PENINGKATAN KUALITAS SIFAT KIMIA MATERIAL VULKANIK …repository.ub.ac.id/7112/1/Pratama, I Made...

PENINGKATAN KUALITAS SIFAT KIMIA MATERIAL VULKANIK GUNUNG KELUD DENGAN APLIKASI BAHAN ORGANIK,

PENANAMAN Tithonia diversifolia DAN MULSA UNTUK PERTUMBUHAN SENGON

Oleh

I MADE DODO PRATAMA

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS PERTANIAN

MALANG

2017

PENINGKATAN KUALITAS SIFAT KIMIA MATERIAL VULKANIK GUNUNG KELUD DENGAN APLIKASI BAHAN ORGANIK,

PENANAMAN Tithonia diversifolia DAN MULSA UNTUK PERTUMBUHAN SENGON

Oleh:

I MADE DODO PRATAMA 135040201111170

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI MINAT MANAJEMEN SUMBERDAYALAHAN

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pertanian Strata Satu (S-1)

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN TANAH

MALANG

2017

PERNYATAAN

Penelitian ini merupakan bagian dari Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi,

yang berjudul “Pemulihan Lahan Terkena Dampak Letusan Gunung Kelud

dengan Amandemen Bahan Organik dan Tanaman Pionir” Kementerian Riset

Teknologi dan Pendidikan Tinggi Nomor : 033/SP2H/LT/DRPM/II/2016. Data

yang digunakan dalam skripsi ini, merupakan data bersama yang dianalisis oleh

tim penelitian.

Saya menyatakan bahwa segala pernyataan yang terdapat dalam skripsi ini

merupakan hasil penelitian saya sendiri dan bagian dari Penelitian Unggulan

Perguruan Tinggi, dengan bimbingan komisi pembimbing skripsi. Skripsi ini tidak

pernah diajukan untuk memperoleh gelar di perguruan tinggi manapun, dan

sepanjang pengetahuan saya, juga tidak ada karya atau pendapat yang pernah

ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali rujukan yang ditunjukkan dalam

naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Malang, 20 Juli 2017

I Made Dodo Pratama

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul Penelitian : Peningkatan Kualitas Sifat Kimia Material Vulkanik Gunung Kelud dengan Aplikasi Bahan Organik,

Penanaman Tithonia diversifolia dan Mulsa untuk Pertumbuhan Sengon.

Nama Mahasiswa : I Made Dodo Pratama

NIM : 135040201111170

Jurusan : Tanah

Program Studi : Agroekoteknologi

Laboratorium : Pedologi dan Sistem Informasi Sumberdaya Lahan

Menyetujui :

Disetujui oleh :

Pembimbing I, Pembimbing II,

Ir. Sri Rahayu Utami, M.Sc, Ph.D

Christanti Agustina, SP, MP NIP. 19611028 198701 2 001 NIK. 820826 04 32 0025

Diketahui,

a.n Dekan

Ketua Jurusan Tanah

Prof. Dr. Ir. Zaenal Kusuma, SU

NIP. 19540501 198103 1 006

Tanggal Persetujuan :

LEMBAR PENGESAHAN

Mengesahkan

MAJELIS PENGUJI

Penguji I, Penguji II,

Prof. Dr. Ir. Zaenal Kusuma, SU

Ir. Sri Rahayu Utami, M.Sc, Ph.D

NIP. 19540501 198103 1 006

NIP. 19611028 198701 2 001

Penguji III, Penguji IV,

Christanti Agustina, SP, MP

Syahrul Kurniawan, SP, MP, Ph. D

NIK. 820826 04 32 0025 NIP. 19791018 200501 1 002

Tanggal Lulus :

Karya ini aku persembahkan

untuk orang-orang yang paling aku cintai,

yaitu kedua orang tuaku

Ibu Made Painah dan Bapak Wayan Rentawan,

serta kakakku tersayang Rika Pratiwi.

i

RINGKASAN

I MADE DODO PRATAMA. 135040201111170. Perbaikan Kualitas Sifat

Kimia Material Vulkanik Gunung Kelud dengan Aplikasi Bahan Organik,

Penanaman Tithonia diversifolia dan Mulsa untuk Pertumbuhan Sengon.

Di bawah bimbingan Sri Rahayu Utami sebagai pembimbing utama dan

Christanti Agustina sebagai pembimbing pendamping.

Gunung Kelud terakhir kali mengalami erupsi pada Februari 2014. Material vulkanik menimbun lahan di Kecamatan Ngantang, Malang dengan ketebalan

berkisar 20-30 cm. Material yang menimbun terdiri dari batuan besar maupun material berupa pasir dan debu. Material Gunung Kelud memiliki potensi untuk menyuburkan tanah pertanian, karena memiliki kandungan unsur hara kompleks.

Namun, unsur-unsur tersebut umumnya masih dalam bentuk mineral-mineral primer, sehingga perlu proses pelapukan lanjut agar tersedia bagi tanaman. Selain

itu, meterial Gunung Kelud memiliki daya ikat hara yang rendah, sehingga memicu hilangnya unsur hara. Maka perlu dilakukan usaha perbaikan untuk mengembalikan kesuburan tanah pertanian. Penelitian ini bertujuan untuk

menganalisis pemberian bahan organik, penanaman tithonia dan aplikasi mulsa terhadap sifat kimia material vulkanik Gunung Kelud dan tanah tertimbun, serta

melihat respons pertumbuhan sengon pada media material Gunung Kelud Penelitian lapangan dilakukan di Desa Pandansari, Kecamatan Ngantang,

Malang. Analisis kimia dilakukan di Laboratorium Kimia Jurusan Tanah, Fakultas

Pertanian, Universitas Brawijaya. Penelitian menggunakan dua faktor perlakuan. Faktor yang pertama, yaitu kombinasi bahan organik (biomassa tithonia, ubi jalar

dan kotoran sapi), penanaman tithonia dan mulsa. Faktor perlakuan yang kedua, yaitu pembenaman pangkasan biomassa tithonia, terdiri dari tiga taraf (1) 6 bulan pembenaman biomassa tithonia (K1), (2) 6 bulan pembenaman biomassa tithonia

+ 2 bulan tanpa pembenaman (K2), dan (3) 6 bulan pembenaman biomassa tithonia + 4 bulan tanpa pembenaman (K3). Kedua faktor tersebut disusun

berdasarkan rancangan petak tersarang (RPT) dan diulang sebanyak tiga kali. Semua perlakuan tersebut dilakukan pada plot percobaan yang masing-masing berukuran 1 m x 1 m, yang sebelumnya telah diisi dengan material vulkanik

Gunung Kelud dengan ketebalan 25 cm. Dosis bahan organik yang diaplikasikan sebanyak 20 t/ha. Tithonia ditanam sebanyak empat bibit per plot percobaan,

sedangkan sengon ditanam sebanyak satu bibit di tengah plot percobaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi bahan organik biomassa

tithonia, ubi jalar dan kotoran sapi secara umum mampu meningkatkan % C-

organik, pH, % N-total, KTK, jumlah Cadd dan Mgdd, serta KB material vulkanik Gunung Kelud, kecuali kandungan P-tersedia, jumlah Kdd dan Nadd. Bahan

organik ubi jalar memberikan pengaruh paling baik, terutama pada peningkatan % C-organik, pH, KTK, jumlah Cadd, dan KB material vulkanik Gunung Kelud. Tidak ada perbedaan nyata antara pemberian mulsa dengan tanpa mulsa dalam

peningkatan sifat kimia material. Terjadi peningkatan jumlah Cadd, Kdd dan Mgdd pada tanah tertimbun akibat pemberian perlakuan di material vulkanik di atasnya.

Perlakuan 6 bulan pembenaman biomassa tithonia (K1), menunjukkan peningkatan kualitas sifat kimia yang lebih baik. Peningkatan kualitas sifat kimia

ii

material vulkanik, tidak memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan tinggi

tanaman sengon.

iii

SUMMARY

I MADE DODO PRATAMA. 135040201111170. Increasing The Quality

Properties Chemical of Kelud Mount Materials with Application of Organic

Materials, Planting Tithonia diversifolia and Mulch for Paraserianthes

falcataria Growth. Supervised by Sri Rahayu Utami and Christanti Agustina.

Mount Kelud was erupted in February 2014, producing pyroclastic materials, which covering the nearby village, Ngantang, with 20-30 cm thick. Despite of its

potential nutrient content, this pyroclastics has low nutrient holding capacity, leading to high loss of nutrients. This study was tempted to improve its chemical properties through application of organic matter, in combination with planting

Tithonia diversifolia and mulch, and evaluate its impact on Paraserianthes sp growth.

An experimental research was conducted in Pandansari Village, Ngantang District, Malang. Chemical analysis was conducted in Chemistry Laboratory of Soil Department, Faculty of Agriculture, University of Brawijaya. The treatments

consisted of two factors. The first factor was combination of organic materials (biomass tithonia, sweet potato and cow dung), planting tithonia and mulch The

second factor was the period of tithonia pruned biomass, consisted of three levels (1) 6 months biomass application (K1), (2) 6 months biomass application + 2 months without pruning (K2), and (3) 6 months biomass application + 4 months

without pruning (K3). Both factors were arranged in a Nested Design and repeated three times. These treatments were applied in the plots (1 m x 1 m sized),

which were filled pyroclastic materials (25 cm thick). Organic matter was applied at the rate of 20 t/ha. Tithonia diversifolia was planted after 2 weeks incubation with organic matter, and pruned every month until 6 months. Paraserianthes was

planted 1 months after planting Tithonia diversifolia. The results showed that the combination of organic materials (biomass of

tithonia, sweet potato and cow dung) and planting Tithonia diversifolia tend to increase pH, CEC, % C-organic, % N-total and exchangeable Ca and Mg content in the pryroclastic materials, but not the content of P-available, exchangeable K

and Na. Biomass sweet potato treated materials had highest CEC, pH, % C-organic, exchangeable Ca content. Mulching apparently had no significant effect

on the chemical properties of pyroclastic materials. The treatments on the pyroclastic materials tend to increase the content of exchangeable Ca, K and Mg in the soil buried. Six months application of biomass (K1) seem to have better

chemical properties. However, increasing quality of checmical properties unsignificantly affect Paraserianthes sp. performance.

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena

atas Asung Kertha Wara Nugrahan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Peningkatan Kualitas Sifat Kimia Material Vulkanik Gunung Kelud

dengan Aplikasi Bahan Organik, Penanaman Tithonia diversifolia dan Mulsa

untuk Pertumbuhan Sengon”.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ir. Sri Rahayu Utami, M.Sc,

Ph.D, selaku dosen pembimbing utama sekaligus ketua proyek penelitian

“Pemulihan Lahan Terkena Dampak Letusan Gunung Kelud dengan Amandemen

Bahan Organik dan Tanaman Pionir”, yang didanai oleh Kementerian Riset

Teknologi dan Pendidikan Tinggi, Nomor : 033/SP2H/LT/DRPM/II/2016. Terima

kasih Ibu Christanti Agustina SP. MP., selaku dosen pembimbing II, yang telah

bersedia membagi ilmu, waktu dan tenaga, demi membimbing penulis. Terima

kasih juga untuk kedua orang tua, Ibu Made Painah dan Bapak Wayan Rentawan

yang telah memberikan kasih sayang, perhatian, nasihat, doa restu dan menjadi

penyemangat penulis dalam menyelesaikan skripsi. Terima kasih Kakak Rika

Pratiwi yang telah menjadi pengingat penulis tentang sebuah tanggung jawab.

