution, STP, M.Sc Sulastri Panggabean STP, M.Si
ABSTRAK
ABNIDARIA AYU POHAN: Pengaruh Tingkat Kepadatan Tanah Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung (Zea mays L.), dibimbing oleh TAUFIK RIZALDI.
Pengaplikasian alat dan mesin pertanian memberikan dampak negatif.
Salah satunya adalah terjadinya pemadatan tanah akibat penggunaan alat berat yang melintasi lahan.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkaji pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap pertumbuhan tanaman jagung dan menentukan bobot isi yang paling sesuai untuk tanaman tersebut.Penelitian ini dilaksanakan dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman, diameter batang, panjang akar, biomassa kering dan basah tanaman jagung, kadar air, porositas, tahanan penetrasi tanah baik sebelum tanam maupun sesudah tanam.Peningkatan kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah daun tanaman jagung.Kepadatan tanah yang paling sesuai untuk pertumbuhan jagung adalah pada bobot isi 1,0 g/cm3
Kata kunci: kepadatan tanah, penetrometer, tanaman jagung, bobot isi.
ABSTRACT
The Effect of Soil Compaction Rate on the Growth of Maize Crop (Zea Mays L.), supervised by TAUFIK RIZALDI
The application of agricultural tools and machinery has a negative impact. One of them is the occurrence of soil compaction due to the use of heavy equipment that crosses the land. The purpose of this study is to examine the effect of soil compaction on the growth of maize crops and determine the most suitable bulk density for these crops.Completed random design is used as experimental design and Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) is used to identify the effect of treatment.The results showed that the increase in soil compaction had a very significant effect on plant height, stem diameter, root length, dry and wet biomass of maize, moisture content, porosity, soil penetration resistance both before planting and after planting. The increase of soil compaction did not significantly effect on the amount of leaves of maize crop. The most suitable soil compaction for maize growth is bulk density 1.0 g/cm3.
Keywords : Soil compaction , Pnetrometer, Maize Crop, bulk density.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Tanjung Balai, 11 Maret 1997 dari Bapak Alm.Abdul Munir Pohan dan Ibu Asmidar Siregar.Penulis merupakan anak keenam dari tujuh bersaudara.
Penulis menyelesaikan pendidikan di SDN 137958 Tanjung Balai pada tahun 2008, SMPN 1 Tanjung Balai tahun 2011, dan SMA Muhammadiyah 2 Medan tahun 2014. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa di Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan lulus di program studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif di Forum Mahasiswa Ilmuwan Pertanian (FORMILTAN) tahun 2015-2016 dan Badan Kenaziran Masjid (BKM) tahun 2015-2016.Penulis melaksanakan Prakter Kerja Lapangan (PKL) di PTPN II Pagar Merbau pada tahun 2019.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT, atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Tingkat Kepadatan Tanah Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung (Zea Mays L.)”.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini dapat diselesaikan dengan bantuan banyak pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan inipenulis mengucapkan terima kasih kepada keluarga tercinta terkhusus kepada Ibu, kakak, dan adik, atas dukungan dan bantuan moril maupun materil.Kepada Bapak Dr. Taufik Rizaldi STP, MP selaku dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan, saran dan kritik berharga kepada penulis. Staf pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, serta semua rekan mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu persatu sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, September 2020
Penulis
DAFTAR ISI
Hal.
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR TABEL ... .vi
DAFTAR GAMBAR ...vii
DAFTAR LAMPIRAN ...viii
PENDAHULUAN Latar Belakang ... .1
Tujuan Penelitian ... .2
Manfaat Penelitian ... .2
Hipotesis ... .3
TINJAUAN PUSTAKA Pemadatan Tanah ... .4
Tahanan Penetrasi ... .4
Penetrometer ... 5
Sifat Fisik dan Mekanik Tanah ... .6
Bobot Isi (bulk density) ... .7
Porositas ... .7
Kadar Air ... 8
Tekstur Tanah... 8
Andosol ... 9
Tanaman Jagung (Zea mays L. ) ... 10
Fase Pertumbuhan Tanaman Jagung ... 12
METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ... 14
Bahan dan Alat ... 14
Rancangan Percobaan dan Perlakuan... 15
Prosedur Penelitian... 16
Parameter Pengamatan ... 17
Pengumpulan Data ... 18
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tanah Sebelum Pemadatan ... 20
Karakteristik Tanah Sesudah Pemadatan ... 21
Kadar air... 21
Tahanan penetrasi ... 22
Porositas ... 24
Pengaruh Kepadatan Terhadap Pertumbuhan Tanaman ... 26
Tinggi tanaman ... 26
Diameter Batang ... 27
Jumlah Daun ... 28
Akar... 29
Biomassa ... 29 KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA ... 32 LAMPIRAN ... 35
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Perbandingan partikel tanah ... 20
2. Hasil analisis sifat kimia tanah andosol ... 20
3. Pengaruh kepadatan tanah terhadap kadar air tanah ... 21
4. Pengaruh kepadatan terhadap tahanan penetrasi sebelum dan sesudah ditanami jagung ... 22
5. Pengaruh kepadatan terhadap porositas tanah... 24
6. Pengaruh kepadatan tanah terhadap akar tanaman jagung ... 29
7. Pengaruh kepadatan tanah terhadap tajuk tanaman jagung ... 30
DAFTAR GAMBAR
No. Hal.
1. Penetrometer kerucut ... 6
2. Tanah Andosol ... 9
3. Tanaman Jagung... 12
4. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kadar air tanah ... 21
5. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai tahanan penetrasi sebelum dan setelah ditanami jagung ... 24
6. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai porositas tanah .... 25
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Bagan alur penelitian... 35
2. Simulasi pemadatan tanah ... 36
3. Tata letak penanaman jagung ... 37
4. Hasil analisis tanah Andosol ... 38
5. Kriteria penilaian hasil analisis tanah ... 39
6. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap sifat fisik tanah ... 40
7. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap tinggi tanaman jagung ... 41
8. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap diameter batang tanaman jagung ... 42
9. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap jumlah daun tanaman jagung... 43
10. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap akar tanaman jagung ... 44
11. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap biomassa tanaman jagung ... 45
12. Perbedaan nilai tahanan penetrasi sebelum dan setelah tanam ... 46
13. Uji DMRT pengaruh kepadatan tanah terhadap tinggi tanaman jagung ... 47
14. Uji DMRT pengaruh kepadatan tanah terhadap diameter batang tanaman jagung ... 48
15. Uji DMRT pengaruh kepadatan tanah terhadap jumlah daun tanaman jagung ... 49
16. Hasil pengamatan tinggi tanaman jagung ... 50
17. Hasil pengamatan diameter batang tanaman jagung ... 51
18. Hasil pengamatan jumlah daun tanaman jagung ... 52
19. Hasil pengamatan panjang dan biomassa akar tanaman jagung ... 53 20. Hasil pengamatan biomassa tajuk tanaman jagung ... 54 21. Hasil pengamatan kadar air ... 55 22. Hasil pengamatan penetrasi tanah pada tanaman jagung sebelum
penanaman... 56 23. Hasil pengamatan penetrasi tanah pada tanaman jagung setelah
Penanaman ... 57 24. Hasil pengamatan nilai porositas tanah ... 58 25. Dokumentasi Penelitian ... 59
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu faktor penentu tercapainya keberhasilan dalam budidaya tanaman adalah dengan melakukan kegiatan pengolahan tanah, agar tanah dalam keadaan siap tanam baik secara fisis, kemis, dan biologis sehingga tanaman yang dibudidayakan akan tumbuh secara optimal.
