aplikasi asam oksalat dan fe pada vertisol dan alfisol ... · tanah-tanah yang didominasi mineral...

APLIKASI ASAM OKSALAT DAN Fe PADA VERTISOL DAN ALFISOL TERHADAP

PERTUMBUHAN DAN SERAPAN K TANAMAN JAGUNG

Mamihery Ravoniarijaona

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

APLIKASI ASAM OKSALAT DAN Fe PADA VERTISOL DAN ALFISOL TERHADAP

PERTUMBUHAN DAN SERAPAN K TANAMAN JAGUNG


Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Magister Sains pada Program Studi Ilmu Tanah

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2009

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Aplikasi Asam oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman Jagung” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum disajikan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Agustus 2009


NRP A151078061

ABSTRACT

Mamihery Ravoniarijaona. The application of Oxalic acid and Fe in Vertisols and Alfisols to the Growth and K Uptake of Corn Plant. Under direction of KOMARUDDIN IDRIS, DJUNAEDI ABDUL RACHIM, and SRI DJUNIWATI.

The objectives of this research were to evaluate the application of Oxalic acid, Fe and their combination in smectite soil (Vertisols and Alfisols) to the growth and K uptake of corn plant (Zea mays, L.). The experiment was carried out in greenhouse condition while soil and plant were analyzed in the laboratory using four soil samples taken from Java: two Vertisols from Ngawi (Typic Endoaquerts), Cilacap (Chromic Endoaquerts) and two Alfisols from Jonggol (Typic Hapludalfs), Blora (Typic Haplustalfs). The treatments were laid out in a factorial randomized complete design with three replications. The treatments consisted of two factors which were rates of oxalic acid (0, 500, 1000 ppm) and Fe (0, 50, 100, 150, 200 ppm) applications. The results showed that oxalic acid tends to decline the corn growth in the soil samples except in Typic Endoaquerts which increased with a rate of 500 ppm, but there was increase in K contents and K uptake for Chromic Endoaquert, Typic Endoaquerts, and Typic Haplustalfs. Fe itself with a rate of 50-100 ppm has the potential to increase corn growth and K uptake (K contents and uptake) for all samples. Fe (100 ppm) without oxalic acid (0 ppm) significantly increased plant height at Chromic Endoaquerts; however above those rates plant height was reduced. While, at Typic Endoaquerts, Fe (150 ppm) without oxalic acid (0 ppm) significantly reduced plant height, and then increased with 500 ppm oxalic acid. Furthermore Fe (200 ppm) without oxalic acid (0 ppm) were significant to reduce dry weight in Typic Hapludalfs. Fe treatment were more effective to increase corn growth and K uptake for all samples, while oxalic acid were effective to increase K content and uptake for the samples, except in Typic Hapludalfs. Keywords: Fe, oxalic acid, potassium, Vertisols, Alfisols, corn (Zea mays, L.)

RINGKASAN

Mamihery Ravoniarijaona. “Aplikasi Asam oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman Jagung”. Dibimbing oleh KOMARUDDIN IDRIS, DJUNAEDI ABDUL RACHIM, dan SRI DJUNIWATI.

Tanah-tanah yang didominasi mineral liat tipe 2:1 mempunyai prospek yang cukup besar untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian tanaman pangan. Tanah yang mempunyai sifat demikian umumnya meliputi tanah Vertisol dan tanah yang mempunyai sifat vertik lainnya (sebagian Alfisol). Tanah-tanah tersebut umumnya mempunyai kapasitas tukar kation , fiksasi K serta kadar K total tinggi; tetapi ketersediaannya bagi tanaman sering menjadi masalah karena K difiksasi oleh mineral liat tipe 2:1. Asam oksalat, dan kation besi berpotensi untuk melepaskan K dan hara-hara yang terfiksasi di ruang antara lapisan mineral menjadi tersedia untuk tanaman , dan unsur Fe juga sebagai hara mikro tanaman. Penelitian yang telah dilakukan peneliti sebulumnya menunjukkan bahwa penggunaan 250 ppm Fe maupun 2000 ppm asam oksalat pada Vertisol dan Alfisol masih cukup tinggi. Oleh karena itu penelitian ini secara umum mengevaluasi kembali penggunaan Fe dan asam oksalat dengan dosis yang lebih rendah pada Vertisol dan Alfisol.