Tidak lupa penulis ucapakan kepada Bapak Sarkam, Bapak Afif dan Bapak Kadi

yang telah membantu penelitian di lapangan, keluarga Bapak Seno yang telah

menyewakan lahan untuk penelitian, keluarga Ibu Santi yang telah bersedia

menerima penulis untuk tinggal di rumahnya selama penelitian di lapangan.

Kepada Sarah Fayruz, terima kasih banyak telah membantu dan menemani dalam

mengerjakan skripsi, serta tidak lupa rekan Tim Eling Kelud II dan keluarga

Soi13r yang turut memberikan dukungan dan membantu selama pelaksanaan

penelitian.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih ada kesalahan, oleh karena itu

penulis menerima kritik dan saran dari pembaca untuk proses perbaikan. Penulis

juga berharap, skripsi ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.

Malang, Juli 2017

Penulis

v

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Saung Dadi, Kecamatan Buay Pemuka Peliung,

Kabupaten Ogan Komering Ulu Timur, Sumatera Selatan, pada tanggal 14 Januari

1995 sebagai anak kedua (dua bersaudara) dari Bapak Wayan Rentawan dan Ibu

Made Painah.

Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Negeri 1 Panca Tunggal Benawa,

Kecamatan Teluk Gelam, Kabupaten Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan, dari

tahun 2001-2007. Penulis melanjutkan pendidikan sekolah ke SMP Negeri 2

Lempuing Jaya, Kabupaten Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan, dari tahun

2007-2010, dan kemudian melanjutkan sekolah di SMK Negeri 1 Lempuing Jaya,

Kabupaten Ogan Komering Ilir, Sumatera Selatan, pada tahun 2010-2013. Pada

tahun 2013 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Strata-1 Program Studi

Agroekoteknologi Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya Malang, Jawa Timur

melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada

akhir semester 5, penulis memutuskan untuk mengambil minat jurusan

Manajemen Sumberdaya Lahan.

Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata

kuliah Dasar Ilmu Tanah (2013-2015), Dasar Budidaya Tanaman (2014) dan

Survei Tanah dan Evaluasi Lahan (2015). Penulis juga pernah aktif mengikuti

kepanitiaan Kajian Analisis Lansekap (KALDERA) pada tahun 2014, Pertemuan

dan Musyawarah Kerja Nasional Forum Komunikasi Himpunan Mahasiswa Ilmu

Tanah (FOKUSHIMITI) tahun 2015, Soil Launch Anniversary of HMIT

(SLASH) pada tahun 2016 dan panitia Galang Mitra dan Kenal Profesi

(GATRAKSI) pada tahun 2016.

vi

DAFTAR ISI

RINGKASAN............................................................................................................ i

SUMMARY .............................................................................................................. iii

KATA PENGANTAR............................................................................................... iv

RIWAYAT HIDUP................................................................................................... v

DAFTAR ISI ............................................................................................................. vi

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ ix

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ x

I. PENDAHULUAN............................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................................ 3

1.4 Hipotesis Penelitian ........................................................................................ 3

1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 5

2.1 Karakteristik Material Vulkanik Gunung Kelud ........................................... 5

2.2 Permasalahan Sifat Kimia dari Material Vulkanik Gunung Kelud ............... 5

2.3 Upaya Perbaikan Lahan Pertanian Pasca Erupsi Gunung Kelud................... 6

2.4 Tanaman Potensial untuk dikembangkan di Lahan Terdampak Erupsi ......... 10

III. METODE PENELITIAN .................................................................................. 11

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................................ 11

3.2 Alat dan Bahan............................................................................................... 11

3.3 Rancangan Penelitian ................................................................................... 11

3.4 Pelaksanaan Penelitian ................................................................................... 12

3.5 Analisis Data.................................................................................................. 14

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................... 15

4.1 Pengaruh Kombinasi Aplikasi Bahan Organik, Tanaman Tithonia

dan Mulsa terhadap Sifat Kimia Material Vulkanik Gunung Kelud ............. 15

4.2 Respons Tinggi Tanaman Sengon akibat Pemberian Bahan Organik,

Penanaman Tithonia dan Pemulsaan .............................................................. 29

4.3 Pembahasan Umum ........................................................................................ 31

vii

V. KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 33

5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 33

5.2 Saran .............................................................................................................. 33

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 34

LAMPIRAN .............................................................................................................. 38

viii

DAFTAR TABEL

No. Teks Halaman

1. Kombinasi Perlakuan Penelitian................................................................. 10

2. Parameter dan Metode Analisis Kimia....................................................... 14

ix

DAFTAR GAMBAR

No. Teks Halaman

1. Ilustrasi Plot Percobaan ............................................................................. 12

2. Kadar C-organik dengan perlakuan bahan organik penanaman tithonia, mulsa dan tanpa mulsa ................................................................. 16

3. Nilai pH pada masing-masing perlakuan di material Gunung Kelud ........ 18

4. Kadar N-total pada masing-masing perlakuan ........................................... 19

5. Ketersediaan P pada masing-masing perlakuan ......................................... 21

6. KTK setelah aplikasi bahan organik, penanaman tithonia, mulsa dan tanpa mulsa. ......................................................................................... 23

7. Jumlah kation Nadd pada material vulkanik dan tanah tertimbun............... 24

8. Jumlah kation Kdd pada material vulkanik dan tanah tertimbun ................ 25

9. Jumlah kation Cadd pada material vulkanik dan tanah tertimbun ............... 26

10. Jumlah kation Mgdd pada material vulkanik dan tanah tertimbun.............. 27

11. Kejenuhan basa di material Gunung Kelud setelah aplikasi perlakuan ..... 28

12. Pertumbuhan tinggi sengon dengan (a) mulsa dan (b) tanpa mulsa........... 30

x

DAFTAR LAMPIRAN

No. Teks Halaman

1. Denah Plot Percobaan................................................................................ 38

2. Dokumentasi Penelitian .............................................................................. 38

3. Kriteria Penilaian Sifat Kimia .................................................................... 39

4. Tabel Analysis of Variance (ANOVA) Sifat Kimia .................................. 40

5. Uji Korelasi antar Sifat Kimia dan Tinggi Pohon Sengon......................... 43

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah kawasan yang dikelilingi oleh ring of fire, sehingga menjadi

salah satu negara yang memiliki banyak gunung aktif. Gunung Kelud merupakan

salah satu gunung aktif di Provinsi Jawa Timur dan berada di tiga kabupaten,

yaitu Kabupaten Malang, Kabupaten Kediri dan Kabupaten Blitar. Gunung ini

terakhir kali mengalami erupsi pada Februari 2014. Material vulkanik yang

dikeluarkan berupa bongkahan besar hingga partikel yang halus. Material yang

berukuran besar umumnya jatuh pada radius < 7 km dari kawah tergantung pada

daya letusan gunung (Sudaryo dan Sutjipto, 2009). Material yang berukuran kecil

memiliki sifat mudah terbawa oleh angin dan terangkut oleh air sehingga

menyebabkan dampak yang besar terhadap wilayah di sekitar Gunung Kelud.

Desa Pandansari, Kecamatan Ngantang, Malang merupakan desa yang berada

di timur laut lereng Gunung Kelud. Desa tersebut merupakan salah satu yang

terkena dampak besar akibat erupsi Gunung Kelud pada tahun 2014 silam, karena

jaraknya yang dekat (± 5 km) dari gunung tersebut. Material vulkanik yang

menimbun lahan di wilayah tersebut jumlahnya melimpah. Ukuran material terdiri

dari batuan besar maupun material berupa pasir dan debu. Ketebalan timbunan

material di daerah Kecamatan Ngantang berkisar 20 - 30 cm.

Pada dasarnya, material gunung api memiliki potensi untuk menyuburkan

tanah pertanian. Menurut Syekhfani (1990), material Gunung Kelud memiliki

kandungan P, S dan Ca terlarut yang cukup tinggi, sehingga material vulkanik

dapat menambahkan unsur hara ke dalam tanah. Masalahnya adalah unsur-unsur

di dalam material vulkanik umumnya masih terikat dalam bentuk mineral-mineral

primer, sehingga perlu proses pelapukan lanjut dengan waktu yang lama agar

unsur tersebut tersedia bagi tanaman. Selain itu, meterial vulkanik memiliki daya

ikat hara yang rendah, karena didominasi oleh tekstur kasar seperti pasir. Tekstur

pasir yang bersifat lepas dan memiliki luasan permukaan kecil, menyebabkan

banyak ruang pori makro sehingga memiliki daya pegang hara yang rendah.

Berbagai usaha perbaikan lahan (land reclamation) perlu dilakukan untuk

mengembalikan fungsi lahan pertanian seperti semula. Salah satunya dengan

2

penambahan bahan organik. Kadar bahan organik di dalam tanah sangat

berpengaruh pada kualitas fisika, kimia dan biologi tanah. Bahan organik berperan

menyediakan unsur-unsur esensial, meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK),

dan pH (Slamet, 2008). Biomassa tanaman tithonia (Tithonia diversifolia), ubi

jalar (Ipomea batatas) dan kotoran sapi merupakan sumber bahan organik yang

banyak tersedia di sekitar Desa Pandasari yang dapat digunakan untuk

memperbaiki lahan terdampak erupsi. Kombinasi bahan organik dengan teknik

penghijauan (revegetation) melalui penanaman tanaman pionir dapat dijadikan

cara untuk memperbaiki lahan (Soelaeman dan Idjudin, 2008). Tanaman pionir

merupakan tanaman perintis yang mampu tumbuh dengan baik, toleran terhadap

kekeringan dan kadar bahan organik yang rendah.

Penelitian yang dilakukan Putra (2016) dan Perdana (2016), kombinasi bahan

organik tithonia dan ubi jalar, serta penanaman tithonia mampu meningkatkan

sifat kimia material vulkanik Gunung Kelud. Ni’mah (2016) menyatakan bahwa,

penambahan kotoran sapi juga mampu meningkatkan kadar C-organik, Na, dan

Mg pada material Gunung Kelud. Ketiga penelitian tersebut membuktikan bahwa,

penambahan bahan organik biomassa tithonia, ubi jalar dan kotoran sapi, serta

penanaman tithonia secara umum mampu memperbaiki sifat kimia material

Gunung Kelud. Tetapi dari penelitian tersebut tidak semua kation-kation basa

meningkat. Kation-kation tersebut diperkirakan hilang diserap oleh tanaman,

terjadi penguapan hara dan pencucian. Penyerapan hara tanaman ternyata tidak

sebanding dengan penurunan kation basa, sehingga pengaruh penguapan dan

pencucian unsur hara perlu diteliti. Oleh sebab itu, dilakukan penelitian aplikasi

mulsa untuk mengurangi hilangnya hara akibat penguapan. Hilangnya unsur hara

juga dapat diimbangi dengan penambahan unsur hara melalui pengembalian

biomassa tithonia. Pencucian unsur hara di lapangan dapat diduga dengan

melakukan pengukuran sifat kimia pada tanah bagian bawah (tertimbun). Dalam

penelitian ini, dilakukan penanaman bibit sengon (Paraserianthes falcataria)

untuk menganalisis respons pertumbuhan tinggi tanaman terhadap perlakuan pada

material vulkanik Gunung Kelud.