Pengolahan tanah adalah usaha merubah sifat sifat tanah sesuai dengan keinginan manusia. Di samping itu, tujuan pengolahan tanah adalah untuk membunuh gulma yang tidak diinginkan, menempatkan sisa-sisa tanaman pada tempat yang sesuai sehingga dekomposisi berjalan baik, meratakan tanah untuk memudahkan pekerjaan lapangan, menyatukan pupuk dengan tanah, mengurangi laju erosi, serta menyiapkan tanah agar pengaturan air menjadi lebih mudah.
Awalnya, pengolahan tanah dilakukan secara konvensional, yaitu dicangkul menggunakan tenaga manusia, juga dibajak dengan tenaga hewan. Namun, berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi melahirkan berbagai macam alat dan mesin-mesin pertanian yang dapat membantu meringankan pekerjaan manusia sehingga diperoleh hasil yang maksimal.
Pengaplikasian alat dan mesin pertanian ini, selain memberikan dampak positif juga memberikan dampak negatif. Salah satu dampak negatifnya adalah terjadinya pemadatan tanah akibat penggunaan alat berat yang melintasi lahan.
Pemadatan tanah bukan hal baik dalam pengolahan tanah karena dapat mengurangi aerasi tanah, mengurangi ketersediaan air bagi tanaman, menghambat pertumbuhan akar dan perkecambahan tanaman.
Namun, terjadinya pemadatan tanah akibat pengaplikasian mesin-mesin pertanian tidak dapat dihindari. Berdasarkan hal tersebut, maka penelitian ini perlu dilakukan untuk mengetahui pengaruh kepadatan tanah terhadap pertumbuhan tanaman dan batas toleransi pemadatan yang diperbolehkan, khususnya pada tanaman jagung, yang banyak ditanami di daerah Deli Serdang, Sumatera Utara, sehingga diperoleh tingkat kepadatan tanah yang paling sesuai untuk tanaman tersebut.
Tujuan Penelitian
Untuk mengkaji pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays L.) dan menentukan bobot isi yang paling sesuai untuk tanaman jagung (Zea mays L.) .
Hipotesis
Semakin tinggi tingkat kepadatan suatu tanah, maka pertumbuhan tanaman jagung akan terhambat.
Batasan Masalah
Penelitian ini dilakukan di rumah kaca selama 12 MST (minggu setelah tanam)
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis, yaitu sebagai bahan penyusun skripsi untuk menyelesaikan pendidikan di Fakultas Pertanian Jurusan Keteknikan Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, yaitu sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai tingkat kepadatan tanah yang paling sesuai untuk pertumbuhan tanaman jagung.
3. Bagi petani, yaitu sebagai upaya untuk menjaga agar tidak terjadi pemadatan tanah berlebihan sehingga menghasilkan kualitas tanaman yang maksimal.
TINJAUAN PUSTAKA
Pemadatan Tanah
Pemadatan tanah adalah penyusutan partikel-partikel padatan tanah karena adanya gaya tekan pada permukaan tanah, sehingga ruang-ruang pori tanah menjadi sempit. Penyebab utama terjadinya pemadatan adalah karena adanya lintasan roda mesin-mesin pertanian yang berkontak langsung dengan tanah.
Besarnya tekanan yang diberikan tergantung pada berat traktor, jenis roda, ukuran kontak tanah dengan ban, distribusi tekanan kontak tanah dengan ban, dan distribusi tekanan pada daerah kontak (Damanik, 2007).
Pemadatan tanah merupakan penghambat respirasi tanah, dan menurunkan nilai porositas tanah. Pemadatan tanah yang terus meningkat, akan menyebabkan erosi tanah serta menghambat tunas tanaman untuk tumbuh dikarenakan akar tanaman sulit melakukan penetrasi, sulit mengambil bahan mineral dari tanah, dan sirkulasi udara akan terganggu (Taghavifar dan Madani, 2014).
Tahanan Penetrasi
Tahanan penetrasi tanah adalah kemampuan tanah menahan beban yang berada di atasnya, dimana tahanan penetrasi menggambarkan tingkat kepadatan tanah. Faktor yang mempengaruhi ketahanan penetrasi adalah tekstur tanah, kadar air, dan struktur tanah. Tanah dengan tekstur sedang atau dikategorikan memiliki sifat fisik yang baik akan memiliki tahanan penetrasi yang rendah, sehingga lapisan atas tanah memiliki tahanan penetrasi yang lebih rendah dibandingkan lapisan di bawahnya (Napitupulu, 2019).
Pengukuran ketahanan penetrasi dilakukan dengan menggunakan penetrometer. Setiap melakukan pengukuran, maka pengukuran kadar air tanah
ikut dilakukan. Saat kandungan air tanah meningkat, maka tanah akan menjadi licin sehingga memudahkan akar menembus tanah dan nilai ketahanan penetrasi menurun. Sedangkan tanah keras memiliki ikatan partikel yang kuat sehingga akar tanaman sulit menembus tanah dan nilai ketahanan penetrasi bertambah (Nafisah, 2016).
Penetrometer
Penetrometer adalah suatu alat untuk mengukur ketahanan tanah guna menguji kualitas tanah.seberapa baik tanah digunakan untuk lahan pertanian, perkebunan, bangunan, jalan, jembatan dan berbagai aplikasi yang membutuhkan monitoring. Ketahanan tanah suatu bahan didapatkan dengan menekan sampel dengan penetrometer menggunakan penekan standar seperti kerucut, batang atau jarum yang ditenggelamkan ke dalam tanah. Hasil pengukurannya menunjukkan tingkat kekuatan tanah yang tergantung pada kondisi sampel tanah seperti:jenis tanah, berat penekan, porositas tanah, temperatur tanah dan sebagainya.
Salah satu jenis penetrometer adalah penetrometer tangan (hand-push penetrometer). Menurut Kurnia (2006) penetrometer ini terdiri atas pegangan, cincin, alat pengukur putar, kerucut, dan tongkat penggerak. Cara kerja penetrometer ini adalah dengan menekan pegangan lalau penetrometer didorong masuk ke dalam tanah dengan kekautan tetap sampai mencapai garis 6 mm dari bagian ujung alat yang tumpul, selanjutnya mengeluarkan tangkai penetrometer dari dalam tanah dan membaca nilai pengukuran pada skala. Dilakukan berulangkali pada tempat yang berbeda untuk menghasilkan nilai rata-rata.
Gambar 1. Penetrometer kerucut (BBSDLP, 2006)
Sifat Fisik dan Mekanik Tanah
Sifat fisik tanah adalah sifat yang berhubungan dengan elemen penyusun tanah. Sedangkan sifat mekanis adalah sifat yang menunjukkan keadaan dari struktur tanah jika dikenai suatu gaya atau tekanan yang dijelaskan secara teknis dan mekanis (Kusuma dkk., 2016).
Sifat mekanis penting diperhitungkan karena menjadi tolak ukur kemampuan tanah untuk mempertahankan diri dari berbagai gaya luar, seperti pengolahan tanah dengan traktor yang menimbulkan pemadatan, ataupun gaya dari dalam tubuh tanah itu sendiri. Adapaun sifat mekanis tanah terdiri dari ketahanan penetrasi tanah dan ketahanan geser tanah. Sedangkan sifat fisik yang erat kaitannya jika tanah mendapat tekanan dari luar terdiri dari struktur tanah, tekstur, bobot isi, porositas tanah, permeabilitas tanah, konsistensi, plastisitas tanah, dan infiltrasi air permukaan (Yunus, 2010).