Penelitian dilakukan di rumah kaca dengan empat contoh tanah, yaitu Endoaquert Kromik, Endoaquert Tipik, Haplustalf Tipik dan Hapludalf Tipik. Penelitian dilaksanakan dengan Rancangan Acak Kelompok Faktorial yang terdiri dari dua faktor: Faktor pertama adalah perlakuan asam oksalat (0, 500.1000 ppm) dan faktor kedua perlakuan Fe (0, 50, 100, 150, 200 ppm). Masing- masing perlakuan diulang 3 kali. Dengan demikian terdapat 45 satuan percobaan. Karena menggunakan 4 contoh tanah maka keseluruhan percobaan terdiri dari 180 satuan percobaan.

Asam oksalat cenderung menurunkan pertumbuhan tanaman (tinggi dan bobot kering) pada tanah-tanah yang diuji, kecuali pada Endoaquert Tipik (naik pada dosis 500 ppm). Kadar dan serapan K naik dengan dosis 500 ppm asam oksalat pada tanah Endoaquert Kromik dan Haplustalf Tipik tetapi menurun dengan penambahan 1000 ppm, sedangkan pada Endoaquert Tipik peningkatan kadar dan serapan K meningkat sampai dosis 1000 ppm. Pemberian Fe dengan dosis 50-100 ppm berpotensi meningkatkan pertumbuhan dan serapan K tanaman pada tanah semua diuji. Perlakuan tanpa asam oksalat (0 ppm), pada Endoaquert Kromik pemberian Fe sampai dosis 150 ppm menaikan tinggi tanaman dan menurun pada dosis 200 ppm. Pada Endoaquert Tipik penambahan Fe sampai 100 ppm tinggi tanaman meningkat dan turun diatas dosis tersebut. Selanjutnya pada Hapludalf Tipik pemberian Fe 50 ppm meningkatkan bobot kering tanaman dan menurun diatas dosis tersebut. Penambahan 500 ppm asam oksalat memberikan kenaikan terhadap tinggi, bobot kering, kadar dan serapan K tanaman jagung pada Endoaquert Tipik. Sedangkan pada Endoaquert Kromik dan Haplustalf Tipik efektif hanya pada kadar dan serapan K. Pemberian 500 ppm asam oksalat pada Hapludalf Tipik menekan pertumbuhan tanaman maupun kadar dan serapan K.

Kata Kunci: Fe, asam oksalat, kalium, Vertisol, Alfisol, jagung (Zea mays, L.).

@Hak Cipta milik IPB, tahun 2009

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber.pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

Judul Tesis : Aplikasi Asam oksalat dan Fe pada Tanah Vertisol dan Alfisol terhadap Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman Jagung

Nama : Mamihery Ravoniarijaona

NRP : A151078061

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS Ketua

Prof. Dr. Ir. Djunaedi Abdul Rachim, MS Dr. Ir.Sri Djuniwati, M.Sc Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Ilmu Tanah

Dr. Ir Atang Sutandi, MS Prof. Dr .Ir. Khairil A. Notodiputro, MS

Tanggal Ujian: Tanggal Lulus:

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Toliara (Madagascar) pada tanggal 22 Mei 1981 dari ayah Celestin Ravoniarijaona dan Ibu Yvonne Josiane Rakotondranony. Penulis merupakan putri ketiga dari lima bersaudara.

Tahun 1999 penulis lulus dari SMA Madagascar dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk “Antananarivo University (Madagascar) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk “Faculty of Science, Antananarivo University Madagascar”. Pada tahun 2004 penulis menyelesaikan program S1 di jurusan “Plant Ecology and Plant Physiology” di “Faculty of Science, Antananarivo University Madagascar”. Pada tahun 2006 mendapat kesempatan untuk melanjutkan program S2 di PS Ilmu Tanah, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor (IPB) di Indonesia.