3

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diangkat dari latar belakang penelitian adalah sebagai

berikut :

1. Apakah penambahan bahan organik dengan penanaman tithonia memberikan

pengaruh positif terhadap sifat kimia material vulkanik Gunung Kelud?

2. Apakah perlakuan mulsa efektif dalam meningkatkan sifat kimia tanah material

vulkanik Gunung Kelud?

3. Apakah perlakuan yang diberikan pada material vulkanik memengaruhi sifat

kimia tanah di bawahnya (tanah tertimbun)?

4. Apakah dengan meningkatnya sifat kimia pada material vulkanik memberikan

respons positif terhadap pertumbuhan tinggi sengon?

1.3 Tujuan Penelitian

Dari latar belakang yang telah dijelaskan, penulis mamiliki tujuan sebagai

berikut :

1. Menganalisis pemberian bahan organik dan penanaman tithonia terhadap sifat

kimia material vulkanik Gunung Kelud.

2. Menganalisis efektivitas aplikasi mulsa dalam meningkatkan sifat kimia pada

material vulkanik Gunung Kelud.

3. Menganalisis peningkatan sifat kimia pada tanah tertimbun akibat pemberian

perlakuan pada material vulkanik.

4. Melihat respons pertumbuhan tinggi sengon pada media material vulkanik

Gunung Kelud akibat pemberian perlakuan.

1.4 Hipotesis Penelitian

Berdasarkan tujuan yang akan dicapai, penulis mengusulkan hipotesis sebagai

berikut:

1. Penambahan bahan organik dan penanaman tithonia meningkatkan kualitas

sifat kimia material vulkanik Gunung Kelud.

2. Aplikasi mulsa memberikan pengaruh lebih baik terhadap sifat kimia material

vulkanik Gunung Kelud dibanding tanpa mulsa.

3. Terjadi peningkatan sifat kimia pada tanah tertimbun akibat perlakuan di

material vulkanik.

4

4. Peningkatan kualitas sifat kimia material vulkanik Gunung Kelud juga

meningkatkan tinggi tanaman sengon.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi terkait dampak dari

erupsi gunung api bagi sifat kimia tanah pertanian dan memberikan solusi

mengenai cara pemulihan lahan terdampak erupsi

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Karakteristik Material Vulkanik Gunung Kelud

Material vulkanik adalah bahan yang dikeluarkan dari kawah gunung api pada

saat terjadi erupsi. Pada umumnya, material yang dikeluarkan berupa lava, batuan

piroklastik, tepra dan lahar dan tersusun atas silika dan kuarsa (Anda dan

Wahdini, 2010 dalam Achmad dan Hananto, 2015). Material dalam bentuk lava

biasanya mengalir dan dideposisikan ke daerah lereng. Bahan vulkanik yang

berupa padatan dapat dilontarkan ke tempat lain, mulai dari daerah yang terdekat

hingga mencapai ribuan kilometer, tergantung pada daya letusan, kecepatan angin,

dan ukuran material vulkanik. Bahan letusan dalam bentuk batuan memerlukan

proses pelapukan lebih lanjut, dengan kurun waktu ratusan sampai jutaan tahun.

Bahan letusan yang berupa partikel pasir kasar hingga pasir halus, relatif lebih

cepat melapuk pada kondisi suhu dan intensitas curah hujan yang tinggi.

Material vulkanik Gunung Kelud memiliki pH sangat masam, 0,35 % C-

organik (sangat rendah), 0,02 % N (sangat rendah), 45,57 ppm P tersedia (sangat

tinggi), KTK 2,05 cmol/kg yang tergolong sangat rendah, dan kation-kation basa

yang tergolong rendah (Utami et al., 2017). Manik (2017) dan Prasetya (2017)

menyatakan material vulkanik Gunung Kelud juga memiliki partikel yang kasar

dan didominasi oleh pasir, material berstruktur lepas, sehingga memiliki ruang

pori makro yang banyak sehingga daya pegang air dan hara yang rendah, mudah

terlimpas (run off) dan berpotensi terjadi pencucian hara yang tinggi.

2.2 Permasalahan Sifat Kimia dari Material Vulkanik Gunung Kelud

Letusan Gunung Kelud menyebabkan dampak cukup luas terhadap tanaman

budidaya dan kondisi tanah pertanian, karena membuat perubahan mendasar pada

sumberdaya lahan. Pada dasarnya penambahan material vulkanik pada lahan

memiliki potensi kesuburan yang tinggi, karena adanya cadangan hara yang ada di

dalam material vulkanik tersebut. Bahan-bahan vulkanik mengandung berbagai

unsur kimia yang relatif tinggi, sehingga dapat meremajakan keseburan tanah

pertanian (Utami et al., 2017). Menurut penelitian Achmad dan Hananto (2015)

material vulkanik Gunung Kelud memiliki pH agak masak (6,4), mengandung

6

0,1% C-organik dan 0,04 % N yang tergolong sangat rendah, 38,01 mg/kg P dan

Ca tergolong sangat tinggi, 0,45 cmol/kg K dan Mg tergolong sedang, dengan

KTK 0,25 cmol/kg (sangat rendah).

Permasalahan jangka pendek dari material vulkanik adalah ketersediaan unsur

haranya masih rendah (Utami et al., 2017). Unsur-unsur tersebut masih terjerap

dalam bentuk mineral primer. Material vulkanik (piroklastik) tergolong sangat

muda dan belum mengalami proses pelapukan lebih lanjut, sehingga unsur

tersebut belum dalam bentuk tersedia dan tidak dapat diserap oleh akar tanaman.

Sesuai dengan pernyataan Achmad dan Hananto (2015), material vulkanik belum

dapat menyumbangkan unsur hara, karena merupakan bahan baru (recent

material) yang belum mengalami pelapukan sempurna. Masalah lain yang terjadi

pada material vulkanik adalah daya pegang hara yang rendah, karena didominasi

oleh partikel bertekstur kasar seperti debu dan pasir, yang keduanya memiliki luas

permukaan yang lebih kecil. Daya pegang hara juga dipengaruhi oleh ketersedian

bahan organik dalam tanah. Menurut Utami et al. (2017), material vulkanik

Gunung Kelud memiliki bahan organik yang rendah, sehingga memiliki potensi

kehilangan hara yang tinggi. Kehilangan hara dapat terjadi melalui beberapa

proses, yaitu penyerapan oleh tanaman, pencucian oleh air, dan penguapan hara.

Proses kehilangan hara akibat pencucian umumnya disebabkan oleh tanah yang

memiliki muatan positif, karena hanya koloid tanah yang bermuatan negatif yang

terbukti mampu memegang unsur esensial dan kation-kation dapat ditukar,

sehingga terhindar dari pencucian (Supriyadi, 2007).

2.3 Upaya Perbaikan Lahan Pertanian Pasca Erupsi Gunung Kelud

Perbaikan lahan adalah upaya pengembangan lahan (land development) yang

bertujuan untuk mengubah lahan yang tidak produktif menjadi produktif.

Reklamasi memiliki makna, meningkatkan nilai guna dari suatu lahan. Perbaikan

lahan dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satu yang paling banyak

digunakan adalah dengan pemberian bahan organik pada tanah, penanaman

tanaman pionir, dan pemberian mulsa untuk mengurangi volatilisasi hara.

Menurut Soelaeman dan Idjudin (2008) terdapat beberapa cara yang dapat

dilakukan untuk memperbaiki kualitas tanah pertanian pasca erupsi, yaitu teknik

7

mekanik atau fisik terhadap tanah, revegetasi lahan, serta teknik aplikasi bahan

organik.

2.3.1 Penambahan Bahan Organik

Bahan organik memiliki peran penting dalam menentukan kemampuan

tanah untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Bahan organik tanah merupakan

suatu sistem yang kompleks dan dinamis yang berasal dari tanaman, kotoran

hewan yang terdapat di dalam tanah. Bahan organik tanah dapat memengaruhi

biologi tanah, karena kegiatan jasad mikro membantu dekomposisi bahan organik

(Six et al., 2005), sehingga unsur-unsur hara yang terkandung di dalamnya akan

dilepaskan dalam bentuk tersedia untuk diserap oleh tanaman (Subowo, 2010).

Pada P yang bersifat imobile, asam-asam organik yang larut dalam bahan organik

akan men-khelat senyawa Al dan Fe sehingga P menjadi tersedia (Rahayu et al.,

2015). Bahan organik dapat berasal dari kotoran hewan, limbah rumah tangga

serta dari biomassa tanaman budidaya. Bahan organik memiliki kandungan hara

yang kompleks tergantung pada sumber bahan organik yang digunakan. Bahan

organik telah terbukti mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan sifat biologi

tanah sehingga berpotensi dijadikan salah satu cara untuk perbaikan lahan

terdampak erupsi gunung api.

Kotoran Sapi

Kotoran sapi merupakan sumber bahan organik dari hewan ternak sapi.

Kotoran sapi mengandung 13,5 % C-organik, 1,3 % N, 0,58 % , 2,5 % K, 0,99

% Ca, Mg 0,52 % (Adeniyan et al., 2011). Sedangkan menurut Utami et al.,

(2017), kotoran sapi mengandung 39,9 C-organik, 1,97 % N, C/N ratio 18,76,

0,4 % P, 0,34 cmol/kg K, 0,7 cmol/kg Na, 0,82 cmol/kg Ca dan 0,52 cmol/kg

Mg. Selain penyedia unsur hara bagi tanaman, pupuk kandang berfungsi untuk

memperbaiki sifat fisik tanah seperti pori air tersedia, indeks stabilitas agregat

(Prasetyo dan Suriadikarta, 2006). Kotoran sapi mempunyai kemampuan

memperbaiki berbagai sifat dalam tanah, sehingga berpotensi untuk

dimaanfaatkan sebagai bahan perbaikan lahan terdampak letusan Gunung

Kelud.

8

Biomassa Tithonia

Ketersediaan bahan menjadi pertimbangan untuk pemilihan bahan organik

yang digunakan. Sumber bahan organik dapat berasal dari tanaman liar yang

banyak tumbuh di lahan pertanian. Salah satu tanaman liar yang dapat

dimanfaatkan sebagai bahan oganik adalah tanaman tithonia. Tanaman tithonia

telah banyak dimanfaatkan sebagai pupuk hijau. Beberapa penelitian

menyatakan bahwa kandungan tertinggi dari biomassa tanaman tithonia adalah

unsur P (Utami et al., 2002).

Tanaman tithonia termasuk kedalam jenis gulma tahunan yang mengandung

3,50 % N, 0,37 % P, dan 4,10 % K (Hartatik et al., 2005). Hasil penelitian

Bintoro et al. (2008), kandungan unsur hara tithonia sebesar 3,59 % N, 0,34 %

P, 2,29 % K. Jama et al. (2000), meneliti kandungan hara biomassa kering

tanaman tithonia adalah 3,5 % N, 0,37 % P, 4,1 % K. Selain meningkatkan

sifat kimia tanah, biomassa tanaman ini juga memperbaiki sifat biologi dan

kimia tanah, sehingga tanaman tithonia menjadi sumber bahan yang berpotensi

untuk bahan perbaikan lahan.

