6

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Pertanian organik

Pertanian berkelanjutan (Suistainable agriculture) mengintegrasikan tujuan

kesehatan lingkungan, keuntungan ekonomi, dan kesejahteraan sosial dan

ekonomi untuk memenuhi kebutuhan pangan pada saat ini tanpa mengabaikan hak

generasi yang akan datang (ESCAP,2009). Praktek pertanian berkelanjutan

mencakup penggunaan nutrisi organik dan biologis, rotasi tanaman, pengelolaan

hama terpadu, dan peningkatan keberagaman biologis. Praktek berkelanjutan tidak

hanya ramah lingkungan tetapi juga mampu memberikan hasil yang lebih tinggi.

Budidaya pertanian di Indonesia terbagi menjadi dua yaitu pertanian

organik dan konvensional. Pertanian organik adalah sistem budidaya pertanian

yang mengandalkan bahan bahan alami seperti kompos, pupuk kandang,dan

pupuk hijau tanpa menggunakan bahan sintesis (agrokimia), sementara pertanian

konvensional adalah sistem budidaya pertanian yang mengandalkan input bahan

kimia terutama pupuk kimia dan pestisida.

Pertanian organik pada saat ini dipraktekkan di 141 negara dan pasar

produk organik telah tumbuh dengan cepat selama beberapa tahun terakhir. Pada

tahun 2007 penjualan produk organik dunia mencapai 46,1 milyar dolllar, tumbuh

dengan rata-rata sebesar 5 milyar dollar per tahun. Walaupun sebagian besar

penjualan global terkonsentrasi di Amerika Utara dan Eropa, namun industri

pertanian organik mengalami pertumbuhan yang besar di berbagai negara, dan

produk tersebut sekarang dapat dijumpai di banyak toko eceran (IFOAM,2009).

7

Di Indonesia telah menetapkan standar pangan organik yang dinyatakan

pada SNI 01-6729-2002. Menurut SNI 01-6729-2002, pangan organik

didefinisikan sebagai pangan yang dihasilkan dengan cara-cara pertanian organik

yang menerapkan praktek manajemen yang bertujuan memelihara ekosistem

untuk mencapai produktivitas berkelanjutan. Dalam pertanian organik kesuburan

tanah dijaga dan ditingkatkan dengan mengoptimalkan aktivitas biologi tanah

untuk menyediakan nutrisi yang seimbang bagi kehidupan tanaman.

B. Pertanian Konvensional

Pertanian konvensional adalah sistem budidaya pertanian yang

mengandalkan input bahan kimia terutama pupuk kimia dan pestisida. Didalam

meningkatkan kebutuhan pangan, pertanian konvensional berperan penting di

dalamnya, tetapi di dalam pengelolaannya sebagia besar menggunakan input

produk kimia seperti pupuk, dan pestisida. Menurunnya produktivitas lahan

diakibatkan oleh cara cara pengelolaan lahan sawah yang kurang tepat,pada

umumnya petani tidak pernah memberikan bahan organik atau pupuk organik

kelahan sawahnya,mereka lebih mengutamakan pemberian pupuk anorganik.

Petani berpikir pupuk organik lebih lambat tersedianya bila dibandingkan dengan

pupuk anorganik. Dalam jangka waktu yang lama, hal ini dapat menyebabkan

dampak yang negatif, yaitu lahan sawah menjadi sangat bergantung terhadap

adanya input dari luar,sawah tidak subur,karena miskin beberapa unsur hara dan

akan mengakibatkan memburuknya sifat kimia dan fisik tanah.

8

C. Pertanian Semi organik

Pertanian semi organik merupakan suatu bentuk tata cara pengolahan

tanah dan budidaya tanaman dengan memanfaatkan pupuk yang berasal dari

bahan organik dan pupuk kimia. Teknologi intensifikasi pertanian sejak revolusi

hijau telah mampu meningkatkan produksi panagn dunia termasuk padi secara

pesat dan juga produktivitasnya. Revolui hijau merupakan suatu kombinasi dari

varietas unggul, pupuk kimia dan bahan kimia pertanian lainnya. Banyak pihak

mengatakan bahwa sistem tersebut kurang berkelanjutan dalam jangka panjang

tanpa penambahan bahan organik yang cukup ke dalam tanah., serta timbulnya

dampak negatif dari penggunaan pestisida kimia.