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kahadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala

rachmat dan perlindunganNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini.

Penelitian ini berjudul “Aplikasi Asam oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap

Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman Jagung” yang dilaksanakan sejak bulan Juli sampai

Februari 2009. Penelitian ini, sebagian dibiaya oleh Proyek Kerjasama Kemitraan

Penelitian Pertanian dengan Perguruan Tinggi (KKP3T).

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Komaruddin Idris, MS, Prof.

Dr. Ir Djunaedi Abdul Rachim, MS dan Ibu Dr. Ir Sri Djuniwati, M.Sc selaku pembimbing

yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan yang bermanfaat bagi penulisan tesis

ini.

Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:

1. Dekan SPs IPB dan semua staf yang sudah membantu kami selama menyelesaikan studi di Indonesia.

2. Semua staf pengajar di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Institut Pertanian Bogor.

3. Semua staf pengajar di Department ”Plant Ecology and Physiology” Antananarivo University (Madagascar).

4. Sahabat-sahabat saya dalam program KNB (Bogor), dan semua rekan-rekan angkatan 2007 PS Tanah, serta rekan-rekan yang lain.

5. Keluarga saya di Madagascar. Terima kasih atas dorongan dan kasih sayangnya selama studi saya di Indonesia.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Agustus 2009

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL……………………………………………………………................... xi

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………………….. xii

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………………….. xiii

PENDAHULUAN……………………………………………………………………….. 1

Perumusan masalah……………………………………………………………... 3

Tujuan Penelitian……………………………………………………………….. 3

Hipotesis…………………………………………………………………………

4

TINJUAN PUSTAKA……………………………………………………………………. 5

Ciri tanah Vertisol dan Alfisol………………………………………………….. 6

Bentuk K dalam tanah………………………....................................................... 7

Siklus K Tanah...................................................................................................... 11

Fungsi K untuk Pertumbuhan Tanaman................................................................ 13

Asam Oksalat……………………………………………………………………. 14

Besi (Fe)………………………………………………………………………… 15

Tanaman Jagung (Zea mays )…………………………………………………... 16

BAHAN DAN METODE PENELITIAN………………………………………………. 18

Tempat dan waktu………………………………………………………............. 18

Bahan Penelitian………………………………………………………………… 18

Metodologi……………………………………………………………………… 18

Pelaksanaan percobaan…………………………………………..................... 19

Pengamatan…………………………………………………………………… 19

Analisis tanah dan tanaman…………………………………………… 20

HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………………………............... 21

Karakteristik Tanah…………....……………………............................................... 21

Pengaruh Asam oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap Pertumbuhan Tanaman..................................................................................................................... 22

Pengaruh Asam oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap Kadar dan Serapan K................................................................................................................... 27

KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………………………..... 31

Kesimpulan………………………………………………………………………… 31

Saran……………………………………………………………………………….. 32

DAFTAR PUSTAKA………………….………………………………………………… 33

LAMPIRAN……………………………………………………………………………… 37

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada Hapludalf Tipik dan Haplustalf Tipik ............................................................................................. 22

2. Interaksi antara Asam Oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada Endoaquert Kromik.......................................................................................

23

3. Interaksi antara Asam Oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman Pada Endoaquert Tipik ..........................................................................................

24

4. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Bobot Kering Tanaman pada Endoaquert Kromik, Endoaquert Tipik dan Haplustalf Tipik...............................

25

5. Interaksi antara Asam Oksalat dan Fe terhadap Bobot Kering Tanaman pada Hapludalf Tipik......................................................................................................

25

6. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Kadar K Tanaman pada Empat Jenis Tanah .....................................................................................................................

27

7. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Serapan K Tanaman pada Empat Jenis Tanah.....................................................................................................................