Biomassa Ubi Jalar

Ubi jalar merupakan tanaman budidaya yang diambil umbinya. Biomassa

daun dan batang tanaman yang tidak terpanen dapat dimanfaatkan untuk

sumber bahan organik. Ubi jalar merupakan salah satu tanaman pangan yang

banyak dibudidayakan di Kecamatan Ngantang, sehingga ketersediaan

bahannya melimpah. Menurut penelitian Untari dan Puspitaningtyas (2006)

ekstrak biomassa ubi jalar mengandung unsur kalsium (Ca) sebanyak 55

mg/100 g, unsur P. Biomassa ubi jalar mudah untuk terdekomposisi, karena

memiliki C/N ratio yang rendah (Putra, 2016). Dengan sifat mudah

terdekomposisi, maka unsur hara yang terkandung dalam biomassa ubi jalar

mudah tersedia di tanah berpasir.

2.3.2 Pananaman Tanaman Pionir

Perbaikan lahan juga dapat dilakukan dengan cara penanaman tanaman

pionir. Tanaman pionir merupakan tanaman yang dapat tumbuh baik, dan

memiliki adaptasi tinggi terhadap lingkungan yang kurang mendukung dan dapat

menambah bahan organik tanah (Asher, 2001).

9

Karakteristik dari tanaman pionir umumnya dapat tumbuh cepat dan

sebagian jenis tanaman pionir mengugurkan daunnya saat musim kemarau, dan

kembali berdaun muda saat musim hujan. Jenis-jenis tanaman yang dipilih

sebagai tanaman pionir harus memiliki persyaratan mudah diperbanyak, sistem

perakaran tidak menimbulkan kompetisi dengan tanaman pokok, mempunyai sifat

mengikat tanah, perumbuhan relatif cepat dan banyak menghasilkan biomassa,

toleran terhadap pemangkasan, tahan kekeringan, dan mampu menekan

pertumbuhan gulma.

Tanaman pionir mampu menghijaukan lahan pasca erupsi dalam waktu yang

relatif singkat. Telah diketahui bahwa, tanaman pionir mampu menghasilkan

asam-asam organik seperti asam asetat, oksalat, sitrat, malonat, dan lainnya yang

berfungsi dalam merombak hara dalam batuan. Senyawa humat dan fungi juga

sering digunakan dalam mambantu mempercepat pelarutan mineral batuan

(Wallander, 2006). Akar tanaman juga diketahui dapat mempercepat proses

pelapukan, terutama dalam pelepasan kation-kation basa (Kusumarini et al.,

2014). Salah satu tanaman liar yang dapat digunakan sebagai pionir yaitu tanaman

tithonia. Tanaman ini dapat tumbuh baik di lahan-lahan marjinal dan juga

memiliki pertumbuhan yang relatif cepat (Utami et al., 2002).

2.3.3 Pemberian Mulsa

Suhu yang tinggi mengakibatkan penguapan hara (volatilisasi) terutama

pada unsur hara esensial N. Tekstur material vulkanik yang didominasi tekstur

pasir menambah peluangan kehilangan hara karena daya ikat hara rendah. Ukuran

partikel pasir lebih kasar, luas permukaan lebih kecil, sehingga didominasi pori

makro, mengakibatkan kemampuan menyimpan air dan daya pegang hara menjadi

rendah dibandingkan dengan tekstur halus (Utami, 2009)

Upaya pencegahan kehilangan hara akibat penguapan dapat dilakukan

dengan pemberian mulsa. Mulsa merupakan bahan penutup tanah yang memiliki

berbagai fungsi, baik dari aspek fisik maupun kimia tanah. Secara fisik mulsa

mampu menjaga suhu tanah lebih stabil dan mampu mempertahankan kelembaban

tanah di sekitar perakaran tanaman. Penggunaan mulsa akan mencegah radiasi

langsung matahari (Doring et al., 2006). Suhu tanah maksimum di bawah mulsa

jerami pada kedalaman 5 cm 10º C lebih rendah dari pada tanpa mulsa. Dengan

10

menekan suhu yang tinggi akan membantu mengurangi tingkat kehilangan unsur

hara melalui penguapan.

Pengaruh pemberian mulsa ditentukan oleh jenis bahan mulsa. Bahan yang

dapat digunakan sebagai mulsa di antaranya sisa-sisa tanaman (serasah dan

jerami) atau bahan plastik. Doring et al. (2006), menyatakan bahwa mulsa jerami

mempunyai daya pantul lebih tinggi dibandingkan dengan mulsa plastik. Menurut

Mahmood et al. (2002), mulsa jerami atau mulsa yang berasal dari sisa tanaman

lainnya mempunyai konduktivitas panas rendah sehingga panas yang sampai ke

permukaan tanah akan lebih sedikit dibandingkan dengan tanpa mulsa atau mulsa

dengan konduktivitas panas yang tinggi seperti plastik.

2.4 Tanaman Potensial untuk dikembangkan di Lahan Terdampak Erupsi

Lahan yang terkena dampak akibat erupsi gunung api, mengakibatkan

perubahan pada kesuburan tanah. Gas dan material vulkanik yang bersuhu tinggi,

membuat tanaman penutup lahan di sekitar gunung api mengalami layu dan mati.

Maka perlu dilakukan usaha untuk mengembalikan tutupan lahan, dengan cara

menanam jenis tanaman yang toleran terhadap lingkungan kurang mendukung,

memiliki pertumbuhan yang relatif cepat, menghasilkan biomassa yang kaya

unsur hara, dan memiliki nilai ekonomis bagi masyarakat.

Tanaman sengon (P. falcataria) merupakan salah tanaman dengan daya

tumbuh relatif cepat (fast growing), mampu beradaptasi pada berbagai jenis tanah,

memiliki kayu multi guna (multi purposes) dan memiliki nilai ekonomi tinggi,

serta tidak membutuhkan persyaratan tumbuh yang khusus (Krisnawati et al.,

2011). Pengembangan areal sengon menjadi penting untuk bahan baku industri,

terutama ketika persediaan kayu dari hutan alam semakin berkurang.

Sengon merupakan tanaman berhabitus pohon yang mudah beradaptasi dengan

kondisi lingkungan yang bervariasi. Sengon merupakan salah jenis tanaman

legum, akar tanaman dapat bersimbiosis dengan bakteri rhizobium yang

membentuk bintil pada akar (Sukarman et al., 2012), sehingga tanaman sengon

mampu meningkatkan ketersediaan unsur N di dalam tanah.

11

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu percobaan lapangan yang

dilakukan di Desa Pandansari, Kecamatan Ngantang, Malang pada Februari 2016

sampai Januari 2017. Tahap kedua merupakan analisis laboratorium yang

dilakukan di Laboratorium Kimia, Jurusan Tanah, Universitas Brawijaya pada

bulan Februari - Maret 2017.

3.2. Alat dan Bahan

Bor gambut digunakan untuk pengambilan sampel material vulkanik di

lapangan. Bahan dasar yang digunakan adalah material vulkanik Gunung Kelud,

bahan organik (biomasaa tanaman tithonia, ubi jalar dan kotoran sapi), bibit

tanaman tithonia, bibit tanaman sengon dan mulsa jerami. Plastik fiber untuk

membatasi plot yang diisi material vulkanik. Analisis laboratorium menggunakan

alat dan bahan sesuai dengan metode analisis: C-organik (Walkley-Black), P

tersedia (Bray I), N total (Kjeldahl), KTK, K, Na, Ca (NH4Oac 1N), dan analisis

pH (Glass Elektrode).

3.3. Rancangan Penelitian

Penelitian ini menggunakan dua faktor, yaitu pembenaman biomassa tithonia

dan kombinasi bahan organik, penanaman tithonia, dengan mulsa dan tanpa mulsa

yang diulang 3 kali, berdasarkan rancangan petak tersarang seperti pada Tabel 1.

Tabel 1. Kombinasi perlakuan penelitian

Faktor

Keterangan Pembenaman

tithonia

Kombinasi

BTM

K1, K2, K3

B0T0M0 - Material letusan tanpa perlakuan

B0T0M1 - Material letusan + mulsa, tanpa BO dan tan. Tithonia

BPkTtdM0 - 20 ton/ha kotoran sapi + tan. tithonia tanpa mulsa

BUbTtdM0 - 20 ton/ha ubi jalar + tan. tithonia tanpa mulsa

BTdTtdM0 - 20 ton/ha tithonia + tan. tithonia tanpa mulsa

BPkTtdM1 - 20 ton/ha kotoran sapi + tan. tithonia + mulsa

BUbTtdM1 - 20 ton/ha ubi jalar + tan. tithonia + mulsa

BTdTtdM1 - 20 ton/ha tithonia + tan. tithonia + mulsa

Keterangan: B= bahan organik, PK= BO kotoran sapi, UB= BO ubi jalar, TD= BO tithonia, Ttd= pionir tithonia, T0= tanpa pionir, M1= mulsa, M0= tanpa mulsa, K1= 6 bulan

pembenaman tithonia, K2= 6 bulan pembenaman tithonia + 2 bulan tanpa

pembenaman, K3= 6 bulan pembenaman tithonia+ 4 tanpa pembenaman.

13

dilakukan setelah inkubasi. Tithonia ditanam sebanyak empat bibit perplot

percobaan, dan dilanjutkan aplikasi mulsa jerami. Satu bulan setelah pemberian

perlakuan dilakukan penanaman sengon. Bibit tanaman sengon diperoleh dari

kelompok tani di Desa Turen, Malang. Setiap satu plot, ditanam satu bibit sengon

di tengah plot percobaan.

Perlakuan pembenaman biomassa tithonia dilakukan ketika pertumbuhan

tithonia menutupi tanaman sengon dan/atau satu bulan sekali selama 0 BST

tithonia dan 6 BST tithonia. Biomassa pangkasan ditimbang pada masing-masing

plot, kemudian dibenamkan pada material vulkanik (K1).

3.4.3 Pemeliharaan

Kegiatan pemeliharaan yang dilakukan meliputi penyiraman tanaman,

penyiangan gulma, penyulaman tanaman, dan pergantian mulsa jerami.

Penyiraman tanaman dilakukan satu hari sekali, jika tidak ada hujan. Penyiangan

dilakukan apabila terdapat gulma yang tumbuh pada plot percobaan maupun di

sekitar plot percobaan. Kegiatan penyulaman dilakukan apabila terdapat tanaman

yang mati. Mulsa jerami diganti sebelum mulsa melapuk, karena akan menambah

masukan hara ke dalam material vulkanik.

3.4.4 Pengukuran Tinggi Tanaman Sengon

Pengukuran tinggi tanaman sengon bertujuan untuk mengetahui respons

pertumbuhan tanaman terhadap perlakuan yang diberikan. Pengukuran

pertumbuhan tanaman sengon dilakukan pada 6 BST (K1), 8 BST (K2), dan 10

BST (K3). Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan menggunakan meteran.

3.4.5 Pengambilan Sampel

Pengambilan sampel dilaksanakan pada 6 BST, 8 BST dan 10 BST. Sampel

diambil pada dua lapisan yang berbeda. Sampel pertama pada lapisan material

vulkanik, kemudian sampel yang kedua diambil pada tanah tertimbun (di bawah

material vulkanik), menggunakan bor gambut. Pengambilan sampel dilakukan

secara acak, menyebar dalam plot kemudian dikompositkan.