Sistem pertanian organik murni yang bisa berkelanjutan untuk

mencapainya diperlukan waktu yang cukup sebagai masa transisi atau masa

konvensi atau disebut juga usaha tani semi organik. Dalam penelitian Suhartini

(2013) menyatakan bahwa para petani di Kabupaten Sragen telah menerapkan

sistem usaha tani padi organik atau semi organik secara umum mulai pada tahun

2001. Hal ini telah menjadi program Pemerintah daerah Kabupaten Sragen. Pada

awalnya petani masih menggunakan pupuk kimia dengan jumlah yang lebih

sedikit namun tanpa pestisida kimia sama sekali yang biasa disebut sebagai usaha

padi semi organik. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa kualitas lingkungan

pada usahatani padi semi organik lebih baik daripada usaha tani padi non

organik.Ada korelasi positif yang erat antara kualitas lingkungan dengan

usahatani padi semi organik. Hasil estimasi dengan FGLS (Feasible Generalized

Least Square) model heteroskedastisitas untuk fungsi produktivitas menunjukkan

9

bahwa kualitas lingkungan lingkungan yang baik pada usahatani padi semi

organik berpengaruh nyata meningkatkan produktivitas padi di kedua lokasi di

Kabupaten Sragen yaitu di Kecamatan Sambungmcan dan Kecamatan Sambirejo.

D. Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Padi

Menurut AAK (1990), tanaman padi merupakan tanaman semusim

termasuk golongan rumput-rumputan dengan klasifikasi sebagai berikut :

Genus : Oryza,

Spesies : Oryza sativa L.

Padi merupakan tanaman semi-aquatis yang cocok ditanam di lahan

tergenang.Meskipun demikian, padi juga baik ditanam di lahan tanpa genangan,

asal kebutuhan airnya dicukupi. Oleh karena itu, baik di Indonesia dan di negara

lain padi ditanan didua jenis lahan utama, yaitu lahan sawah dan ladang (lahan

kering). Di Indonesia, padi ditanam di dua musim yang berbeda, yaitu musim

hujan dan musim kemarau (Suparyono dan Setyono, 1993). Padi termasuk

golongan tanaman semusim atau tanaman muda yaitu tanaman yang biasanya

berumur pendek, kurang dari satu tahun dan hanya satu kali berproduksi, setelah

berproduksi akan mati atau dimatikan.

E. Budidaya Padi

Tanaman padi (Oryza sativa L) termasuk tanaman pangan penting dan

merupakan bahan makanan pokok bagi sebagian besar penduduk di

Indonesia.Meningkatnya jumlah penduduk mengakibatkan kebutuhan beras

semakin meningkat. (Anonim,2010𝑎𝑎 )

10

Budidaya tanaman padi dapat dilakukan dengan beberapa metode atau

teknik. Namun secara umum produksi padi nasional selama ini masih

menggunakan dan mengandalkan sawah irigasi, maka kedepannya akan banyak

mengalami kendala. Masalah lainnya yang sering dihadapi adalah alih fungsi

lahan persawahan menjadi lahan non pertanian, yang dapat mengakibatkan

produksi padi menurun dan dikhawatirkan akan terjadi krisi pangan.Upaya untuk

meningkatkan kembali produktivitas pertanian padi harus dilakukan dengan

meningkatkan sumber teknologi pertanian agar produktivitas dapat meningkat dan

berkelanjutan.

1.1 Budidaya Padi Konvensional.

Pertanian konvensional dicirikan oleh penggunaan pupuk kimia, pestisida

sintesis, dan zat pengatur tumbuh dalam jumlah yang besar, dan semakin

langkanya sumberdaya tak terbaharui, mengurangi keanekaragaman hayati,

sumberdaya air tercemar, residu kimia dalam pangan, degradasi tanah, dan resiko

kesehatan pada pekerja pertanian, yang kesemuanya memberikan pertanyaan pada

keberlanjutan sistem pertanian konvensional.(Othman, 2007).

Menurunnya produktivitas lahan diakibatkan oleh cara cara pengelolaan

lahan sawah yang kurang tepat,pada umumnya petani tidak pernah memberikan

bahan organik atau pupuk organik kelahan sawahnya,mereka lebih mengutamakan

pemberian pupuk anorganik. Petani berpikir pupuk organik lebih lambat

tersedianya bila dibandingkan dengan pupuk anorganik.Dalam jangka waktu yang

lama, hal ini dapat menyebabkan dampak yang negatif, yaitu lahan sawah menjadi

sangat bergantung terhadap adanya input dari luar,sawah tidak subur,karena

11

miskin beberapa unsur hara dan akan mengakibatkan memburuknya sifat kimia

dan fisik tanah. ( Yuwono,2007 )