28

8. Kenaikan Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman akibat Pemberian 500 ppm Asam Oksalat pada Kempat Contoh Tanah ..........................................................

29

9. Kenaikan Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman akibat Pemberian 50 ppm Fe pada Kempat Contoh Tanah .................................................................................

30

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Keseimbangan Dinamik antar Bentuk-bentuk K Tanah.................................... 7

2. Keseimbangan dan Siklus K di dalam Tanah................................................... 12

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Sifat-sifat Morfologi Profil Tanah-tanah di Lokasi Percobaan Laboratorium dan Rumah Kaca (Nursyamsi, 2008)………………………………………………...

38

2. Hasil analysis Mineral Liat Kuantitatif terhadap Lapisan Atas Contoh Tanah (Nursyamsi, 2008)…...…………………………………………………………...

42

3. Karakteristik Tanah di Jonggol (Bogor), Sidareja (Cilacap), Padas (Ngawi), dan Todanan (Blora).....................................................................................................

43

4. Kriteria Penelitian Sifat Kimia Tanah (Staf Pusat Peneliatian Tanah, 1983)….... 44

5. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada Kempat Contoh Tanah...................................................................................

45

6. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Bobot Kering Tanaman pada kempat Contoh Tanah....................................................................

45

7. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Kadar K pada kempat Contoh Tanah............................................................................................

45

8. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Serapan K pada kempat Contoh Tanah...................................................................................

46

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tanah-tanah yang didominasi mineral liat tipe 2:1 (smektit) mempunyai prospek

yang cukup besar untuk dikembangkan menjadi lahan pertanian tanaman pangan asal

disertai dengan pengelolaan tanaman dan tanah yang tepat. Tanah yang mempunyai sifat

demikian umumnya meliputi tanah Vertisol dan tanah yang mempunyai sifat vertik

lainnya (sebagian Alfisol). Tanah-tanah tersebut mempunyai penyebaran yang cukup luas

di tanah air, yaitu lebih dari 2.12 juta ha (Vertisol sekitar 2.12 juta ha ditambah sebagian

Alfisol) tersebar di wilayah Jawa (Tengah dan Timur), Sulawesi (Sulsel, Sulteng dan

Gorontalo), dan Nusa Tenggara (Lombok) (Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat,

2000). Tanah-tanah yang didominasi mineral liat tipe 2:1 umumnya mempunyai

kapasitas tukar kation, fiksasi K serta kadar K total tinggi. Penelitian yang

dilaksanakan di India menunjukkan bahwa tanah-tanah Vertisol mempunyai kapasitas

fiksasi K (K fixing capacity) dan daya sangga terhadap K yang sangat tinggi (Ghousikar et

al., 1987). Hasil penelitian Nursyamsi (2008) menunjukkan bahwa kadar K larut (Kl) , K

dapat dipertukaran (Kdd), K tidak dapat dipertukaran (Ktdd), dan K-total (Kt) tanah pada

Vertisol lebih tinggi daripada Alfisol.

Melihat sebaran tanah-tanah yang didominasi mineral liat Smektit cukup luas

terutama di daerah Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur, maka tanah-tanah tersebut

memiliki peluang yang cukup besar dalam pengembangan tanaman pangan diantaranya

adalah tanaman jagung. Di Indonesia, jagung (Zea mays, L.) merupakan makanan yang

memegang peranan penting setelah padi, sehingga kebutuhan atau permintaan jagung

cukup tinggi (Rukmana, 1993). Unsur-unsur hara yang penting untuk tanaman jagung

adalah N, P, dan K. Jagung membutuhkan K lebih banyak dibandingkan dengan hara N

dan P. Pada fase pembungaan akumulasi hara K bisa mencapai 60-75% dari seluruh

kebutuhannya (Sutoro et al., 1988).