14

3.4.6 Analisis Laboratorium

Analisis kimia yang dilakukan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Parameter dan metode analisis kimia

Parameter Metode Analisis Waktu Analisis

C-organik Walkley – Black

10 bulan setelah aplikasi

perlakuan

pH Glass Elektrode

N-total Kjeldahl

P-tersedia Bray I

KTK NH4OAc 1N

Nadd NH4OAc 1N Kdd NH4OAc 1N Cadd NH4OAc 1N Mgdd NH4OAc 1N

3.5 Analisis Data

Data yang diperoleh, dianalisis dengan menggunakan Analysis of Variance

(ANOVA) berdasarkan rancangan petak tersarang (RPT), dengan menggunakan

uji F. Jika analisis ragam yang diperoleh berpengaruh nyata, maka dilakukan

pengujian menggunakan Uji Duncan pada taraf 5%. Uji korelasi juga dilakukan

untuk mengetahui keeratan hubungan antar sifat kimia.

15

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Kombinasi Aplikasi Bahan Organik, Tanaman Tithonia dan

Mulsa terhadap Sifat Kimia Material Vulkanik Gunung Kelud

Upaya perbaikan material vulkanik Gunung Kelud dilakukan dengan

kombinasi aplikasi bahan organik, tanaman tithonia, dan mulsa. Beberapa sifat

kimia yang dipengaruhi oleh perlakuan tersebut di antaranya kandungan C-

organik, pH, N-total, P-tersedia, KTK, kation-kation basa dan KB.

4.1.1 Kandungan C-organik

Pada umumnya, penambahan bahan organik dan penanaman tithonia, baik

mulsa maupun tanpa mulsa mampu meningkatkan kandungan C-organik material

vulkanik Gunung Kelud, hal tersebut dapat dilihat pada Gambar 2. Jika tanpa

aplikasi mulsa, bahan organik ubi jalar memberikan pengaruh yang lebih baik

terhadap peningkatan kandungan C-organik dalam material, sedangkan dengan

aplikasi mulsa, bahan organik tithonia memberikan pengaruh yang paling baik.

Tidak ada perbedaan nyata pada kelompok perlakuan di K1, K2 dan K3 dalam

meningkatkan kandungan C-organik material. Pada K1 dan K2, peningkatan

kandungan C-organik dalam material lebih tinggi jika dengan aplikasi mulsa. Tapi

pada K3, kandungan C-organik dengan aplikasi mulsa menjadi menurun. Hal ini

dapat dikarenakan, pertumbuhan tanaman tithonia yang semakin besar dapat

menutupi material, sehingga mengurangi efektivitas dari mulsa.

Secara umum antar perlakuan bahan organik dalam K1, K2 dan K3, bahan

organik dari biomassa tithonia menunjukkan peningkatan kandungan C-organik

paling tinggi ke dalam material vulkanik Gunung Kelud. Hal itu dapat

dikarenakan, dalam biomassa segar tithonia mengandung karbon 14 % dan C/N

ratio 8:1 (Olabode et al., 2007). Nilai karbon yang cukup tinggi dan C/N ratio

rendah menyebabkan laju dekomposisi berlangsung relatif cepat, sehingga proses

ketersediaan C-organik lebih cepat dibandingkan penggunaan dua bahan organik

lainnya. Sedangkan rata-rata kandungan C-organik terendah terjadi pada

panambahan bahan organik kotoran sapi. Seperti dalam penelitian Andayani dan

Sarido (2013) pupuk kotoran sapi memiliki laju dekomposisi yang relatif lambat,

16

karena memiliki tekstur bahan yang padat sehingga menghambat ketersediaan

hara di dalam tanah.

Keterangan :

Gambar 2. Kadar C-organik dengan perlakuan bahan organik penanaman tithonia,

mulsa dan tanpa mulsa

Kombinasi bahan organik tithonia dengan mulsa menghasilkan peningkatan C-

organik yang lebih tinggi dibandingkan tanpa mulsa, baik di K1, K2 maupun K3.

Pada kombinasi bahan organik kotoran sapi dengan mulsa juga menunjukkan

kandungan C-organik yang lebih tinggi dibandingkan tanpa aplikasi mulsa,

kecuali pada K3. Sedangkan pada kombinasi bahan organik ubi jalar tanpa mulsa,

menunjukkan kandungan C-organik lebih baik dibandingkan dengan aplikasi

Material vulkanik

Tanah tertimbun

Svo (kontrol tanah); B0T0M0 (kontrol material vulkanik); B0T0M1 (kontrol

material vulkanik + mulsa); BpkTtd (BO kotoran sapi + pionir tithonia); BubTtd

(BO ubi jalar + pionir tithonia); BtdTtd (BO tithonia + pionir tithonia); K1 (6 bulan

pembenaman tithonia); K2 (6 bulan pembenaman tithonia + 2 bulan tanpa

pembenaman), K3 (6 bulan pembenaman tithonia + 4 bulan tanpa pembenaman;

tanpa mulsa; dengan mulsa; kontrol tanah.

17

mulsa. Perlakuan mulsa diharapkan mampu menjaga kehilangan C-organik.

Namun rata-rata keseluruhan antar perlakuan dalam K1, K2 dan K3, aplikasi

mulsa tidak menunjukkan kandungan C-organik yang lebih baik dibandingkan

tanpa mulsa. Dapat dikatakan perlakuan mulsa belum efektif dalam menahan

kehilangan hara. Hal ini dapat dikarenakan oleh ketebalan dari mulsa yang

diaplikasikan masih kurang. Menurut Prasetyo et al. (2014), semakin tebal mulsa

yang diaplikasikan akan menekan proses penguapan pada tanah.

Pengamatan pada tanah tertimbun, secara keseluruhan pada K1 dan K2

kandungan C-organik lebih rendah dibanding kontrol (Svo). Tingginya kandungan

C-organik pada kontrol, disebabkan kontrol tidak ditanami tithonia maupun

sengon seperti pada perlakuan lain. Bahan organik yang telah terdekomposisi dan

berubah menjadi unsur-unsur tersedia, diduga hilang diserap oleh tanaman

tithonia dan sengon. Di dalam penelitian Putra (2016) tanaman tithonia menyerap

0,16 – 0,4 g/plot (50x50 cm) unsur hara K, 0,16 – 0,24 g/plot unsur Na, 0,19 –

0,35 g/plot unsur Ca dan 0,02 – 0,08 unsur hara Mg. Dengan bukti daya serap

tersebut, ada kecenderungan hara hasil dekomposisi bahan organik yang terdapat

dalam material vulkanik diserap oleh tanaman.

4.1.2 Nilai pH

Aplikasi bahan organik penanaman tithonia, dan aplikasi mulsa maupun tanpa

mulsa, secara umum telah meningkatkan nilai pH material vulkanik Gunung

Kelud, walaupun tidak terjadi perbedaan signifikan (Gambar 3). Jika tanpa

aplikasi mulsa, bahan organik kotoran sapi menunjukkan peningkatan pH paling

tinggi, sedangkan dengan aplikasi mulsa, bahan organik ubi jalar memberikan

peningkatan pH paling baik.

Efektivitas aplikasi mulsa dalam meningkatkan nilai pH belum berdampak

signifikan, walaupun secara umum perlakuan dengan aplikasi mulsa memiliki

nilai pH lebih baik dibanding perlakuan tanpa mulsa. Pada perlakuan mulsa

mampu meningkatkan suhu di dalam material, suhu yang meningkat akan

mempercepat laju dekomposisi bahan organik di dalam material. Mikroorganisme

mesofilik umumnya hidup pada suhu 10–40 ºC dan berfungsi sebagai dekomposer

dari bahan organik dalam tanah sehingga dapat mempercepat laju dekomposisi

(Irawan, 2014).

18

Keterangan :

Gambar 3. Nilai pH pada masing-masing perlakuan di material Gunung Kelud

Dari analisis pada tanah tertimbun, kelompok K1 perlakuan BubTtdM1

menghasilkan nilai pH paling tinggi. Nilai tersebut lebih tinggi daripada nilai

kontrol tanah asli (Svo). Ada dugaan terjadi proses pemindahan kation-kation

basa pada material vulkanik di atasnya, sehingga meningkatkan nilai pH pada

tanah tertimbun, akan tetapi tidak terjadi secara signifikan. Terlihat pada K1 tidak

semua perlakuan memiliki nilai pH lebih tinggi dari pada kontrol. Berbeda pada

K2, semua perlakuan mengalami peningkatan nilai pH dibanding kontrol. Nilai

Tanah tertimbun

Material vulkanik







19

pH tertinggi terjadi pada pelakuan BtdTtdM0 (6,01). Nilai pH dapat meningkat

akibat adanya pemindahan kation-kation basa oleh air yang terbawa akibat adanya

gaya gravitasi. Material vulkanik Gunung Kelud yang didominasi oleh fraksi pasir

membuat potensi pemindahan hara dari bagian atas lebih tinggi. Partikel pasir

memiliki sifat yang porous menyebabkan daya ikat hara rendah, sehingga unsur

hara mudah terbawa oleh air.

4.1.3 Nitrogen Total

Tidak ada perbedaan antara perlakuan di K1 dan K3 dalam peningkatan N-total

di dalam material vulkanik Gunung Kelud, perbedaan hanya terjadi pada

perlakuan di K2. Terlihat pada Gambar 4, pada perlakuan tanpa aplikasi mulsa,

bahan organik biomassa tithonia menjadi yang paling baik dalam meningkatkan

kandungan N-total, sedangkan yang paling rendah terjadi pada bahan organik ubi

jalar. Jika dengan aplikasi mulsa, bahan organik ubi jalar menunjukkan rata-rata

N-total yang paling tinggi, dan tithonia menjadi yang paling rendah.

Bahan organik dari tithonia menghasilkan peningkatan kandungan N paling

tinggi, tapi tidak jauh berbeda dengan bahan organik ubi jalar. Bahan organik

tithonia yang mengandung 4,46 % N, C/N ratio 7,12, bahan organik 54,91 %

(Hafifah et al., 2016). Olabode et al. (2007) juga menjelaskan bahwa tithonia

merupakan sumber bahan organik yang baik karena memiliki nisbah C/N rendah,

fraksi terlarut bahan organik tinggi, dan kandungan lignin yang rendah (6,5 %)

sehingga laju dekomposisi relatif cepat, sehingga unsur mudah tersedia untuk

tanaman.

Aplikasi mulsa secara umum belum efektif menjaga dan meningkatkan

kandungan N-total di dalam material Gunung Kelud. Dari rata-rata perlakuan

tanpa mulsa, menunjukkan N-total yang lebih tinggi dibandingkan dengan mulsa.

Penelitian Isnawati (2013), perlakuan mulsa dapat menurunkan laju evaporasi.

Penguapan hara juga dapat ditekan melalui penggunaan mulsa, akan tetapi proses

penguapan bukan menjadi faktor utama yang menyebabkan nilai N-total pada

material menjadi rendah. Hilangnya N juga dipengaruhi oleh serapan hara oleh

tanaman untuk proses pertumbuhan tanaman.

20

Keterangan :

Gambar 4. Kadar N-total pada masing-masing perlakuan

Kandungan N-total pada tanah tertimbun cenderung tidak jauh berbeda dan

keseluruhan lebih kecil dari pada kontrol (Svo). Dapat dikatakan prsoses

pemindahan N dari atas rendah, hal tersebut dapat dikarenakan, N merupakan

unsur hara esensial untuk tanaman sehingga dibutuhkan dalam jumlah yang besar

untuk pertumbuhan tanaman. Unsur nitrogen yang terdapat dalam material

vulkanik diduga diserap oleh perakaran tanaman sengon dan tithonia, sehingga

kandungan N di tanah tertimbun tidak mengalami penambahan dari material di

atasnya.