Bobot Isi (bulk density)
Berat isi atau bulk density adalah perbandingan antara massa padatan kering dengan satuan volume tanah termasuk pori- pori tanah dengan satuan gr/cm3. Berat partikel tanah atau berat jenis (ρs) berbeda dengan bulk density karena berat jenis tanah adalah berat kering persatuan volume partikel-partikel (padat) tanah dimana volume pori-pori tanah tidak diperhitungkan, namun massa bahan organik dan anorganik diperhitungkan sebagai massa padatan tanah (Hasanah dkk., 2019).
Bobot isi merupakan petunjuk kepadatan tanah. Jika bobot isi bernilai tinggi maka tanah akan sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar. Tanah yang lebih padat memiliki nilai bobot isi yang lebih besar dibanding tanah kurang padat.
Bobot isi ideal berkisar antara 1,3 – 1,35 gr/cm3. Pada tanah berpasir, bobot isi >
1,65 g/cm3. Pada tanah geluh yang mengandung bahan organik sedang berkisar 1,0-1,6 g/cm3. Bobot isi akan bernilai < 1 jika tanah mengandung bahan organik tinggi. Nilai bobot isi sangat bervariasi tergantung pada tipe dan derajat agregasi, tekstur tanah, dan bahan organik tanah ( Tarigan dkk., 2015).
Menurut awaluddin (2017) Bulk density berbanding lurus dengan particle density. Jika particle density besar maka bulk density pun besar. Namun, tingkat
kadar air berbanding terbalik dengan particle density dan bulk density.
Porositas
Porositas adalah perbandingan total pori dalam tanah yang ditempati air dan udara dengan volume total tanah yang dinyatakan dalam bentuk persen.
Umumnya, udara akan menempati pori kasar dan air menempati pori kecil.
Adapun faktor yang mempengaruhi nilai porositas yaitu ukuran butiran dan berat
jenis tanah. Ukuran pori pada susunan butiran tanah akan menentukan jumlah dan sifat pori (Kusuma dan Yulfiah, 2018).
Menurut Surya dkk. (2017) adanya pemberian bahan organik ke dalam tanah akan mengurangi tingkat kepadatan tanah yang diikuti dengan menurunnya nilai bobot isi tanah. Semakin meningkat bobot isi tanah maka nilai porositas akan semakin menurun, pun sebaliknya.
Kadar Air
Kadar air adalah perbandingan antara berat air dan berat butiran padat.
Kadar air berkaitan erat dengan ukuran butiran, berat volume tanah, dan porositas.
Penentuan kadar air dilakukan dengan analisis tanah di laboratorium dengan pengujian berat volume. Tanah dengan tekstur halus,seperti tanah liat,memiliki ruang pori lebih banyak, sehingga berkemampuan menahan air lebih banyak (Kusuma dan Yulfiah, 2018).
Metode gravimetrik adalah metode yang paling sederhana secara konseptual dalam menentukan kadar air tanah. Pada prinsipnya mencakup pengukuran kehilangan air dengan menimbang sampel tanah sebelum dan sesudah dikeringkan pada suhu 105 – 110oC dalam oven. Hasilnya dinyatakan dalam presentase air dalam tanah, yang dapat diekspresikan dalam presentase terhadap berat kering, berat basah atau terhadap volume (Abdurachman dkk, 2006).
Tekstur Tanah
Tekstur tanah adalahpersentase fraksi pasir, debu, dan liat yang menunjukkan keadaan tingkat kehalusan tanah.Tekstur tanah sangat mempengaruhi sifat keadaan tanah karena berhubungan erat dengan pergerakan udara, air, zat terlarut, berat volume tanah, luas permukaan spesifik, dan
kemudahan dalam memadat. Penentuan tekstur tanah dilakukan melalui proses ananlisis mekanis yang terdiri dari pendispersian agregat tanah mejadi butir –butir tunggal kemudian diikuti dengan sedimentasi (BBSDLP, 2006).
Menurut Rachmiati (2013) tanah yang ideal adalah tanah yang mengandung tekstur lempung, pasir, dan liat dalam takaran seimbang, atau disebut dengan lempung. Jika tanah mengandung terlalu banyak liat, maka air akan sulit diserap ke dalam tanah. Jika tanah mengandung banyak pasir, maka air akan mudah diserap tanah namun tidak dapat di simpan lama karena air akan terinfiltrasi ke dalam lapisan bawahnya.
Ritung dkk. (2011) berpendapat bahwa pengelompokan dalam menentukan kelas tekstur sebagai berikut:
- Halus (h) : liat berpasir, liat, liat berdebu
- Agak halus (ah) : lempung berliat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu - Sedang (s) : lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung berdebu, debu - Agak kasar (ak) : lempung berpasir
- Kasar (k) : pasir, pasir berlempung - Sangat halus (sh) : liat (tipe mineral liat 2:1) Andosol
Andosol adalah tanah berwarna hitam atau cokelat tua, struktur remah, licin jika dipirid, dan kadar bahan organik tinggi. Tanah ini memiliki tekstur lempung berpasir sampai liat berpasir. Kandungan kadar C-Organik bervariasi antara 1,24
% - 22,46 %. Kisaran pH antara antara 3,4 sampai 6,7. Adapun unsur hara yang diperlukan tanaman seperti N total berkisar antara 0.11 %-0, 76 %, dan P tersedia berkisar 32 – 313 ppm. Awalnya, andosol dikenal sebagai tanah yang berada di
daerah gunung berapi. Berdasarkan penelitian lebih lanjut, tanah ini tidak hanya terdapat pada dataran tinggi, namun juga dijumpai di dataran rendah.
Gambar 2.Tanah Andosol(BBSDLP, 2014) Tanaman Jagung (Zae mays L. )
Jagung (Zea mays L.) adalah jenis rumputan/graminae yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabang anakan pada beberapa genotipe tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim tejadi penyerbukan silang.
Jagung merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat inisiasi bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotip, lama penyinaran, dan suhu (Subekti dkk, 2007).
Menurut Iriany dkk. (2007) jagung merupakan tanaman semusim dan satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama siklus hidupnya merupakan pertumbuhan vegetataif dan paruh kedua untuk pertumbuhan
generatif. Tanaman jagung merupakan tanaman tingkat tinggi dengan klasifikasi sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Class : Monocotyledonae Ordo : Poales
Familia : Poaceae Genus : Zea
Spesies : Zea mays L.
Jagung merupakan tanaman yang dapat beradaptasi baik dengan lingkungan.
Suhu minimun untuk pertumbuhan jagung adalah 8-10o C dan suhu maksimum adalah 40o C. Untuk suhu terbaik bagi pertumbuhan jagung adalah 24o C.
Kebutuhan panas untuk jagung tergantung stadia pertumbuhan. Pada stadia perkecambahan dibutuhkan panas 150 - 250 Kal dan pada stadia pemasakan dibutuhkan 2500 - 3000 Kal. Kebutuhan air terbanyak berada pada stadia pembungaan dan pengisian biji (Muhadjir, 2018).
Gambar 3. Tanaman Jagung (Infobertani, 2019)
Fase Pertumbuhan Tanaman Jagung
Menurut Subekti (2007), secara umum jagung mempunyai pola pertumbuhan yang sama, namun interval waktu antartahap pertumbuhan dan jumlah daun yang berkembang dapat berbeda. Pertumbuhan jagung dapat dikelompokkan ke dalam tiga tahap yaitu:
(a) Fase perkecambahan,pada umumnya benih jagung ditanam pada kedalaman 5-8 cm. Biasanya, dengan lingkungan yang lembap, kecambah muncul seragam pada hari ke-4 sampai ke-5 setelah tanam.Tapi pada kondisi dingin atau kering, kecambah baru muncul pada hari ke- 6 sampai 14 setelah tanam.