Asam-asam organik seperti: oksalat, sitrat, malonat, furamat, malat, suksinat,

benzoate, tartarat dan lain-lain merupakan komponen penting dari eksudat akar tanaman

yang dikeluarkan di sekitar rhizosphere. Akar tanaman jagung yang dipelihara dalam

larutan hara (solution culture) steril dapat mengeluarkan asam oksalat 3100µg/g (Bolton

et al., 1993). Sementara itu, dari hasil penelitian Nursyamsi, (2008) asam oksalat yang

dikeluarkan oleh akar jagung berkisar antara 3.15- 5.93 mg/g bobot kering akar. Asam

oksalat memegang peranan penting dalam membebaskan K terfiksasi menjadi K tersedia

pada tanah-tanah yang banyak mengandung mineral K (muskovit, biotit, ortoklas, dan

lain-lain) (Song et al., 1988).

Sejumlah kation dapat membebaskan K yang terfiksasi pada tanah-tanah yang

banyak mengandung mineral liat tipe 2:1. Kation tersebut antara lain: Fe, Na (Ismail,

1997) dan NH4 (Kilic et al., 1999). Kation Fe berpotensi untuk membebaskan K terfiksasi

karena berdasarkan deret liotropik kation tersebut mempunyai jerapan yang lebih kuat

daripada kation K (Tan, 1998). Selain itu, Fe juga mempunyai kemampuan meningkatkan

jarak basal smektit sehingga K yang berada di ruang antar lapisan mineral liat lebih

mudah didepak keluar oleh Fe. Hasil penelitian Nursyamsi (2008) menunjukkan bahwa

kation Fe dapat meningkatkan jarak basal smektit dari 12.71 - 14.73 Å pada Endoaquert

Tipik (Ngawi), 13.00- 15.59 Å pada Haplustalf Tipik (Blora), 13.81- 14.88 Å Hapludalf

Tipik (Jonggol), 12.71- 14.73 Å Endoaquert Kromik (Cilacap). Hasil penelitian

Novpriansyah (1998) menyatakan bahwa, pemberian Fe mampu meningkatkan kelarutan

Cu pada tanah gambut Berengbengkel, Sampit dan Handil Sohor dari Kalimantan tengah.

Kation Fe mempunyai afinitas atau stabilitas yang lebih tinggi dari Cu, maka Fe yang

ditambahkan mampu mendesak Cu yang mempunyai afinitas atau stabilitas yang lebih

rendah dari kompleks jerapan, akibatnya Cu mudah lepas dan jumlah Cu terkelat dan

terikat kuat menjadi turun. Sebaliknya pemberian Fe justru meningkatkan bentuk Cu

larut, dapat dipertukar dan terikat lama. Selain itu Fe dapat membebaskan K terfiksasi,

dan juga berperan sebagai unsur mikro bagi tanaman (Novpriansyah, 1998).

Perumusan masalah

Tanah-tanah yang didominasi oleh mineral liat smektit seperti Vertisol dan Alfisol

cukup luas dan mempunyai jerapan kation kuat sehingga kadar K total tanah tinggi tetapi

ketersediaanya bagi tanaman sering menjadi masalah karena K difiksasi oleh mineral liat

tipe 2:1.

Berdasarkan literatur, asam oksalat, dan kation besi berpotensi untuk melepaskan K

dan hara-hara yang terfiksasi di ruang antara lapisan mineral menjadi tersedia untuk

tanaman melalui proses pertukaran kation dan difusi. Unsur Fe juga sebagai hara mikro

tanaman. Nursyamsi (2008) menggunakan Fe dari 125 sampai 500 ppm dan asam oksalat

dari 1000 sampai 4000 ppm pada tanah Vertisol dari Cilacap dan Ngawi serta Alfisol dari

Jonggol dan Blora. Hasil penelitiannya menunjukan bahwa pertumbuhan jagung maupun

serapan K cenderung menurun pada penggunaan 250 ppm Fe maupun 2000 ppm Asam

oksalat. Berdasarkan hasil penelitian tersebut penggunaan Fe sampai 500 ppm, maupun

asam oksalat sampai 4000 ppm tampak masih terlalu tinggi terutama dalam aplikasi di

lapangan. Oleh karena itu penelitian ini akan mengevaluasi kembali penggunaan Fe dan

asam oksalat dengan dosis yang lebih rendah pada Vertisol dan Alfisol

Tujuan penelitian

Tujuan penelitian ini, adalah

1- Mengevaluasi penggunaan Asam oksalat dan Fe terhadap pertumbuhan dan serapan

K tanaman jagung pada tanah Vertisol dan Alfisol.