Material vulkanik

Tanah tertimbun







21

4.1.4 Fospor Tersedia

Perbedaan taraf perlakuan K1, K2 dan K3 tidak menghasilkan perbedaan nyata

terhadap peningkatan ketersediaan P di dalam material vulkanik Gunung Kelud.

Rata-rata kandungan P-tersedia pada K1 lebih tinggi dibandingkan K2 dan K3

(Gambar 5). Kandungan P-tersedia K2 dan K3 menurun dapat terjadi karena

diserap oleh tanaman sengon dan tithonia. Pada K2 dan K3, tanaman memiliki

pertumbuhan yang besar, sehingga membutuhkan unsur esensial seperti P dalam

jumlah yang besar.

Tidak terjadi perbedaan nyata antar perlakuan bahan organik. Bahan organik

tithonia memiliki rata-rata memilki kandungan P-tersedia sedikit lebih tinggi, dan

bahan organik ubi jalar menjadi perlakuan yang paling rendah.

Keterangan :

Gambar 5. Ketersediaan P pada masing-masing perlakuan

Material vulkanik

Tanah tertimbun







22

Pada perlakuan aplikasi mulsa, menunjukan kandungan rata-rata P-tersedia

yang lebih tinggi, dibandingkan perlakuan tanpa mulsa (Gambar 5). Pemberian

mulsa dapat meningkatkan suhu di dalam material vulkanik, seperti yang

dikemukakan oleh Harsono (2012), kecepatan perombakan bahan organik

tergantung pada suhu tanah, semakin tinggi suhu tanah semakin mempercepat

proses perombakan bahan organik (Suryani, 2007). Akan tetapi, unsur P yang

tersedia kemungkinan besar hilang diserap oleh tanaman, dan tercuci oleh air

sehingga penambahan bahan organik dalam penelitian ini memiliki jumlah P-

tersedia yang lebih rendah dibandingkan kontrol.

Hasil analisis pada tanah tertimbun, perlakuan di K2 menunjukkan kandungan

P-tersedia lebih tinggi dibandingkan K1. BubTtdM0 menjadi yang tertinggi dari

ketersediaan P pada K1, lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol. Tetapi secara

umum nilai P-tersedia pada K1 lebih rendah dari pada kontrol. Namun pada K2

terdapat beberapa perlakuan yang memiliki nilai lebih tinggi dibanding kontrol,

yaitu BubTtdM0, BpkTtdM1, BtdTtdM1 dan BtdTtdM0. Ada dugaan adanya

pemindahan P dari material ke tanah tertimbun pada kelompok K2, akan tetapi

terjadi signifikan karena unsur P diketahui memiliki laju mineralisasi yang relatif

lambat.

4.1.5 Kapasitas Tukar Kation

Penambahan bahan organik, penanaman tithonia dengan mulsa atau tanpa

mulsa, meningkatkan KTK pada material vulkanik Gunung Kelud walaupun tidak

secara signifikan, terutama pada perlakuan dengan mulsa. Pada K2 menunjukkan

rata-rata KTK lebih baik (Gambar 6).

Bahan organik ubi jalar menunjukkan KTK paling baik dibandingkan dengan

bahan organik yang lain. Peran bahan organik ubi jalar sangat baik terhadap

peningkatan jumlah KTK. Karakter biomassa ubi jalar yang memiliki laju

dekomposisi yang cepat, sehingga cepat menghasilkan humus. Kadar humus yang

melimpah ini yang berperan sebagai koloid, sehingga dapat meningkatkan KTK di

dalam tanah (Lumbanraja dan Harahap, 2015). Walaupun usaha perbaikan KTK

telah dilakukan dengan perlakuan bahan organik dan penanaman tithonia belum

mampu secara signifikan meningkatkan KTK yang rendah. Hal ini tergambar dari

hasil analisis, nilai rata-rata KTK keseluruhan < 5 cmol/kg yang tergolong sangat

23

rendah (Balai Penelitian Tanah, 2009). Pemberian mulsa menghasilkan rata-rata

KTK lebih tinggi, dibandingkan tanpa mulsa. Menurut Harsono (2012), mulsa

jerami padi dapat meningkatkan KTK tanah yang lebih tinggi dari jenis mulsa

lainnya.

Keterangan :

Gambar 6. KTK setelah aplikasi bahan organik, penanaman tithonia, mulsa

dan tanpa mulsa

4.1.6 Kation-kation Basa Dapat Dipertukarkan

Secara umum, penambahan bahan organik, penanaman tithonia dan aplikasi

mulsa dan tanpa mulsa memberikan peningkatan jumlah kation-kation basa

kecuali pada kation Nadd (Gambar 7). Hal ini disebabkan karena kation basa

dipengaruhi oleh koloid tanah. Besarnya jerapan kation oleh tanah tergantung dari

Material vulkanik

Tanah tertimbun







24

luas permukaan koloid tanah. Semakin luas permukaan koloid maka semakin

banyak ion yang dapat dijerap. Material vulkanik yang didomniasi oleh mineral

pasir yang relatif luas permukaannya kecil, menyebabkan rendahnya jumlah

kation (Nursyamsi dan Suprihati, 2005). Mineral pasir tersebut membutuhkan

waktu yang lama untuk melapuk menjadi mineral yang sangat halus, sehingga

adanya penambahan bahan organik, penanaman tithonia, dan juga dilakukan

pemulsaan belum bisa meningkatkan ketersediaan jumlah kation dalam jangka

pendek.

Keterangan :

Gambar 7. Jumlah kation Nadd pada material vulkanik dan tanah tertimbun

Pada kation Cadd antar K1, K2 dan K3 tidak terjadi perbedaan yang nyata

(Gambar 9). Pada perlakuan dalam K1, K2 dan K3 bahan organik biomassa ubi

Tanah tertimbun

Material vulkanik







25

jalar menunjukkan jumlah kation Cadd yang lebih tinggi. Sedangkan kombinasi

bahan organik dengan tanpa mulsa, memberikan pengaruh lebih baik terhadap

jumlah kation Cadd dibandingkan dengan aplikasi mulsa. Sehingga dapat

dikatakan, aplikasi mulsa belum efektif dalam meningkatkan kation basa pada

material vulkanik.

Keterangan:

Gambar 8. Jumlah kation Kdd pada material vulkanik dan tanah tertimbun

Hasil analisis pada tanah tertimbun, semua perlakuan menunjukkan jumlah

kation-kation basa (Kdd, Cadd dan Mgdd) yang lebih tinggi dibandingkan kontrol,

kecuali pada kation basa Nadd. Hal ini mencerminkan bahwa terjadi pemindahan

kation dari lapisan material vulkanik Gunung Kelud, sehingga jumlah kation di

lapisan atas menjadi berkurang. Pemindahan kation tersebut dapat disebabkan

oleh tekstur material yang dominan pasir (porous) dan ketersediaan dari kation-

Material vulkanik

Tanah tertimbun


material vulkanik + mulsa); BpkTtd (bahan organik kotoran sapi + pionir

tithonia); BubTtd (bahan organik ubi jalar + pionir tithonia); BtdTtd (bahan

organik tithonia + pionir tithonia); K1 (6 BST + 2 pembenaman tithonia); K2 (6

BST + 2 bulan tanpa pembenaman), K3 (6 BST + 4 bulan tanpa pembenaman;


26

kation di dalam material vulkanik. Menurut Kusumarini et al. (2014), tanah yang

yang terbentuk dari material piroklastik gunung api akan terus berkembang,

karena piroklastik merupakan material yang masih sangat muda. Oleh sebab itu,

dengan terjadinya pelapukan mineral dari material Gunung Kelud, akan

meningkatkan laju pelepasan kation-kation dari material vulkanik.

Keterangan :

Gambar 9. Jumlah kation Cadd pada material vulkanik dan tanah tertimbun

Material vulkanik

Tanah tertimbun







27

Keterangan :

Gambar 10. Jumlah kation Mgdd pada material vulkanik dan tanah tertimbun

4.1.7 Kejenuhan Basa

Kejenuhan basa merupakan perbandingan antara jumlah kation basa dapat

dipertukarkan dengan KTK yang dinyatakan dalam satuan persen. Perlakuan

perbedaan pemangkasan dan pembenaman biomassa tithonia K1, K2 dan K3

memberikan pengaruh sangat nyata terhadap nilai kejenuhan basa (KB) dalam

material Gunung Kelud (Gambar 11). Nilai KB dapat dipengaruhi oleh jumlah

kation basa dapat ditukar.

Nilai KB juga dipengaruhi oleh pH, nilai pH pada material vulkanik setelah

aplikasi perlakuan bahan organik, penanaman tithonia memiliki nilai pH yang

tergolong masam dan agak masam. Nilai KB pada semua perlakuan berkisar

antara sedang-tinggi (41-80 %). Dilihat dari nilai pH dan jumlah kation-kation

Material vulkanik

Tanah tertimbun







28

basa yang relatif rendah, seharusnya nilai KB juga tergolong rendah. Seperti yang

dikemukakan Syekhfani (2009), terdapat hubungan erat KB dengan pH, jika

jumlah basa-basa berkurang dan berarti nilai pH juga ikut menurun. Tingginya

nilai KB dapat disebabkan oleh jumlah kation-kation basa yang tinggi terutama

pada kation basa Ca. Walaupun pada dasarnya, nilai Ca pada hasil analisis

menunjukkan nilai 1,6 – 2,3 cmol/kg yang termasuk sangat rendah hingga rendah.

Nilai KB yang tergolong sedang hingga tinggi, menggambarkan bahwa kondisi

material masih kaya akan unsur kation-kation basa (Supriyadi, 2009). Nilai KB

yang tinggi juga mencerminkan ketersediaan kation-kation basa yang cukup

banyak dalam material vulkanik Gunung Kelud.

Keterangan :

Gambar 11. Kejenuhan basa di material Gunung Kelud setelah aplikasi perlakuan

Material vulkanik

Tanah tertimbun







29

Pada perlakuan aplikasi mulsa, cenderung memiliki KTK lebih rendah

dibandingkan dengan tanpa aplikasi mulsa. Kombinasi bahan organik ubi jalar

dengan tanpa mulsa memberikan peningkatan KTK yang lebih baik, dibandingkan

kombinasi yang lain. Untuk melihat adanya proses pemindahan KB dari material

vulkanik, maka dilakukan analisis pada lapisan tanah tertimbun. Namun, secara

keseluruhan nilai KB lebih rendah dibandingkan dengan kontrol (Svo). Hanya

pada perlakuan BubTtdM0 (K1 dan K2) yang menunjukkan nilai KB lebih tinggi

dibandingkan dengan kontrol. Dengan demikian, pemberian perlakuan pada

lapisan material vulkanik memiliki laju perpindahan kation yang lambat.

4.2 Respons Tinggi Tanaman Sengon akibat Pemberian Bahan Organik,

Penanaman Tithonia, dan Pemulsaan

Perlakuan aplikasi bahan organik (tithonia, ubi jalar, dan kotoran sapi) dengan

penanaman tithonia tidak menunjukkan hasil yang berbeda nyata terhadap tinggi

sengon, begitu pula pada perlakuan aplikasi mulsa dan tanpa mulsa (Gambar 12).