(b) Fase pertumbuhan vegetatif, dimulai pada saat munculnya daun pertama yang terbuka sempurna. Fase ini berakhir sampai fase tasseling (keluarnya bunga jantan) dan sebelum keluarnya bunga betina (silk atau rambut tongkol).Fase vegetatif dapat diidentifikasi dari jumlah daun yang terbentuk.Biasanya diberi kode Vn yang berarti fase vegetatif dengan jumlah daun n. Biasanya jumlah daun pada fase vegetatif ini bisa 15-18.
(c) Fase reproduktif, yaitu fase pertumbuhan setelah silking sampai masak fisiologis.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2019 sampai bulan Februari 2020 di Laboratorium Riset dan Teknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, dan rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel tanah dari ladang jagung di Kabupaten Deli Serdang, bibit jagung, pupuk cair, pestisida, label, kertas, dan data-data pendukung untuk perhitungan teknik.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Perangkat keras berupa laptop.
2. Alat pemadat tanah berupa lempengan logam untuk memadatkan tanah.
3. Cangkul untuk mengambil sampel tanah .
4. Karung sebagai wadah pengambilan sampel tanah.
5. Alat tulis untuk keperluan menulis.
6. Kertas label untuk menandai sampel.
7. Ring sample sebagai alat pengambilan sampel tanah.
8. Stopwatch untuk menghitung lama waktu tanah dianalisis.
9. Oven untuk mengeringkan tanah.
10. Timbangan untuk mengukur berat tanah.
11. Kalkulator untuk menghitung perhitungan teknik.
12. Ember cat dengan diameter 25 cm dan tinggi 40 cm sebagai wadah media tanam jagung.
13. Alat ukur berupa meteran dan jangka sorong untuk mengukur pertumbuhan panjang jagung.
14. Alat penyemprot untuk menyemprot pupuk dan hama.
Rancangan Percobaan dan Perlakuan
Rancangan penelitian yang dilakukan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan perlakuan bobot isi tanah sebagai indikator kepadatan tanah.
Model linear untuk Rancangan Acak Lengkap terdiri dari t perlakuan dan r, ulangan adalah sebagai berikut (Sunandi, 2013).
Yij =µ+τi+εij ... (1) Dimana : i = 1, 2, … , t
j = 1, 2, … , ri
Yij = Pengamatan pada perlakuan ke-i dalam ulangan ke-j μ = Rataan umum
τi = Perlakuan ke-i εij = Komponen galat
Adapun cara untuk mendapatkan data yang valid dilakuan untuk pengulangan adalah dengan rumus :
(n-1) (t-1) ≥ 15 ...(2) Dimana:
n = Banyaknya pengulangan t = Perlakuan
Dalam penelitian ini, perbandingan bobot isi yang digunakan adalah 1,0;
1,1; 1,2; 1,3 dan 1,4 gr / cm3. Banyaknya pengulangan yang dapat dilakukan adalah :
(n-1) (t-1) = 15 (n-1) (5-1) = 15 4n - 4 = 15 4n = 19 n = 4,75
Dengan demikan, ada 25 ember yang akan digunakan sebagai wadah tanaman jagung. Ember cat tersebut diisi dengan banyak tanah yang disesuaikan dengan bobot isinya. Agar tanah mendapatkan bobot isi yang sesuai, perlu dilakukan pemadatan ketika tanah berada di dalam pot. Setelah itu, sebagian tanah yang tersisa akan digunakan sebagai sampel untuk diukur sifat kimianya, dan dilakukan pengukuran ketahanan penetrasi, kadar air tanah, dan porositas pada tanah yang sudah dipadatkan di dalam ember tersebut. Kemudian, dilakukan penanaman bibit jagung dan diukur pertumbuhan diameter batang, jumlah daun, dan tinggi tanaman jagung. Setelah panen, dihitung biomassa tanaman dan diukur kembali ketahanan penetrasi tanah,. Lalu, dilakukan analisis pengolahan data lanjutan.
Prosedur Penelitian
1. Mengambil sampel tanah
2. Melakukan pengeringan pada tanah dan pengayakan.
3. Memindahkan tanah ke dalam ember cat dan melakukan pemadatan dengan memberikan tekanan pada tanah, dimana nilai kepadatan tanah
direpresentasikan oleh nilai bobot tanah. Banyak tanah yang akan dimasukkan ke dalam ember disesuaikan dengan volume pot, sehingga diperoleh bobot isi tanah yang diinginkan.
4. Melakukan analisis terhadap kadar air tanah, porositas, dan ketahanan penetrasi pada tanah yang telah dipadatkan.
5. Mengukur pH tanah dan melakukan analisis terhadap unsur hara tanah seperti:
C-Organik, P tersedia, dan N total.
6. Meletakkan 3 benih jagung ke dalam ember tanah sedalam 5 cm. Kemudian, 1 minggu setelah tanam, dilakukan penjarangan sehingga tersisa 1 tanaman.
7. Menyemprotkan pupuk daun bayfolan dengan dosis 2 ml/liter interval 14 hari.
8. Menyemprotkan insektisida dan fungisida sebagai pengendalian hama dan penyakit sesuai dosis dan volume yang dianjurkan.
9. Melakukan pengamatan pada pertumbuhan tanaman jagung tiap minggu.
Pengamatan dilakukan dengan cara mengukur tinggi tanaman dari bagian leher akar hingga bagian ujung batang, jumlah daun dihitung dari seluruh daun yang telah membuka sempurna, diameter batang diukur dibagian pangkal batang dengan menggunakan meteran, akar dan bobot biomassa diukur setelah masa panen selesai.
10. Mengukur kembali ketahanan penetrasi tanah.
11. Melakukan analisis perhitungan.
Parameter Pengamatan
Adapun parameter yang diteliti dalam penelitian ini yaitu:
1. Tekstur tanah, analisis tekstur tanah dilakukan di laboratorium untuk mengetahui perbandingan komposisi partikel tanah antara fraksi pasir, debu dan liat.
2. Unsur hara tanah yaitu N total, C-Organik, dan P tersedia, juga tingkat keasaman tanah, dianalisis di laboratorium untuk mengetahui sifat tanah yang akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman jagung.
3. Bobot isi tanah, dianalisis di laboratorium sebagai acuan untuk menentukan banyaknya tanah yang akan dimasukkan ke dalam ember.
4. Ketahanan penetrasi, diukur menggunakan alat penetrometer untuk mengetahui perbedaan sebelum dan setelah penanaman.
5. Kadar air tanah, diukur dilaboratorium untuk mendapatkan data kadar air tanah setelah dipadatkan.
6. Porositas tanah, dianalisis dan dihitung di laboratorium untuk mendapatkan nilai porositas setelah dipadatkan.
7. Sifat agronomi tanaman berupa tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, panjang akar, dan biomassa setelah masa penanaman selesai.