Sistem pola tanam padi secara konvensional selain menimbulkan dampak

negatif dari penggunaan pupuk dan pestisida sintesis, ternyata banyak

menimbulkan masalah lingkungan yang berdampak buruk terhadap tingkat

kesuburan tanah dan kesehatan manusia.(Anonim,2010𝑏𝑏 )

1.2 Budidaya Padi Organik.

Pertanian organik merupakan suatu sistem pertanian yang memper-

timbangkan agar semua faktor yang digunakan dalam kegiatan usaha tani mampu

bertahan secara berkesinambungan dan dapat dimanfaatkan secara terus menerus

untuk masa yang akan datang (Elliot et al., 1984). Produktivitas lahan tetap

dipertahankan dan ditingkatkan agar tanaman yang diusahakan mampu

memberikan responsnya secara optimal dengan kualitas produk yang

baik.Berbagai macamsumberdaya alam yang ada di suatu tempat dimanfaatkan

secara bijaksana.

Mengatasi kondisi yang ada diperlukan adanya perubahan dalam praktik

usahatani dengan memperhatikan potensi dan kondisi lingkungan yang ada.Salah

satu usaha yang dapat dilakukan adalah menerapkan kembali sistem pertanian

yang ramah lingkungan dengan menggunakan masukan berbagai bahan organik

yang ada.Untuk memperbaiki kondisi lahan yang sudah rusak diperlukan waktu

yang lama dan perlu dilakukan secara bertahap melalui penerapan perlakuan

khusus dalam penggunaan pupuk organik dan pestisida nabati.

12

Melihat potensi usaha pertanian organik, khususnya padi organik, banyak

petani mulai beralih dari sistem pertanian anorganik ke sistem pertanian organik,

salah satunya adalah petani di Kabupaten Sragen.Kabupaten Sragen merupakan

salah satu daerah yang mengembangkan pertanian padi organik yang pemerintah

daerah memberikan dukungan secara memadai. Luas tanam padi organik di

Kabupaten Sragen pada tahun 2008 mencapai 4.508 hektar yang dilakukan oleh

lebih dari 380 kelompok tani atau sekitar 4% dari luas tanam padi konvensional.

Kabupaten Sragen adalah daerah penghasil padi organik terbesar di Jawa

Tengah dan daerah yang pertama kali mendapatkan sertifikasi untuk padi organik

di Jawa Tengah. Sumbangan sektor pertanian di Kabupaten Sragen tahun 2007

telah mencapai 34,74%, sedangkan sektor industri dan perdagangan menyumbang

22,03% dan untuk industry pengolahan 18,18%. Dengan demikian sektor basis di

Kabupaten Sragen adalah sektor pertanian.

13

Tabel 1. Perkembangan pertanian padi organik dan Konvensional di Kabupaten Sragen tahun 2004 -2008 (

www.sragenkab.go.id)

Th

Luas tanam

(ha)

Luas Panen (ha) Produktivitas

(kw/ha) Produksi (ton) Jumla

h kelompok tani

Jumlah

petani

Organik

Konvensional

Konvensional

Organik

Organik

Konvensional

‘04

2.003 2.003 78,854 53,19 59.06 11.833

419,439 288 2.721

‘05

2.607 2.5 79,555 54,09 60.94 15.234

430,346 353 3.153

‘06

3.256 3.113 81,557 53,71 62.43 19.439

438,036 256 3.357

‘07

3.429 3.386 83,296 55,00 63.65 21.555

458,113 307 3.374

‘08

4.508 4.305 72,793 59,36 64.4 27.721

432,119 383 4.828

F. Kesuburan Tanah

Tanah merupakan salah satu medium bagi pertumbuhan tanaman pada

pertanian. Ketersediaan hara yang ada di dalam tanah merupakan salah satu

pembatas pertumbuhan tanaman.Tiga unsur hara untuk pertumbuhan tanaman

adalah Nitrogen,Fosfor dan Kalium. (Pusposendjojo,1991). Menurut

pH 6-6,5, mempunyai aktivitas jasad renik yang tinggi (maksimum). Kandungan

unsur haranya yang tersedia bagi tanaman adalah cukup dan tidak terdapat unsur

hara yang bersifat meracuni untuk pertumbuhan tanaman.