2- Mencari kombinasi Asam oksalat dan Fe dimana pertumbuhan tanaman jagung dan

serapan K maksimum.

Hipotesis

1- Terdapat dosis Asam oksalat dan Fe yang optimal dalam menaikkan pertumbuhan

dan serapan K.

2- Terdapat kombinasi Asam oksalat dan Fe dimana pertumbuhan dan serapan K

maksimun.

TINJAUAN PUSTAKA

Ciri-ciri Tanah Vertisol dan Alfisol

Vertisol

Tanah yang termasuk ordo Vertisol merupakan tanah dengan kandungan liat tinggi

(lebih dari 30%) di seluruh horison, mempunyai sifat mengembang dan mengkerut jika

kelembaban berubah. Bila kondisi kering tanah mengkerut sehingga tanah pecah-pecah dan

keras, dan bila basah mengembang dan sangat lekat. Padanan dengan sistem klasifikasi

lama adalah termasuk tanah Grumusol (Driessen et al., 1989). Tanah ini umumnya

terbentuk dari bahan sedimen yang mengandung mineral smektit dalam jumlah tinggi

di daerah datar, cekungan hingga berombak (Driessen et al., 1989).

Pembentukan tanah Vertisol terjadi melalui dua proses utama, yang pertama

adalah proses terakumulasinya mineral 2:1 (smektit), dan yang kedua adalah proses

mengembang dan mengkerut yang terjadi secara periodik akibat dari perubahan kelembaban

sehingga terbentuk slickenside dan relief mikro di permukaan yang disebut gilgai (Van

Wambeke, 1992). Dalam perkembangannya mineral 2:1 yang sangat dominan dan memegang

peran penting pada tanah ini. Komposisi mineral liat pada Vertisol selalu didominasi oleh

mineral 2:1, biasanya monmorilonit, dan dalam jumlah sedikit sering dijumpai mineral liat

lainnya seperti illit dan kaolinit (Ristori et al., 1992).

Pada tanah Vertisol umumnya sifat-sifat fisik lebih merupakan kendala dibandingkan

dengan sifat-sifat kimianya. Kendala utama untuk tanaman adalah tekstur yang liat berat,

sifat mengembang dan mengkerut, kecepatan infiltrasi air yang rendah kecuali melalui

rekahan, serta drainase yang lambat (Mukanda et al., 2001). Tanah ini juga tergolong rawan

erosi di daerah berombak. Secara kimiawi Vertisol tergolong tanah yang relatif kaya akan

hara karena mempunyai cadangan sumber hara yang tinggi, dengan kapasitas tukar kation

tinggi dan pH netral hingga alkali (Deckers et al., 2001).

Alfisol

Tanah yang termasuk ordo Alfisol merupakan tanah-tanah yang terdapat

penimbunan liat di horison bawah permukaan (horison argilik) dan mempunyai KB

jumlah kation tinggi yaitu lebih dari 35% pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah

atau 125cm dibawah batas atas horison argilik. Liat yang tertimbun di horison bawah ini

berasal dari horison di atasnya dan tercuci kebawah bersama dengan gerakan air. Padanan

dengan sistem klasifikasi yang lama adalah termasuk tanah Mediteran Merah Kuning,

Latosol, kadang-kadang juga Podzolik Merah Kuning (Hardjowigeno, 1993).