Pengumpulan Data
Perhitungan kadar air tanah
Perhitungan kadar air tanah dapat dilakukan dengan mengambil sampel tanah pada setiap perlakuan, lalu ditimbang dan dikering ovenkan selama 24 jam dengan suhu 105°C. Kadar air tanah diukur dengan metode gravimetri dengan rumus :
= - b b 1 ...(3) Dimana: KA = kadar air tanah (%)
Wa = berat sampel tanah basah (gr) Wb = berat sampel tanah kering (gr) Perhitungan bobot isi tanah (Bulk density)
Perhitungan bobot isi tanah atau Bulk density dapat dihitung dengan persamaan : = b t ...(4) Dimana: BD = bulk density (gr/cm3)
Wb = berat sampel tanah kering (gr) Vt = volume total (cm3)
Perhitungan porositas
Nilai porositas dapat dihitung dengan mengambil sampel tanah pada setiap perlakuan yang dihitung dengan persamaan :
f =1-
s 1 ...(5) Dimana: f = porositas (%)
b = berat volume tanah s = berat jenis partikel tanah Perhitungan tahanan penetrasi
Tp = . ...(6) Dimana : Tp = tahanan penetrasi (kg/cm2)
Fp = gaya penetrasi terukur pada penetrometer (kg) Ak = luas penampang kerucut (cm2)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Tanah Sebelum Pemadatan
Tanah yang diambil sebagai media tanam jagung adalah tanah andosol, berasal dari ladang bekas penanaman jagung yang telah dipanen.Sebelum dilakukan pemadatan di dalam pot, tanah dikeringanginkan lalu diayak dan diukur tekstur, pH tanah, beserta unsur haranya.Data yang didapatkan setelah melakukan pengukuran tekstur dan sifat kimia tanah adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Perbandingan partikel tanah
Parameter Nilai (%)
Debu 29
Pasir 60
Liat 11
Debu + Liat 40
Tabel 2. Hasil analisis sifat kimia tanah andosol
Sifat Kimia Hasil Kriteria *
N-Total (%) 0,24 Sedang
P (ppm) 2,53 Sangat rendah
C-organik (%) 3,19 Tinggi
pH 4,53 Masam
*Keterangan: Pengkelasan berdasarkan kriteria Balai Penelitian Tanah (2009)
Hasil analisis tanah menunjukkan bahwa tanah andosol mempunyai tekstur lempung berpasir dengan kandungan pasir (60%), debu (29%), dan liat (11%), dimana tekstur ini dikategorikan kedalam kelas agak kasar (ak). Menurut Ritung dkk., (2019) terdapat enam kelas tekstur tanah berdasarkan USDA yaitu halus (h) : liat berpasir, liat, liat berdebu; agak halus (ah) : liat berpasir, liat, liat berdebu;
agak halus (ah) : lempung berliat, lempung liat berpasir, lempung liat berdebu;
sedang (s) : lempung berpasir sangat halus, lempung, lempung berdebu, debu;
agak kasar (ak) : lempung berpasir; kasar (k) : pasir, pasir berlempung; dan sangat halus (sh) : liat (tipe mineral liat 2:1). Tanah yang termasuk kedalam kelas agak
kasar akan membentuk pori makro yang menyebabkan tingginya nilai porositas sehingga tidak terjadi akumulasi air. Menurut Isra dkk.(2019) tanah yang didominasi oleh pasir, memiliki banyak pori-pori makro atau disebut porous.
Tanah andosol tergolong tanah masam dengan pH 4,53 dan kandunga C- Organik 3,19 % yang tergolong tinggi, mempunyai N-total 0,24 yang tergolong sedang, dan P-tersedia yang tergolong sangat rendah yaitu sebesar 2,53 ppm.
Karakteristik Tanah Setelah Pemadatan Kadar air
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kadar air tanah. Data selanjutnya diuji dengan metode DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh kepadatan tanah terhadap kadar air tanah Bobot Isi (gr/cm3) Kadar Air (%)
1,0 44.6a
1,1 56.2b
1,2 64.6c
1,3 70.2cd
1,4 78.8e
Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%
Adapun huruf-huruf yang mengikuti angka pada kolom yang sama, merupakan pengkodean yang berfungsi untuk melihat pengaruh antar perlakuan, yang nantinya akan berfungsi untuk menentukan bobot isi terbaik untuk pertumbuhan tanaman jagung. Dari tabel terlihat bahwa kadar air pada tiap bobot berbeda nyata. Hal ini ditunjukkan dengan adanya huruf yang berbeda, mengikuti angka pada tiap nilai kadar air yang dihasilkan. Kadar air semakin meningkat dengan bertambahnya bobot isi. Hal ini disebabkan karena pemadatan tanah mengakibatkan terjadinya kerusakan sifat fisik dan penurunan kualitas tanah sehingga
proses pemanfaatan air oleh tumbuhan menjadi terganggu. Menurut Kusumawati (2012) hal ini terkadi karena pada kondisi tanah yang padat, air tidak dapat bergerak melalui pori tanah sehingga terjerap oleh matriks tanah dan menyebabkan kadar air yang terukur tinggi pada tanah yang mempunyai kepadatan tanah yang tinggi.
Gambar 4. Grafik hubungan kepadatan tanah dengan kadar air tanah
Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap kadar air tanah. Hal ini dapat dilihat pada grafik yang menunjukkan nilai koefisien determinasi (R2) yang didapat sebesar 0,98.
Artinya, hubungan antara kadar air dan kepadatan sangat erat dikarenakan nilai R2 mendekati nilai 1.
Tahanan penetrasi
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tahanan pentrasi tanah, baik sebelum maupun setelah ditanami tanaman. Selanjutnya diuji DMRT dengan hasil pada tabel 4.
Tabel 4. Pengaruh kepadatan tanah terhadap tahanan penetrasi sebelum dan sesudah ditanami jagung
Kepadatan Tanah (gr/cm3)
Sebelum Penanaman (kg/cm2)
Setelah Penanaman (kg/cm2)
1,0 0.89a 0.57a
1,1 1.32b 0.87a
1,2 2.43c 1.7b
1,3 3.01d 2.51c
1,4 3.03d 2.91c
Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%
y = 82,4x - 36 R² = 0,9858
0 20 40 60 80 100
0.9 1.1 1.3 1.5
Kadar Air (%)
Bobot Isi (gr/cm3)
Nilai tahanan penetrasi akan semakin meningkat dengan bertambahnya kepadatan tanah. Dari tabel 4 terlihat bahwa nilai resistensi mengalami perubahan dari sebelum penanaman dan setelah penanaman. Dengan bertambahnya kepadatan tanah, makan tahanan penetrasi semakin meningkat, namun mengalami penurunan setelah dilakukan penanaman. Hal ini terjadi karena adanya pergerakan akar yang membuat tanah menjadi gembur sehingga menurunkan nilai penetrasi tanah. Menurut Kurniasih dan Wulandhany (2009) akar akan berusaha memperluas distribusi perakaran dan menembus daerah-daerah yang memiliki persediaan air lebih banyak, yaitu pada lapisan tanah yang lebih dalam.
Nilai normal ketahanan penetrasi tanah untuk pertumbuhan akar secara normal adalah 0-5 kg/cm2.Perkembangan akar tanaman mulai terhambat jika tahanan penetrasi tanah 5 kg/cm2.Banyak pertumbuhan akar tanaman tinggal setengahnya jika ketahanan penetrasi akar adalah 20 kg/cm2 (Horn and Baumgartl, 2000). Dalam hal ini, nilai resistansi tanah masih dalam batas yang normal sehingga tanaman jagung masih dapat bertumbuh.
Meningkatnya kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap nilai resistensi tanah baik sebelum ditanam maupun setelah ditanam. Nilai koefisein determinasi yang didapat berturut-turut adalah 0,90 (sebelum ditanam) dan 0,85 (setelah ditanam). Dari tabel juga, dapat diketahui bahwa tahanan penetrasi terbaik adalah yang nilainya paling rendah, yang diikuti oleh huruf a, yaitu pada bobot isi 1,0 gr/cm3.