Sutejo

(2002) Tanah yang subur adalah tanah yang mempunyai profil yang dalam

(kedalaman yang sangat dalam) melebihi 150 cm, strukturnya gembur remah,

Pada dasarnya tanah berasal dari hasil pelapukan batuan bercampur

dengan sisa bahan organik dari organisme (vegetasi atau hewan) yang hidup

diatas atau di dalamnya. Selain itu di dalam tanah terdapat pula udara dan air yang

berasal dari hujan yang ditahan oleh tanah sehingga tidak meresap ketempat lain.

14

Dengan demikian tanah dapat didefinisikan sebagai kumpulan dari benda alam di

permukaan bumi yang terdiri dari campuran bahan mineral, bahan organik, air dan

udara yang berfungsi sebagai media tumbuhnya tanaman.

1.

Menurut Aziz (2015) karakteristik sifat kimia dan fisik tanah pada

pertanian konvensional dan pertanian organik pada beberapa komoditas tanaman

seperti brokoli, tomat , wortel, jagung, padi yang lokasi pengambilan sampel

tanah di Kabupaten Tasikmalaya, Jawa Barat. Penelitiannya dengan perlakuan

Intensitas Pertanaman P1 (100%) yang diartikan sebagai pertanaman satu kali

dalam satu tahun P2 (200%) yang diartikan sebagai pertanaman dua kali dalam

satu tahun dan P3 (300%) yang diartikan sebagai pertanaman tiga kali dalam

satu tahun. Setiap musim tanam, petani di daerah tersebut biasanya memberikan

pupuk untuk padi konvensional berkisar 100 kg/ha urea dan 250 kg/ha

NPK,Sedangkan untuk pertanian padi organik memberikan input berupa pupuk

kandang 7 ton/ha dan kompos 7 ton/ha,Sedangkan pupuk yang diberikan pada

pertanian konvensional berupa NPK dan urea.

Karakteristik Kimia dan Fisik Tanah

Kadar C-org dan N-total pada pertanian organik lebih besar daripada

pertanian konvensional pada umumnya rata rata kadar C organik dan N total pada

sistem pertanian organik yaitu 5,38% dan 0,58%, sedangkan pada pertanian

kovensional pada perlakuan IP 2 yaitu diperolah hasil rata rata kadar C organik

dan N total yaitu 1,75% dan 0,23%, dan untuk pertanian konvensional pada

perlakuan IP 3 yaitu diperolah hasil rata rata kadar C organik dan N total yaitu

2,91% dan 0,11%.Hal ini disebabkan karena pada pertanian organik petani

15

menggunakan bahan organik (pupuk kandang, pupuk hijau kompos dan lain-lain),

sedangkan pada pertanian konvensional, petani hanya mengandalkan pupuk

anorganik.Selain itu, ini juga ditunjukkan bahwa bahan organik yang digunakan

pada pertanian organik merupakan sumber C-org dan N-total tanah. .

Kapasitas tukar kation tanah pada pertanian organik lebih besar daripada

pertanian konvensional.Demikian pula pH tanah pada pertanian organik lebih

besar daripada pertanian konvensional. Telah dikemukakan sebelumnya bahwa

kadar C-org tanah pada pertanian organik lebih besar daripada pertanian

konvensional. Bahan Organik dapat menyumbangkan nilai KTK tanah secara

signifikan, sehingga semakin tinggi C- org tanah semakin tinggi pula KTK

tanahnya yang dimana diperoleh hasil rata rata untuk KTK dan pH pada sistem

pertanian organik yaitu 17,11 dan 6,23, sedangkan pada pertanian kovensional

pada perlakuan IP 2 yaitu diperolah hasil rata rata KTK dan pH yaitu 11,03 dan

5,37, dan untuk pertanian konvensional pada perlakuan IP 3 yaitu diperolah hasil

rata rata KTK dan pH yaitu 10,55 dan 5,58. Sedangkan untuk kadar P-potensial

dan P-tersedia tanah pada pertanian organik lebih besar daripada pertanian

konvensional dengan hasil rata rata kadar P-potensial dan P-tersedia pada sistem

pertanian organik yaitu 386,67 dan 543, sedangkan pada pertanian kovensional

pada perlakuan IP 2 yaitu kadar P-potensial dan P-tersediayaitu 98 dan 30, dan

untuk pertanian konvensional pada perlakuan IP 3 yaitu kadar P-potensial dan P-

tersedia yaitu 178,67 dan 30.Demikian juga kadar K-potensial dan K-tersedia

tanah pada pertanian organik lebih besar daripada pertanian konvensional. Telah

dikemukakan sebelumnya bahwa kadar C-org tanah pada pertanian organik lebih

16

besar daripada pertanian konvensional. Bahan organik tanah antara lain dapat

mensuplai ketersediaan hara di dalam tanah, dimana hasil rata rata kadar K-

potensial dan K-tersedia pada sistem pertanian organik yaitu 96 dan 909,

sedangkan pada pertanian kovensional pada perlakuan IP 2 diperoleh kadar K-

potensial dan K-tersediayaitu 25 dan 139, dan untuk pertanian konvensional pada

perlakuan IP 3 yaitu K-potensial dan K-tersediayaitu 38,33 dan 327.