Pengamatan tinggi pohon dilakukan sebanyak tiga kali, yaitu pada 6 BST, 8 BST,

dan 10 BST.

Dilihat dari pertumbuhan tinggi pohon sengon pada aplikasi mulsa di waktu

pengamatan 6 BST (Gambar 12a), kombinasi perlakuan bahan organik ubi jalar

menunjukkan pertumbuhan sengon paling tinggi (126 cm), sedangkan perlakuan

bahan organik tithonia terlihat memiliki pertumbuhan sengon paling rendah (95

cm). Pada pengamatan 8 BST, pertumbuhan sengon pada perlakuan kontrol

menjadi paling tinggi (210 cm), serta pertumbuhan sengon pada perlakuan bahan

organik tithonia masih menjadi yang paling rendah (116 cm). Pengamatan tinggi

10 BST, pohon sengon pada perlakuan kontrol menunjukkan pertumbuhan paling

tinggi (302 cm), sedangkan pertumbuhan sengon yang paling rendah terjadi pada

bahan organik kotoran sapi (177 cm).

Pertumbuhan tinggi pohon sengon pada kombinasi perlakuan dan tanpa diberi

mulsa, secara umum tidak jauh berbeda dengan aplikasi mulsa (Gambar 12b).

Pada waktu pengamatan 6 BST, perlakuan bahan organik kotoran sapi

menunjukkan pertumbuhan sengon paling tinggi (126 cm), dan sengon pada

perlakuan bahan organik tithonia menjadi yang paling rendah (109 cm). Sengon

pada perlakuan bahan organik tithonia, dilakukan penyulaman pada 3 minggu

30

0

100

200

300

400

6 BST 8 BST 10 BST

Tin

ggi

sengo

n (

cm)

BPKTTD BUBTTD BTDTTD

0

100

200

300

400

6 BST 8 BST 10 BST

Tin

ggi

sengo

n (

cm)

B0T0 BPKTTD

BUBTTD BTDTTD

a.

setelah tanam, hal tersebut yang membuat pertumbuhan sengon menjadi rendah.

Di pengamatan 8 BST, perlakuan bahan organik ubi jalar menjadi yang paling

tinggi (198 cm), sedangkan pertumbuhan sengon yang paling rendah terjadi pada

perlakuan bahan organik tithonia (190 cm) yang dipengaruhi kegiatan

penyulaman sengon pada 3 minggu setelah tanam. Pengamatan pertumbuhan

sengon 10 BST tanpa mulsa, perlakuan bahan organik tithonia menjadi yang

paling tinggi (342 cm), sedangkan yang paling rendah terjadi pada perlakuan

bahan organik kotoran sapi (210 cm), hal ini dikarenakan pada 7 BST, pucuk

tanaman sengon pada perlakuan kotoran sapi mengalami kering, sehingga

menghambat pertumbuhan dari tanaman sengon. .

Dari uji korelasi sifat kimia dengan pertumbuhan tinggi sengon, secara umum

memiliki hubungan positif terutama pada N-total, P-tersedia, KTK, Ca dan KB

(Lampiran 5). Hubungan cukup kuat terjadi antara sengon dengan sifat kimia N, P

dan KTK. Nitrogen dan fosfor merupakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman

dalam jumlah yang banyak. Telah diketahui bahwa unsur N sangat penting bagi

tanaman terutama pada masa vegetatif. Menurut Patti et al. (2013), fungsi unsur

nitrogen pada tanaman adalah untuk meningkatkan pertumbuhan vegetatif

tanaman, meningkatkan protein dalam tanah, meningkatkan tanaman penghasil

dedaunan, dan berfungsi sebagai sintesis asam amino dan protein dalam tanaman.

Unsur P merupakan komponen penting penyusun senyawa pada proses transfer

energi ATP tanaman (Fahmi et al., 2010).

Keterangan:

Gambar 12. Pertumbuhan tinggi sengon dengan (a) mulsa dan (b) tanpa mulsa

b.

B0T0 (kontrol material vulkanik + mulsa); BpkTtd (bahan organik kotoran sapi

+ pionir tithonia); BubTtd (bahan organik ubi jalar + pionir tithonia); BtdTtd

(bahan organik tithonia + pionir tithonia)

31

Pada dasarnya, sengon merupakan tanaman yang memiliki tingkat

pertumbuhan yang relatif cepat dan tidak memerlukan persyaratan tumbuh

khusus. Berdasarkan penelitian Khalif et al. (2014), sengon termasuk ke dalam

golongan tanaman legum, sehingga mampu meningkatkan ketersediaan N dalam

tanah. Dengan pernyataan tersebut, sengon dapat menyediakan unsur nitrogen

dalam tanah untuk tanaman lain atau untuk sengon itu sendiri, sehingga memiliki

pertumbuhan yang cepat.

4.3 Pembahasan Umum

Dari hasil uji korelasi parameter C-organik dengan pH dan N-total

didapatkan hasil yang hampir sama. Pada uji korelasi C-organik dengan pH

didapatkan nilai koefisien r = 0,467, sedangkan C-organik dengan N-total

menghasilkan nilai koefisien r = 0,349. Dari nilai tersebut korelasi C-organik

terhadap pH dan N-total menghasilkan korelasi positif sedang. Hal ini

menggambarkan bahwa penambahan C-organik berbanding lurus dengan

peningkatan kadar N total dan pH. Menurut Nariratih et al., (2013), pemberian

bahan organik dengan bahan yang berbeda mampu meningkatkan nilai pH dan N

total.

Hasil korelasi negatif lemah terjadi pada C-organik dengan P-tersedia (r =

-0,128). Artinya penambahan kadar C-organik belum mampu menaikkan

ketersediaan P dalam material vulkanik. Kadar C-organik dalam material yang

jumlahnya sangat rendah, menyebabkan asam humat dan fulvat yang membentuk

senyawa khelat menjadi rendah, sehingga mengurangi tingkat laju pelepasan

fosfor dalam bentuk yang tersedia.

Interaksi negatif juga terjadi pada parameter C-organik dengan KTK, yang

menghasilkan nilai koefisien r = -0,251. Pada dasarnya, nilai KTK dipengaruhi

oleh koloid liat dan kadar bahan organik dalam tanah. Seharusnya dengan

penambahan kadar C-organik dalam material vulkanik akan meningkatkan nilai

KTK. Seperti pada penelitian Rusdiana dan Lubis (2012), semakin tinggi

kandungan bahan organik dalam tanah, akan meningkatkan KTK.

Hasil korelasi antara antara pH dengan N-total, didapatkan korelasi positif

sedang (r = 0,319). Seperti yang sudah diketahui, nilai pH berkisar netral

menciptakan kondisi yang relatif seimbang antara OH- dan H

+. Artinya kondisi

32

tersebut unsur hara esensial seperti N, P dan K mudah tersedia dalam tanah.

Larutan pH tanah merupakan faktor penting, karena larutan pH di atas 5,5 unsur

hara nitrogen akan tersedia untuk tanaman (Patti et al., 2013). Korelasi positif

lemah juga terjadi antara pH dengan KTK (r = 0,26). Hal tersebut sesuai dengan

pernyataan Rusdiana dan Lubis (2012), semakin tinggi nilai pH maka KTK juga

akan semakin tinggi, begitu sebaliknya. Sedangkan uji korelasi antara pH dengan

P-tersedia menghasilkan nilai r = -0,191. Hal ini berarti, peningkatan nilai pH

akan menurunkan jumlah ketersediaan P. Korelasi negatif pH dengan P-tersedia

dapat disebabkan oleh rendah nilai pH material vulkanik (masam-agak masam).

Nilai pH yang masam akan mengikat P dalam bentuk yang tidak dapat tersedia.

Menurut Novriani (2010) pH netral akan melepaskan ikatan-ikatan logam Al, Fe,

dan Mn terhadap unsur P, sehingga P dapat tersedia dalam tanah.

Setelah dilakukan uji korelasi kation-kation dapat dipertukarkan (Na, K, Ca,

dan Mg) dengan KTK sacara umum memiliki hubungan positif. Nilai koefisien

korelasi KTK dengan kation basa berturut-turut r = 0,428 (K), r = 0,317 (Na), r =

0,55 (Cadd), dan r = 0,443 (Mgdd). Dari nilai korelasi yang positif antara KTK

dengan kation basa menunjukkan bahwa dengan bertambahnya nilai KTK juga

meningkatkan nilai-nilai kation basa. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan

Syehfani (2009), KTK merupakan ketersediaan jumlah Ca, Mg Na dan K.

33

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Aplikasi kombinasi perlakuan bahan organik biomassa tithonia, ubi jalar dan

kotoran sapi (20 t/ha) secara umum mampu meningkatkan % C-organik, pH,

% N-total, KTK, jumlah Cadd dan Mgdd, serta KB material vulkanik Gunung

Kelud, kecuali kandungan P-tersedia, jumlah Kdd dan Nadd. Perlakuan 6 bulan

pembenaman biomassa tithonia, menunjukkan peningkatan kualitas sifat

kimia yang lebih baik.

2. Perlakuan bahan organik ubi jalar memberikan peningkatan kualitas sifat

kimia paling baik pada material vulkanik Gunung Kelud, terutama pada % C-

organik, pH, KTK, jumlah kation Cadd, dan KB.

3. Tidak ada perbedaan nyata antara aplikasi mulsa dengan tanpa mulsa.

4. Terjadi peningkatan jumlah Cadd, Kdd dan Mgdd, pada tanah tertimbun akibat

pemberian perlakuan di material vulkanik.

5. Peningkatan kualitas sifat kimia pada material vulkanik Gunung Kelud, tidak

memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan tinggi tanaman sengon.

5.2 Saran

1. Perlu dilakukan analisis serapan hara tanaman, agar dapat memperkirakan

jumlah hilangnya unsur hara yang diambil oleh tanaman.

2. Perlu dilakukan pemilihan ketebalan mulsa jerami yang tepat, dan waktu

pergantian mulsa yang rutin untuk mendapatkan efektivitas mulsa yang lebih

baik.

34

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, S.R., dan Hananto, H. 2015. Identifikasi Sifat Kimia Abu Vulkanik dan Upaya Pemulihan Tanaman Karet Terdampak Letusan Gunung Kelud (Studi

Kasus: Kebun Ngrangkah Pawon, Jawa Timur). Warta Perkaretan 34(1): 19-30.

Adeniyan, O.N., Ojo A.O., Akinbode, O.A., dan Adediran J.A. 2011. Comparative Study of Different Organic Manures and NPK Fertilizer for Improvement of Soil Chemical Properties and Dry Matter Yield of Maize in

Two Different Soils. J. Soil Science and Environmental Management 2(1): 09-13.

Andayani., dan Sarido, L. 2013. Uji Empat Jenis Pupuk Kandang terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Cabai Keriting (Capsicum annum L.). J. Agrifor. 7(1): 22-29.

Asher, C.J. 2001. Limiting External Concentration of Trace Elements for Plant Growth: Use of Flowering Solution Culture Techniques. J. Plant Nutr. 3:

163-180.

Balai Penelitian Tanah. 2009. Analisis Kimia Tanah, Tanaman, Air dan Pupuk. Balai Penelitian Tanah. Bogor.