Gambar 5. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai tahanan penetrasi sebelum dan setelah ditanami jagung
Porositas
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap porositas tanah. Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada tabel 5.
Tabel 5. Pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap porositas tanah
Kepadatan Tanah(gr/cm3) Porositas (%)
1 0.42e
1,1 0.39cd
1,2 0.37bc
1,3 0.35ab
1,4 0.34a
Keterangan: angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%
Hasil analisis statistika menunjukkan tingkat kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap nilai porositas. Pada grafik, nilai porositas tanah pada setiap perlakuan mengalami penurunan.
y = 5.9693x - 5.0276 R² = 0.8503
y = 6.3218x - 5.8736 R² = 0.9053
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
0.9 1.1 1.3 1.5
Tahanan Penetrasi (kg/cm2)
Kepadatan Tanah (gr/cm3)
Sebelum Tanam Setelah Tanam
Gambar 6. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan nilai porositas tanah Meningkatnya bobot isi menyebabkan sebagian udara yang mengisi ruang pori akan tertekan keluar sehingga terjadi penurunan porositas. Menurut Utomo dkk. (2015) penurunan porositas terjadi akibat adanya lalu lintas traktor dan alat pengolah tanah di atas permukaan tanah, sehingga ruang pori dalam tanah akan semakin memadat dan menyebakan meningkatnya berat isi tanah. Menurut Perdana dan Wawan (2015) perlakuan pemadatan tanah menyebabkan berkurangnya porositas pada tanah. Persentasi ruang pori yang rendah berkaitan dengan nilai bulk density yang tinggi.
Hasil uji korelasi menunjukkan bahwa kepadatan tanah mempunyai korelasi yang nyata terhadap porositas tanah. Hal ini dapat dilihat dari besarnya nilai koefisien determinasi (R2) yang didapat yaitu 0,97, yang artinya hubungan antara kepadatan tanah dengan porositas sangat erat kaitannya. Dapat dilihat pula bahwa porositas terbaik adalah yang paling tinggi nilainya, yang nilainya diikuti oleh huruf e, yaitu pada bobot isi 1,0 gr/cm3.
y = -0.2066x + 0.6209 R² = 0.9792
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45
0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
Porositas (%)
Bobot isi (gr/cm3)
Pengaruh Kepadatan Tanah Terhadap Pertumbuhan Tanaman Tinggi tanaman
Salah satu parameter yang diukur pada penelitian ini adalah tinggi tanaman. Tinggi tanaman dihitung dari pangkal batang hingga ruas batang terakhir sebelum bunga. Tinggi tanaman merupakan ukuran tanaman yang sering diamati sebagai indikator pertumbuhan maupun sebagai parameter untuk mengukur pengaruh lingkungan atau perlakuan yang diterapkan karena tinggi tanaman merupakan ukuran pertumbuhan yang paling mudah dilihat (Ekowati dan Nasir, 2011).
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap tinggi tanaman jagung (lampiran 7). Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada lampiran 13.
Dari lampiran 13 terlihat bahwa tanaman jagung mulai muncul kepermukaan pada 3 hari setelah tanam (HST). Kepadatan tanah memberikan efek yang beragam terhadap tinggi tanaman. Hasil analisis statistik menunjukkan pada awal pertumbuhan (1, 2, 3, 4 MST), kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman, tetapi pada pertengahan pertumbuhan (5, 6, 7 MST) kepadatan tanah memberikan pengaruh yang nyata, namun di minggu ke-8 tidak berpengaruh nyata, dan di akhir pertumbuhan tanaman (9, 10, 11, 12 MST) terlihat kembali pengaruh yang sangat nyata (lampiran 7). Hasil pengamatan tinggi tanaman kacang tanah dapat dilihat pada lampiran 14.
Pada umur 1 – 4 MST, pertumbuhan jagung masuk kedalam 2 fase sekaligus, yaitu fase v3-v5 di mana akar seminal berhenti tumbuh, akar nodul
mulai aktif, dan titik tumbuh di bawah permukaan tanah. Lalu fase v6-v10, dimana titik tumbuh sudah di atas permukaan tanah, perkembangan akar dan penyebarannya di tanah sangat cepat serta pemanjangan batang meningkat dengan cepat. Tanaman mulai menyerap hara dalam jumlah yang lebih banyak (Subekti dkk., 2007).
Adanya penambahan tingkat kepadatan tanah mengakibatkan sulitnya akar menyerap hara dalam jumlah yang ditentukan. Mualim (2007) menyatakan bahwa jika akar terganggu maka akan menyebabkan bagian tajuk terganggu dan pertumbuhan pun akan terhambat. Pada minggu ke-8 terlihat perbedaan tidak nyata akibat adanya gangguan hama di waktu tersebut, yang menghambat pertumbuhan beberapa tanaman jagung, sehingga tidak terlihat perbedaan signifikan. Namun, hal tersebut dapat diatasi untuk masa tanam selanjutnya sehingga terlihat kembali pengaruh yang sangat nyata.
Dari lampiran 13, dapat diketahui bahwa bobot isi tanah yang sesuai untuk tanaman jagung dilihat dari parameter tinggi tanaman adalah 1,00 g/cm3dan 1,2 g/cm3.
Diameter batang
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap diameter batang tanaman jagung (lampiran 8). Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada lampiran 14.
Menurut Rahmawati (2002), tingkat kepadatan tanah berpengaruh nyata menurunkan pertumbuhan tinggi tanaman, nisbah pucuk akar, diameter batang, pertumbuhan berat kering total, dan kedalaman penetrasi akar. Respons
pertumbuhan tanaman yang paling peka terhadap tingkat kepadatan tanah adalah kedalaman penetrasi akar, sedangkan respons pertumbuhan tanaman yang kurang peka terhadap tingkat kepadatan tanah adalah diameter batang tanaman. Menurut Damanik (2007), pemadatan tanah memberikan hambatan mekanik bagi pertumbuhan tanaman sehingga dapat mengurangi perkecambahan, mencegah sistem perakaran yang menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat dan mengurangi hasil tanaman.
Dari lampiran 14, dapat diketahui bahwa bobot isi tanah yang sesuai untuk tanaman jagung dilihat dari parameter diameter tanaman adalah 1,00 g/cm3. Jumlah Daun
Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata pada jumlah daun yang dihasilkan (lampiran 9). Data selanjutnya diuji dengan DMRT pada taraf 5% dan hasilnya ditunjukkan pada lampiran 15.
Jumlah daun yang dipengaruhi oleh kepadatan tanah hanya terjadi saat 7, 10, 11, dan 12 MST saja. Hal ini dapat terjadi karena adanya serangan kutu daun (Myzus persicae) yang menyerang bagian daun muda dengan cara menghisap cairan daun. Serangan dapat menyebabkan daun menguning, menggulung, dan menimbulkan cendawan jelaga. Selain itu, ada belalang yang menyerang dengan cara memakan tanaman jagung yang masih muda. Serangan belalang bisa menghabiskan seluruh bagian daun, bahkan tulang daun (Baco dan Tandiabang, 2019).
Selain berhubungan dengan hama, terjadinya gugur daun seiring bertambahnya umur jagung mengakibatkan tingkat kepadatan tanah tidak
berpengaruh pada jumlah daun yang dihasilkan. Namun, jika dilihat secara fisik, kepadatan tanah tetap memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan jumlah daun.
Hal ini dapat dilihat pada lampiran menunjukkan bahwa tanaman dengan bobot isi 1 gr/cm3 memiliki pertumbuhan yang signifikan dibanding bobot isi yang lain.
Akar
Hasil analisis statsitik menunjukkan bahwa kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap panjang akar, juga bobot akar kering dan basah (lampiran 10).