Menurut (Agus 2000 dalam Aziz 2015) pupuk organik berbeda dengan

pupuk kimia buatan, dimana pupuk organik dapat menyediakan berbagai unsur

hara baik makro maupun mikro, sedangkan pupuk kimia buatan hanya

menyediakan satu atau beberapa hara tertentu saja. Wiwik dan Widowati (2006);

Ruskandi dan Odih (2003), dan Abdul (2009) juga mengemukakan bahwa pupuk

organik memberikan kontribusi hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan hara

mikro (Cu, Mn, Zn, dan Fe). Tabel 1 menunjukkan bahwa kontribusi hara dari

bahan organik pada pertanian organik jauh lebih besar dibandingkan kontribusi

hara dari pupuk anorganik pada pertanian konvensional (Tabel 2). Bahan organik

pada pertanian organik memberikan kontribusi hara C, N, P, dan K berturut turut

adalah 4978, 216, 49, dan 482 Kg/ha, sedangkan pupuk buatan memberikan

kontribusi C, N, P, dan K hanya 0, 83, 16, dan 31 Kg/ha.Selain itu, tingkat

ketersediaan hara pada pertanian organik itu perlahan-lahan (slow release) karena

tingkat ketersediaan hara tergantung dari tingkat dekomposisi bahan

organik.Sementara itu ketersediaan hara pada pertanian konvensional terutama N

dan K dari pupuk urea dan NPK mudah larut dalam air sehingga gampang tercuci.

17

Meskipun kadar hara yang dikandung pupuk organik relatif rendah, namun

karena pemberian bahan organik dalam jumlah sangat banyak maka kontribusi

haranyapun lebih besar. Selain itu, bahan organik berperan terhadap sifat kimia

tanah jauh melebihi pupuk kimia buatan. Peranan pupuk organik terhadap sifat

kimia tanah adalah sebagai: (a) penyedia hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan

mikro (Zn, Cu, Mo, Co, B, Mn, dan Fe), (b) meningkatkan Kapasitas Tukar

Kation (KTK) tanah, dan (c) dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion

logam beracun seperti Al, Fe, dan Mn sehingga logam-logam ini tidak meracuni.

Duxbury et al (1989) juga mengemukakan bahwa dekomposisi bahan organik

menghasilkan residu yang berupa humus dimana fraksi koloid organik mampu

menggabungkan mineral-mineral tanah menjadi agregat. Bahan organik memiliki

daya jerap kation yang lebih tinggi daripada koloid liat, sehingga penambahan

bahan organik pada tanah akan meningkatkan nilai KTKnya. Tanah pada

pertanian organik memiliki pH rata-rata lebih besar daripada pertanian

konvensional.Pemberian pupuk organik dapat meningkatkan pH pada tanah

masam.Menurut Nursyamsi dan Suprihati (2005), pemberian pupuk organik

berpengaruh sangat nyata terhadap peningkatan pH tanah andisols. Bahan organik

yang terkandung di dalam kompos (pupuk kandang) dapat menghasilkan asam-

asam humat dan fluvat yang dapat membentuk senyawa kompleks dengan Al3+ di

dalam larutan tanah yang menyebabkan Al di dalam tanah menjadi berkurang

sehingga pH tanah meningkat.

18

Tabel 2.Kontribusi Hara dari Pupuk Kandang, Pupuk Hijau dan Kompos pada Pertanian Organik.

Hara Kadar Hara (%) Kadar Hara (kg/ha)

Jumlah (kg/ha) Pupuk

kandang Pupuk hijau Kompos Pupuk

kandang Pupuk hijau Kompos

C 16 20 35.11 1120 1400 2457.7 4978

N 0.3 0.92 1.86 21 64.4 130.2 216

P 0.2 0.29 0.21 14 20.3 14.7 49

K 0.15 1.39 5.35 10.5 97.3 374.5 482 Keterangan : Pupuk kandang = 7 ton/ha,Pupuk hijau=7 ton/ha, dan kompos= 7

ton/ha. Wiwik et al (2006); Ruskandi et al (2003);Abdul Munif (2009).