Bintoro., Saraswati R., Manohara, D., Taufik, E., dan Purwani, J. 2008. Pestisida Organik pada Tanaman Lada. Dalam Laporan Akhir Kerjasama Kemitraan

Penelitian Pertanian antara Perguruan Tinggi dan Badan Litbang Pertanian (KKP3T).

Doring, T., Heimbach, U., Thieme, T., Finckch, M., dan Saucke, H. 2006. Aspect

of Straw Mulching in Organic Potatoes, Effects on Microclimate, Phytophtora infestans and Rhizoctonia solani. J. Nachrichtenblatt des

Deutschen Pflanzenschutzdienstes. 58(3): 73-78.

Fahmi, A., Syamsudin., Utami, S.R.H dan Radjagukguk, B. 2010. Pengaruh Interaksi Hara Nitrogen dan Fosfor terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung

(Zea mays L) pada Tanah Regosol dan Latosol. J. Berita Biologi 10(3): 297-304.

Hafifah., Sudiarso., Maghfoer, M.D., dan Prasetya, B. 2016. The Potential of Tithonia diversifolia Green Manure for Improving Soil Quality for Cauliflower (Brassica oleracea var. Brotrytis L.). J. Degraded and Mining

Lands Management. 3(2): 499-506.

Harsono, P. 2012. Mulsa Organik: Pengaruhnya terhadap Lingkungan Mikro,

Sifat Kimia Tanah dan Keragaan Cabai Merah di Tanah Vertisol Sukoharjo pada Musim Kemarau. J. Hort. 3(1): 35-41.

Hartatik, W., Setyorini., Widowati., dan Widati, S. 2005. Laporan Akhir

Penelitian Teknologi Pengelolaan Hara pada Budidaya Pertanian Organik. Dalam Laporan Bagian Proyek Penelitian Sumberdaya Tanah dan Proyek

Pengkajian Teknologi Pertanian Partisipatif.

Irawan, B.T.A. 2014. Pengaruh Susunan Bahan terhadap Waktu Pengomposan Sampah Pasar pada Komposter Beraerasi. J. Metana. 10(1): 18-24.

35

Isnawati, L. 2013. Pengaruh Ketebalan Mulsa Jerami dan Frekuensi Irigasi

terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata L.). Skripsi. Fakultas Pertanian, Institut Teknologi Bandung. Bandung.

Jama, B., Palm, P.A., Buresh, R.J., Niang, A., Gachengo, C., Nziguheba, G., dan Amandalo, B. 2000. Tithonia diversifolia as a Green Manure for Soil Fertility Improvement in Western Kenya. J. Agroforestry Systems. 49: 201-

221.

Khalif, U., Utami, S.R., dan Kusuma, Z. 2014. Pengaruh Penanaman Sengon

(Paraserianthes falcataria) terhadap Kandungan C dan N Tanah Di Desa Slamparejo, Jabung, Malang. J. Tanah dan Sumberdaya Lahan. 1(1): 09-15.

Krisnawati, H., Varis, E., Kallio, M., dan Kanninen, M. 2011. Paraserianthes

falcataria (L.) Nielsen Ekologi, Silvikultur dan Produktivitas. CIFOR. Bogor.

Kusumarini, N., Utami, S.R., dan Kusuma, Z. 2014. Pelepasan Kation Basa pada Bahan Piroklastik Gunung Merapi. J. Tanah dan Sumberdaya Lahan 1(1): 01-06.

Lumbanraja, P., dan Harahap, E.M. 2015. Perbaikan Kapasitas Pegang Air dan Kapasitas Tukar Kation Tanah Berpasir dengan Aplikasi Pupuk Kandang

pada Ultisol Simalingkar. J. Pertanian Tropik 2(1): 53-67.

Mahmood, M., Farroq, K., Hussain, A., dan Sher, R. 2002. Effect of Mulching on Growth and Yield of Potato Crop. J. Plant Sci. 1(2): 122-133.

Manik, P.M. 2017. Pengaruh Perlakuan Bahan Organik, Tanaman Paitan (Tithonia diversifolia) dan Mulsa terhadap Perbaikan Sifat Fisik Material

Letusan dan Tinggi Bibit Pisang serta Sengon. Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Nariratih, I., Damanik, M.M.B, dan Sitanggang, G. 2013. Ketersediaan Nitrogen

pada Tiga Jenis Tanah Akibat Pemberian Tiga Bahan Organik dan Serapannya pada Tanaman Jagung. J. Agric. 1(3): 479-488.

Ni’mah, F. 2016. Pengaruh Pupuk Kandang dan Tanaman Pionir untuk Perbaikan Sifat Kimia Bahan Letusan Gunung Kelud. Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Novriani. 2010. Alternatif Pengelolaan Unsur Hara P (Fosfor) pada Budidaya Jagung. J. Agron. 2(3): 42-49.

Nursyamsi, D., dan Suprihati. 2005. Sifat-sifat Kimia dan Mineralogi Tanah serta Kaitannya dengan Kebutuhan Pupuk untuk Padi (Oryza sativa), Jagung (Zea mays), dan Kedelai (Glycine max). Bul. Agron. 33(3): 40-47.

Olabode, O.S., Sola, O., Akanbi, W.B., Adesina, G.O., dan Babajide, P.A. 2007. Evaluation of Tithonia diversifolia (Hemsl) a Gray for Soil Improvement.

J. Agric Sci. 3(4): 503-507.

Patti, P.S., Kaya, E., dan Silahooy, Ch. 2013. Analisis Status Nitrogen Tanah dalam Kaitannya dengan Serapan N oleh Tanaman Padi Sawah di Desa

Waimitia, Kecamatan Kairatu, Kabupaten Seram Bagian Barat. J. Agrologia 2(1): 51-58.

36

Perdana, D.I. 2016. Aplikasi Bahan Organik Daun Ubi Jalar (Ipomea batatas) dan

Tanaman Pionir untuk Memperbaiki Sifat Kimia Material Vulkanik Gunung Kelud. Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Prasetya, A. 2017. Upaya Perbaikan Sifat Fisik Bahan Letusan Gunung Kelud melalui Kombinasi Bahan Organik dan Tanaman Pionir sebagai Media Tanam Bibit Pohon Pinus (Pinus merkusii) dan Pisang (Musa paradisiaca

L.). Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Prasetyo, B.H., dan Suriadikarta D.A. 2006. Karakteristik, Potensi dan Teknologi

Pengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan Kering di Indonesia. J. Litbang Pertanian 25(2): 39-47.

Prasetyo, R.A., Nugroho, A., dan Moenardi, J. 2014. Pengaruh Sistem Olah Tanah

dan Berbagai Mulsa Organik pada Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merr.). J. Produksi Tanaman 1(6): 486-495.

Putra, M. 2016. Aplikasi Bahan Organik Daun Paitan (Tithonia diversifolia) dan Tanaman Pionir dalam usaha Perbaikan Karakteristik Material Vulkanik Gunung Kelud. Skripsi. Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Rahayu, A., Utami, S.R., dan Prijono, S. 2015. The Changes of Soil Physical and Chemical Properties of Andisols as Affected by Drying and Rewetting

Processes. J. Degraded and Mining Lands Management 3(1): 439-446.

Rusdiana, O., dan Lubis, R.S. 2012. Pendugaan Korelasi antara Karakteristik Tanah terhadap Cadangan Karbon (Carbon stock) pada Hutan Sekunder. J.

Silvikultur Tropika 3(1): 14-21.

Six, J., Elliot, E.T., dan Paulina, K. 2005. Soil Structur and Soil Organic Matter :

Ii. A Normalized Ability and The Effect of Mineralogy. J. Soil Society. 64: 1042-1049.

Slamet, S. 2008. Kandungan Bahan Organik sebagai Dasar Pengelolaan Tanah di

Lahan Kering Madura. J. Embryo. 5(2): 176-183.

Soelaeman, Y., dan Idjudin, A.A. 2008. Rehabilitasi Sifat Fisika Tanah Pertanian

Pasca Erupsi Gunung Merapi. Balai Penelitian Tanah. Bogor.

Subowo. 2010. Strategi Efisiensi Penggunaan Bahan Organik untuk Kesuburan dan Produktivitas Tanah melalui Pemberdayaan Sumberdaya Hayati Tanah.

J. Sumberdaya Lahan. 4(1): 13-25.

Sudaryo dan Sutjipto, 2009. Identifikasi dan Penentuan Logam Berat pada Tanah

Vulkanik di Daerah Cangkringan, Kabupaten Sleman dengan Metode Analisis Aktivasi Neutron Cepat. Dalam makalah yang disampaikan pada Seminar Nasional V SDM Teknologi. Yogyakarta.

Sukarman., Kainde, R., Rombang, J., dan Thomas, A. 2012. Pertumbuhan Bibit Sengon (Paraserianthes falcataria) pada Berbagai Media Tumbuh. J.

Eugenia. 8(3): 215-221.

Supriyadi, S. 2007. Kesuburan Tanah di Lahan Kering Madura. J. Embryo. 4(2): 124-131.

Supriyadi, S. 2009. Status Unsur-unsur Basa (Ca2+, Mg2+, K+ dan Na+) di Lahan Kering Madura. J. Agrivigor. 2(1): 35-41.

37

Suryani, A. 2007. Perbaikan Tanah Media Tanaman Jeruk dengan Berbagai

Bahan Organik dalam Bentuk Kompos. Tesis. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Syekhfani. 1990. Survei Pendahuluan: dalam Usaha Menanggulangi Kerusakan Lahan Akibat Letusan Gunung Kelud. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang.

Syekhfani. 2009. Hubungan Hara Tanah Air dan Tanaman: Dasar-dasar Pengelolaan Tanah Subur Berkelanjutan. Edisi Ke-2. ITS Press.

Untari, R., dan Puspitaningtyas, D.M. 2006. Pengaruh Bahan Organik dan NAA terhadap Pertumbuhan Anggrek Hitam (Coelogyne Pandurata Lindl.) dalam Kultur In Vitro. J. Biodiversitas. 7(3): 344-348.

Utami, N.H., 2009. Kajian Sifat Fisik, Sifat Kimia dan Sifat Biologi Tanah Pasca Tambang Galian C pada Tiga Penutup Tanah (Studi Kasus Pertambangan

Pasir (Galian C) di Desa Gumulung Tonggoh, Kecamatan Astanajapura, Kabupaten Cirebon, Provinsi Jawa Barat). Skripsi. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Utami, S.R., Agustina, C., Wicaksono, K.S., Prasojo, B.D., dan Hanifa, H. 2017. Utilization of Locally Avialable Organic Matter to Improve Chemical

Properties of Pyroclastic Materials from Mt. Kelud of East Java. J. Degraded and Mining Lands Management 4(2): 717-7.

Utami, S.R., Hairiah, K., Supriyadi dan van Noordwjik, M. 2002. Pemanfaatan

Bahan Organik Insitu (Tithonia diversifolia dan Tephrosia candida) untuk Meningkatkan Ketersediaan Fosfor pada Andisols. Dalam Majalah Ilmiah

Pertanian : Agron

PENINGKATAN KUALITAS SIFAT KIMIA MATERIAL VULKANIK …repository.ub.ac.id/7112/1/Pratama, I Made...

Documents

Transcript of PENINGKATAN KUALITAS SIFAT KIMIA MATERIAL VULKANIK …repository.ub.ac.id/7112/1/Pratama, I Made...