Tabel 6. Pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap akar tanaman jagung Bobot Isi
(gr/cm3)
panjang akar (cm)
bobot akar basah (gr)
bobot akar kering (gr)
1 30.6d 111b 32.6b
1.1 25.8c 85ab 27b
1.2 23.6bc 78.4a 19a
1.3 23.2b 71.8a 16.2a
1.4 17.8a 61.6a 14.6a
Keterangan: angka pada baris yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%.
Dengan meningkatnya bobot isi tanah, semakin berkurang nilai porositas.
Penurunan nilai porositas tanah membuat nilai kerapatan tanah meningkat sehingga mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan akar dan mengurangi ketersediaan oksigen di dalam zona akar (Napitupulu, 2019). Struktur tanah yang padat akan menghambat laju penetrasi akar lebih dalam. Karena tanah padat susah ditembus akar, maka daerah pemanjangan akar semakin pendek (Maryamah, 2010).
Dari tabel diatas dapat diketahui bobot isi yang sesuai untuk pertumbuhan kacang tanah dilihat dari parameter panjang akar adalah 1,0 g/cm3.
Biomassa
Terdapat dua macam pengukuran bio-massa tanaman, yakni berat segar dan berat kering. Berat segar tanaman dihitung dengan jalan menimbang tanaman cepat-cepat sebelum kadar air dalam tanaman banyak berkurang. Berat basah
suatu tanaman sangat dipengaruhi oleh status air. Status air suatu jaringan atau keseluruhan tubuh tanaman dapat berubah seiring pertambahan umur tanaman dan dipengatuhi oleh lingkungan yang jarang konstan sehingga pengukuran berat kering lebih disukai karena tidak dipengaruhi oleh status air suatu tumbuhan sehingga dirasa lebih reliable (Sitompul dan Guritno, 1995)
Dari hasil analisis statistik, terlihat bahwa kepadatan tanah memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap biomassa tajuk basah maupun kering (lampiran 11). Hasil pengukuran biomassa tajuk jagung tersaji dalam tabel 10.
Tabel 7. Pengaruh tingkat kepadatan tanah terhadap tajuk tanaman jagung Bobot Isi (gr/cm3) Bobot basah (gr) Bobot kering (gr)
1 317.4d 76.4e
1.1 295.2cd 69.2cd
1.2 283.4c 66.6c
1.3 247.2b 56b
1.4 213.8a 48.6a
Keterangan: angka pada baris yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%.
Semakin tinggi nilai kepadatan tanah, maka nilai bobot basah dan kering semakin berkurang.Hal ini disebabkan karena terganggunya penyerapan air oleh akar di dalam tanah. Air yang terdapat dalam tanah akan digunakan dalam proses fotosintesis. Selain itu air juga berperan dalam melarutkan unsur-unsur hara yang ada sehingga dapat diserap oleh tumbuhan.Unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan selain unsur C, H dan O hanya dapat diserap tumbuhan dalam bentuk ion, baik itu dalam bentuk kation maupun anion.Sehingga diperlukan air untuk menjadikan unsur hara tersebut dalam bentuk larutan yang berisi ion-ion yang dapat diserap oleh tumbuhan (Ekowati dan Nasir, 2011).
Dari tabel diketahui bahwa bobot isi terbaik untuk biomassa basah maupun kering terdapat pada bobot isi 1,0 gr/cm3.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan antara lain:
1. Peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap kadar air, porositas, tahanan penetrasi tanah baik sebelum tanam maupun sesudah tanam.
2. Peningkatan kepadatan tanah berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman, diameter batang, panjang akar, biomassa kering dan basah tanaman jagung.
3. Peningkatan kepadatan tanah tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah daun tanaman jagung.
4. Kepadatan tanah yang paling sesuai untuk pertumbuhan jagung adalah pada bobot isi 1,0 g/cm3 .
Saran
Dari hasil penelitian yang diperoleh maka peneliti memberikan saran antara lain : 1. Untuk menghindari serangan bakteri asal tanah, sebaiknya tanah yang
digunakan untuk media tanam terlebih dahulu ditambahkan bahan organik.
2. Sebaiknya perlu diberikan penambahan kasa di dalam rumah kaca untuk menghindari serangan hama yang berlebihan.
3. Sebaiknya tetap diberikan pemupukan normal pada tanaman agar tanaman jagung tumbuh dengan normal
.
DAFTAR PUSTAKA
Abdurachman, A., U. Haryati, dan I. Juarsah. 2006. Peneteapan Kadar Air Tanah Dengan Metode Gravimetrik. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Bogor
Awaluddin, M. 2017. Studi Permeabilitas Aspal Beton Sebagai Bahan Lapis Kedap. Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin. Makassar.
Baco, D.dan J. Tandiabang. 2019. Hama Utama Jagung dan Pengendaliannya.
Balai Penelitian Tanaman Pangan. Maros.
[BBSDLP] Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian.2006. Sifat Fisik Tanah dan Metode Analisisnya. Departemen Pertanian. Bogor.
[BBSDLP]Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. 2009. Analisis Kimia Tanah, Air, Tanaman, dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah Departemen Pertanian.
[BBSDLP] Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. 2014. Tanah Andosol di Indonesia. Kementerian Pertanian.
Bogor.
Damanik, P. 2007. Perubahan Kepadatan Tanah dan Produksi Tanaman Kacang Tanah (arachis hypogeal L.)Akibat Intensitas Lintasan Traktor dan Dosis Bokashi.Skripsi.Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Ekowati, D., dan M. Nasir. 2011. Pertumbuhan Tanaman Jagung (Zea mays L.) Varietas Bisi-2 Pada Pasir Reject dan Pasir Asli di Pantai Trisik Kulonprogo.Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada.Yogyakarta.
Hasanah A.U., Zulkarnain, dan R. Jannah. 2019. Analisis Infiltrasi Tanah Pada Berbagai Jenis Pohon. Prosiding Seminar Nasional Tantangan dan Peluang Menuju Pertanian Berkelanjutan: 44. Balikpapan, 7-8 Agustus 2019. Universitas Mulawarman.
Horn, R.and T. Baumgartl. 2000. Dynamic Properties of Soils. CRC Press. Boca Raton.
Infobertani.com, 2019. Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Jagung Lengkap.https://www.infobertani.com. [Diakses pada tanggal 10 September 2020]
Iriany, R. N., M. Yasin, dan M. A. Takdir. 2007. Asal, Sejarah, dan Taksonomi Jagung. Balai Penelitian Tanaman Serealia. Maros.
Isra N., S. A. Lias, dan A. Ahmad. 2019. Karakteristik Ukuran Butir dan Mineral Liat Tanah Pada Kejadian Longsor. Jurnal Ecosolum 8 (2) : 68-69.
Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin.
Makassar.
Kurnia, U., M.S. Djunaedi, Dan S. Marwanto. 2006. Penetapan Penetrasi Tanah.
Departemen Pertanian. Bogor.
Kurniasih B., Dan F. Wulandhany. 2009. Penggulungan Daun, Pertumbuhan Tajuk dan Akar Beberapa Varietas Padi Gogo Pada Kondisi Cekaman Air Yang Berbeda. Agrivita 31(2): 118- 128.
Kusuma, M.N., dan Yulfiah. 2018. Hubungan Porositas Dengan Sifat Fisik Tanah Pada Infiltration Gallery. Fakultas Teknik Lingkungan Insitut Teknologi Adhi Tama. Surabaya.
Kusuma, R.I., E. Mina, dan I. Ikhsan. 2016. Tinjauan Sifat Fisis dan Mekanis Tanah.Jurnal Fondasi 5 (2) : 33.