Tabel 3.Kontribusi Hara dari Pupuk Urea dan NPK pada pertanian konvensional.

Hara Kadar Hara (%) Kadar Hara (kg/ha) Jumlah (kg/ha) Urea NPK Urea NPK

C - - - - - N 45 15 45 37.5 83 P - 6.5 - 16.4 16 K - 12.5 - 31.3 31

Keterangan: Urea = 100 Kg/ha dan NPK = 250 Kg/ha. (Aziz,2015)

G. Sifat Kimia Tanah

1. pH

Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang

dinyatakan dengan nilai pH.Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion

hidrogen (H+) di dalam tanah.( Hardjowigeno, 1987). pH berperan penting

terhadap ketersediaan unsur hara mikro maupun makro. Meningkatnya kelarutan

ion 𝐴𝐴𝐴𝐴3+ dan Fe, meningkatkan aktivitas aktivitas jasad renik. (Bachtiar, 2006)

19

2. C organik

Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen

abiotik dan biotik dalam ekosistem tanah. Musthofa (2007) dalam penelitiannya

menyatakan bahwa kandungan bahan organik dalam bentuk C-organik di tanah

harus dipertahankan tidak kurang dari 2 persen, Agar kandungan bahan organik

dalam tanah tidak menurun dengan waktu akibat proses dekomposisi mineralisasi

maka sewaktu pengolahan tanah penambahan bahan organik mutlak harus

diberikan setiap tahun. Kandungan bahan organik antara lain sangat erat berkaitan

dengan KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan dapat meningkatkan KTK tanah

3. Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5 %

bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein (Hanafiah

2005).Kandungan N total umumnya berkisar antara 2000 – 4000 kg/ha pada

lapisan 0 – 20 cm tetapi tersedia bagi tanaman hanya kurang 3 % dari jumlah

tersebut (Hardjowigeno, 2003). Manfaat dari Nitrogen adalah untuk memacu

pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif, serta berperan dalam pembentukan

klorofil, asam amino, lemak, enzim, dan persenyawaan lain

4. Phospor

Unsur Fosfor (P) dalam tanah berasal dari bahan organik, pupuk buatan

dan mineral-mineral di dalam tanah.Fosfor paling mudah diserap oleh tanaman

pada pH sekitar 6-7 (Hardjowigeno, 2003).Senyawa P berperan penting dalam hal

perubahan karbohidrat dan senyawa terkait, glikolisis, metabolism asam amino,

lemak dan belerang.

20

5. Kalium

Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang

diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K+.Kalium tanah terbentuk dari

pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung kalium. Melalui proses

dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik maka kalium akan larut dan kembali

ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium tanah yang larut akan tercuci atau

tererosi dan proses kehilangan ini akan dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan

jasad renik.

6. Kapasitas Tukar Kation

Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat

hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan

organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah

dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir

(Hardjowogeno 2003). Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat

dan ciri tanah itu sendiri. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh :Reaksi

tanah, tekstur atau jumlah liat, jenis mineral liat, bahan organik dan, pengapuran

serta pemupukan.Soepardi (1983) mengemukakan kapasitas tukar kation tanah

sangat beragam, karena jumlah humus dan liat serta macam liat yang dijumpai

dalam tanah berbeda-beda pula.

7. Kejenuhan Basa

Kejenuhan basa adalah perbandingan dari jumlah kation basa yang

ditukarkan dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam

persen.Kejenuhan basa rendah berarti tanah kemasaman tinggi dan kejenuhan

21

basa mendekati 100% tanah bersifal alkalis.Tanah sangat subur bila kejenuhan

basa > 80%, berkesuburan sedang jika kejenuhan basa antara 50-80% dan tidak

subur jika kejenuhan basa < 50 %. Hal ini didasarkan pada sifat tanah dengan

kejenuhan basa 80% akan membebaskan kation basa dapat dipertukarkan lebih

mudah dari tanah dengan kejenuhan basa 50%.

Tabel 4. Kriteria Penilaian sifat kimia tanah

Nilai Sangat Rendah Rendah Sedang Agak Tinggi

Tinggi Sangat Tinggi

Parameter

C % < 1,00 1,00 – 2,00

2,01 – 3,00

- 3,01 – 5,00

> 5,00

N % < 0,10 0,10 – 0,20

0,21 – 0,50

- 0,51 – 0,75

> 0,75

C/N < 5,00 5,00 – 10,00

11,0 – 15,0

- 16,0 – 25,0

> 25,0

P2O5 < 15,0 HCl 25 % (mg/100g)

15,0 – 20,0

21,0 – 40,0

- 41,0 – 60,0

> 60,0

P2O5 < 4,00 Bray (ppm)

5,00 – 7,00

8,00 – 10

- 11,0 – 15,0

> 16,00

P2O5 < 5,00 Olsen (ppm)

5,00 – 10,00

11,0 – 15,0

- 16,0 – 20,0

> 20,0

K2 < 10,0 O HCl 25 % (mg/100 g)

10,0 – 20,0

21,0 – 40,0

- 41,0 – 60,0

> 60,0

KTK (mg/100 g)

< 5,00 5,00 – 16,00

17,0 – 24,0

- 25,0 – 40,0

> 40,0

Ca (mg/100g)

< 2,00 2,00 – 5,00

6,00 – 10,00

- 11,0 – 20,0

> 20,0

Mg (mg/100 g)

< 0,30 0,40 – 1,00

1,10 – 2,00

- 2,10 – 8,00

> 8,00

K (mg/100g)

< 0,10 0,10 – 0,30

0,40 – 0,50

- 0,60 – 1,00

> 1,00

22

Sumber : Hardjowigeno,2003

H. Sifat Fisik Tanah

1. Bobot isi tanah

Menurut Hanafiah (2005) bahwa bobot isi tanah merupakan kerapatan

tanah per satuan volume yang dinyatakan dalam g/𝑐𝑐𝑐𝑐3. Semakin tinggi bobot isi

tanah semakin sulit pula lolosnya air dan tembusnya akar tanaman.

Bobot isi tanah dipengaruhi oleh tekstur, stuktur dan kandungan bahan

organik. Faktor yang mempengaruhi nilai bobot isi tanah salah satunya adalah

bahan organik, yang dimana tanah dengan kandungan bahan organik tinggi akan

memiliki bobot isi tanah rendah begitupun sebaliknya. Selain itu juga dipengaruhi

oleh tekstur tanah, kadar air dan bahan mineral tanah. (Sutedjo, 2002)

2. Permeabilitas

Permeabilitas tanah adalah suatu kesatuan yang meliputi infiltrasi tanah

dan bermanfaat sebagai permudahan dalam pengolahan tanah.Rohmat, (2009)

mengatakan bahwa permeabilitas mempengaruhi kesuburan tanah. Berbeda

dengan drainase yang lebih mengacu pada proses pengaliran air. Permeabilitas

dapat mencakup bagaimana air, bahan organik, bahan mineral, dan partikel

lainnya yang terbawa air yang kan diserap masuk kedalam tanah.

Menurut Suharta dan Prasetyo (2008) permeabilitas tanah memiliki lapisan

atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambat sampai cepat (0,20 – 9,46

Na (mg/100g)

< 0,10 0,10 – 0,30

0,40 – 0,70

- 0,80 – 1,00

> 1,00

Kejenuhan Basa (%)

< 20,0 20,0 – 40,0

41,0 – 60,0

- 61,0 – 80,0

> 80,0

23

cm/jam), sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambat sampai sedang (1,10

– 3,62 cm/jam). Faktor yang mempengaruhi permeabilitas antara lain tekstur,

struktur, porositas, viskositas, dan gravitasi.

Tabel 5. Permeabilitas sifat fisik tanah Deskripsi Permeabilitas (cm/jam)

Sangat Cepat >25 Cepat 12.5-25

Agak Cepat 6.5-12.5 Sedang 2.0-6.5

Agak Lambat 0.5-2.0 Lambat 0.1-0.5

Sangat Lambat <0.1

Sumber : Hardjowigeno, 2003

3. Berat Jenis tanah

Penetapan berat jenis adalah berat tanah kering persatuan volume partikel

partikel (padat) tanah ( tidak termasuk volume pori pori tanah). ( Hardjowigeno,

2010).