Maryamah L. S. 2010. Pengaruh Kepadatan Tanah Terhadap Sifat Fisik Tanah dan Perkecambahan Benih Kacang Tanah dan Kedelai. Skripsi. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Mualim, L. 2007. Tanggap Morfologi, Fisiologi, dan Anatomi Akar Serta Tajuk Tanaman Terhadap Pemadatan Tanah. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Muhadjir, F . 2018. Karakteristik Tanaman Jagung. Balai Penelitian Tanaman Pangan. Bogor.
Muzani, A. 2012. Rancang Bangun Penetrometer Digital Berbasis Mikrokontroler ATMEGA 8535.Skripsi.Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Nafisah, F. 2016. Ketahanan Penetrasi dan Sifat Fisik Tanah Pada Penggunaan Lahan Budidaya Monokultur. Skripsi.Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Napitupulu, R. P. 2019. Pengaruh Jumlah Lintasan Traktor Roda 4 Terhadap Pemadatan Tanah. Skripsi. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Perdana,S., dan Wawan. 2015. Pengaruh Pemadatan Tanah Gambur Terhadap Sifat Fisik Pada Dua Lokasi Yang Berbeda.Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Pertanian Riau.http://jom.unri.ac.id. Diakses pada tanggal 20 Juni 2020.
Rachmiati, Y. 2013. Hubungan Iklim dan Tanah.Pusat Penelitian Teh dan Kina.
Gambung
Rahmawati, I. 2002. Pengaruh Intensitas Penyadaran Kayu oleh Traktor terhadap Kepadatan Tanah dan Pertumbuhan dan Pertumbuhan Acacia mangium dan Paraserianthes falcataria.Skripsi.Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Ritung, S., K. Nugroho, A. Mulyani, dan E. Suryani. 2011. Petunjuk Teknis Evaluasi Lahan Untuk Komuditas Pertanian (Edisi Revisi). Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor.
Sitompul, S. M dan B. Guritno., 1995.Analisis Pertumbuhan Tanaman.Gajah Mada University Press.Yogyakarta.
Subekti, N.A., Syarifuddin, R. Efendi, dan S. Sunarti. Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung. Balai Penelitian Tanaman Serealia. Maros.
Sunandi, e. 2013. Rancangan Acak Lengkap Dengan Subsampel. E-Jurnal Statistika.Fakultas MIPA Universitas Bengkulu.
Surya, J. A., Y. Nuraini, dan Widianto. 2017. Kajian Porositas Tanah Pada Pemberian Beberapa Jenis Bahan Organik di Perkebunan Kopi Robusta.
Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 4(1) : 469.
Tarigan, E.S., H. Guchi, dan P. Marbun. 2015. Evaluasi Status Bahan Organik dan Sifat Fisik Tanah (Bulk Density , Tekstur, Suhu Tanah) Pada Lahan Tanaman Kopi (Coffea Sp) di Beberapa Kecamatan Kabupaten Dairi.
Jurnal Agroekoteknologi 3 (1) : 250-253.
Taghavifar, H. dan A. Mardani. 2014. Effect Of Velocity, Wheel Load And Multipass On Soil Compaction. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences 13: 57-66.
Utomo, W.H., C. E. Nita, dan B. Siswanto. 2015. Pengaruh Pengolahan Tanah dan Pemberian Bahan Organik (Blotong Dan Abu Ketel) Terhadap Porositas Tanah dan Pertumbuhan Tanaman Tebu Pada Ultisol. Jurnal Tanah dan Sumberdaya Lahan 2 (1) : 122.
Yunus, Y. 2010. Kompaksi Tanah Pada Lahan Miring.Alfabeta. Bandung.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Bagan alur penelitian
Pengambilan sampel tanah Mulai
Pengeringan dan pengayakan tanah
Pengukuran C organic, P tersedia dan N total
Penetapan bobot isi
Pengukuran kadar air, porositas dan tahanan penetrasi tanah
Penanaman benih jagung
Pengamatan sifat agronomi tanaman
Pengukuran kembali tahanan penetrasi tanah
Pengolahan data
Selesai
Lampiran 2. Simulasi pemadatan tanah
1. Volume tanah untuk setiap pot adalah volume pot = (R2+Rr+r2)
volume pot = [152+(15 x 12,5)+12,52] volume pot = 17.858,75 cm3
2. Massa untuk setiap pot disesuaikan dengan tingkat bobot isi
Maka :
Bobot isi 1,0 gr/cm3
Bobot isi 1,1 gr/cm3
19.644,63 gr Bobot isi 1,2 gr/cm3
21.430,5 gr Bobot isi 1,3 gr/cm3
23.216,38 gr Bobot isi 1,4 gr/cm3
25.002,25 gr
R
r
t
Lampiran 3. Tata letak penanaman jagung
Keterangan :
1,2,3 = Ulangan ke-1, 2, 3, dst.
A = Bobot isi 1,0 gr/cm3 B = Bobot isi 1,1 gr/cm3 C = Bobot isi 1,2 gr/cm3 D = Bobot isi 1,3 gr/cm3 E = Bobot isi 1,4 gr/cm3
70 cm
25 cm
E1
70 cm
E2
70 cm
E3
70 cm
C4
70 cm
C3
70 cm
C2
70 cm
C1
70 cm
D4
70 cm
D5
70 cm
B5
70 cm
D3
70 cm
D2
70 cm
E5
70 cm
E4
70 cm
D1
70 cm
A2
70 cm
A1 A5
70 cm
C5
70 cm
A4
70 cm
B2
70 cm
B3
70 cm
B4
70 cm
B1
70 cm
A3
70 cm
Lampiran 4. Hasil Analisis Tanah Andosol
Lampiran 5. Kriteria penilaian hasil analisis tanah andosol Parameter Tanah Sangat
rendah
Rendah Sedang Tinggi Sangattinggi
C (%) <1 1-2 2-3 3-5 >5
N (%) <0,1 0,1-0,2 0,21-0,5 0,51-0,75 >0,75
C/N <5 5-10 11-15 16-25 >25
P2O2 HCL 25 % (mg/100g)
<15 15-20 21-40 41-60 >60
P2O2 Bray (ppm P ) <4 5-7 8-10 11-15 >15 Parameter
Tanah
Sangat masam
Masam Agak masam
Netral Agak alkalis
Alkalis Ph H2O <4,5 4,5-5,5 5,5-6,5 6,6,-7,5 7,6-8,5 >8,5 Sumber :BBSDLP, 2009
Lampiran 6. Rekapitulasi sidik ragam pengaruh kepadatan tanah terhadap sifat fisik tanah
Peubah Sumber Keragaman
Derajat Bebas
Jumlah Kuadrat
Kuadrat Tengah
F hitung
Pr > f Koefisien Keragaman Kadar Air
Perlakuan 4 3443,840 860,960 26,956 0,000** 8,988
Galat 20 638,800 31,940
Umum 24 4082,640
Tahanan penetrasi sebelum penanaman
Perlakuan 4 20,424 5,106 61,959 <0,0001** 16,762
Galat 20 1,648 0,082
Umum 24 22,072
Tahanan penetrasi setelah penanaman
Perlakuan 4 19,341 4,835 59,968 <0,0001** 13,296
Galat 20 1,613 0,081
Umum 24 20,954
Nilai Porositas
Perlakuan 4 0,022 0,005 12,921 <0,0001** 5,506
Galat 20 0,008 0,0004
Umum 24 0,030
Keterangan: ** sangat nyata; * nyata; tn tidak nyata