Didalam menentukan kepadatan partikel tanah, pertimbangan yang harus

diberikan untuk partikel yang kuat.Berat jenis partikel dari suatu tanah

memperlihatkan kerapatan dari partikel secara keseluruhan. Hal ini ditunjukkan

sebagai perbandingan massa total dari partikel padatan dengan total volume tidak

termasuk ruang pori antar partikel. Untuk kebanyakan tanah mineral kepadatan

partikelnya rata rata sekitar 2,6 g/𝑐𝑐𝑐𝑐3. ( Fort, 1994 )

24

I. Tanah Vertisol

Tanah vertisol umumnya terbentuk dari bahan sedimen yang mengandung

mineral smektite dalam jumlah yang tinggi, didaerah datar, cekungan hingga

berombak (Driesen dan Dudal,1989 dalam Prasetyo, 1996). Jenis tanah ini

dahulunya dikenal dengan nama grumusol yang berasal dari istilah gromus

(gumpal keras) karena dapat membentuk gumpalan besar dan keras. Tanah ini

sangat dipengaruhi oleh proses argilli pedo turbation yaitu proses pencampuran

tanah lapisan atas dan bawah yang diakibatkan oleh kondisi dimana tanah tersebut

kering yang disertai pembentukan rekahan rekahan secara periodik. (Fanning,

1989 dalam Prasetyo, 2007). Proses tersebut menciptakan struktur tanah dan pola

rekahan yang sangat spesifik. Ketika basah tanah menjadi sangat lekat dan plastis

serta kedap air, tetapi ketika kering tanah tersebut sangat keras.(Van Wambeke,

1992 dalam Prasetyo, 2007).

Gambar 1. Penampang tanah vertisol

1.1 Sifat Fisik Tanah Vertisol

Tanah vertisol relatif sulit diolah karena memiliki kandungan lempung

yang tinggi yaitu lebih dari 30%, bahkan menurut Prasetyo (1996), kandungan liat

25

pada tanah vertisol dapat lebih dari 60%.Tanah ini sangat keras pada waktu

musim kemarau dan sangat lengket ketika musim penghujan.

Kandungan bahan organik umumnya antara 1,5-4%. Warna tanah

dipengaruhi oleh jumlah humus dan kadar kapur yang terkandung dalam

tanahnya. Solum tanah vertisol dangkal dan dalam, memiliki struktur tanah yang

kurang baik, permeabilitas lambat, serta kesuburan fisiknya yang kurang

baik..Struktur tanah yang kurang stabil menyebabkan tanah lebih peka erosi

karena mudah hancur oleh air hujan, Sedangkan permeabilitas tanah yang lambat

dapat menyebabkan tanah mudah jenuh air dan mudah terjadi aliran permukaan

sehingga potensial terhadap erosi. Demikian juga tekstur tanah yang berat akan

menyebabkan lambatnya permeabilitas. (Notohadiprawiro, 2000).

1.2 Sifat Kimia Tanah Vertisol

Sifat kimia tanah vertisol ini umumnya memiliki kesuburan kimia yang

tinggi, banyak mengandung 𝐹𝐹𝐹𝐹2+, memiliki KPK (Kapasitas Tukar Kation) yang

relatif baik, kejenuhan basa relatif besar, kapasitas mengikat air (water holding

capacity) yang tinggi dengan pH tanah 6-6.5 (Supriyo, 2008). Secara kimiawi

tanah ini kaya akan unsure hara karena mempunyai cadangan sumber hara yang

tinggi dengan kapasitas tukar kation yang tinggi dan pH netral hingga alkali

(Deckers et al. 2001).

Di lahan kering tanah vertisol, hara Posfor dalam tanah sangat mudah

terfiksasi oleh ion Ca menjadi senyawa fosfat atau apatit yang tidak tersedia bagi

tanaman. Pupuk ZA yang bereaksi asam dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan

ketersediaan hara P tanaman akan hara Posfor lebih dapat terpenuhi (Feagley and

26

Hossner.1978 dalam Ispandi. 2000). Kadar Kalium yang tersedia umumnya

rendah yaitu 0,2 me/100g (Munir. 1996). Kadar K yang rendah ini diakibatkan

adanya mineral lempung yang mampu menjerap K diantara kisi kisi mineral.

Selain itu juga unsur hara K dalam tanah bersifat mudah tercuci atau mudah

terangkut oleh aliran air ke tempat lain (Foth dan Ellis, 1988)

Tabel 6. Kriteria sifat kimia tanah vertisol No Macam Analisis Nilai Satuan Kriteria 1 pH tanah 6.76 - Netral 2 Bahan organic 2.94 % Rendah 3 K total 1.54 me/100g Sangat tinggi 4 K tersedia 12.6 Ppm Rendah 5 P tersedia 0.24 % Rendah 6 N total 0.59 g/cm3 Sedang

Sumber : Sudadi. 2007

J. Hipotesis

Diduga ada perbedaan dan pengaruh pada sistem budidaya padi secara

organik, semi organik, dan konvensional terhadap sifat kimia dan fisik tanah di

Sambungmacan, Sragen, Jawa Tengah.