Alfisol diperkirakan mencakup 13% dari seluruh lahan dunia (USDA, 1972, dalam

Rust, 1983). Sementera itu, di Indonesia sekitar 7 juta hektar tersebar di Pulau Jawa dan

Nusa Tenggara (Takala, 1997).

Pada kebanyakan observasi komposisi liat silikat dari horizon argilik, agak

bervariasi dengan kumpulan mika-hidrous, smektit, vermikulit, dan kaolinit. Fiksasi liat

yang lebih halus cenderung kebanyakan sebagai smektit, yaitu kisi liat yang dapat

mengembang (Rachim, 2007). Jika Alfisol didominasi oleh liat 2 :1, maka pengaruhnya

bisa tampak sebagai sifat vertik jika tanah berada pada variasi kelembaban yang nyata;

namun, bila tanah selalu lembamb sepanjan tahun, sifat vertik bisa tidak tampak.

Lahan kering tanah Alfisol sangat potensial untuk pengembangan budidaya jagung.

Tanah Alfisol mempunyai keunggulan sifat fisika yang relatif bagus, tetapi tanah Alfisol

umumnya miskin hara tanaman baik yang makro maupun mikro dan hanya kaya akan

hara Ca dan Mg (Soepardi, 1983). Di lahan kering kandungan Ca dan Mg pada

Alfisol umumnya tinggi atau sedang, tetapi kandungan K umumnya rendah sampai

sangat rendah sehingga harus ada tambahan K dari luar yang berupa pemupukan K, atau

K yang difiksasi oleh mineral liat tipe 2:1 untuk yang mempunyai sifat vertik.

Bentuk K dalam tanah

Di dalam tanah kalium (K) dijumpai dalam bentuk-bentuk yaitu (1) (K-struktural,

K-terfiksasi), (2) K-dapat dipertukarkan dan (3) K-larut (Sparks, 1987). Tetapi untuk

kempentingan pertumbuhan tanaman maka kalium tanah dibedakan berdasarkan

ketersediaannya bagi tanaman dapat digolongan kedalam (1) kalium relatif tidak tersedia

disebutkan juga K tidak dapat dipertukaran (Ktdd ) sebagai K mineral, (2) merupakan K

Gambar 1. Keseimbangan Dinamik antar Bentuk-bentuk K Tanah (Kirkman et al., 1994)

yang dijerap pada kompleks permukaan koloid tanah dan (3) kalium berada dlm larutan tanah

dalam bentuk K+ segera tersedia untuk tanaman. Kalium dapat dipertukarkan dan kalium

larut langsung dan mudah diserap tanaman disebut kalium tersedia (segera tersedia).

Sebagian kalium terfiksasi dan kalium struktural dapat juga diserap tanaman setelah

menjadi kalium tersedia dan disebut sebagai kalium tidak dapat dipertukarkan atau kalium

lambat tersedia (BKS-PTN, 1983). Di lapangan batas antara bentuk satu dengan yang

lainnya umumnya tidak jelas, walaupun bentuk-bentuk K tersebut dapat dipisahkan di

laboratorium (Sharpley, 1990 ) bentuk-bentuk K tersebut dalam tanah berada dalam

keseimbangan yang dinamik (Gambar 1).

Diagram Keseimbangan (Gambar 1) tersebut memperliatakan bila kalium tersedia

berkurang dari tanah maka akan dinganti dengan kalium lambat tersedia atau kalium tidak

tersedia. Demikian juga bila diadakan pemupukan kalium yang berat atau tinggi maka

akan mengingkatkan jumlah kalium lambat tersedia (BKS-PTN, 1983).

K-Struktural

Kalium struktural disebut juga sebagai kalium mineral, kalium tidak hancur, kalium

alamiah, kalium matrix, atau kalium inert. Menurut Sparks dan Huang (1985) jumlah K-

struktural dalam tanah tergantung komposisi bahan induk dan tingkat perkembangan

tanah. Metson (1968) menyatakan bahwa K struktural umumnya terselimuti struktur

kristal dari mineral yang mengandung K tinggi seperti mika (biotit dan muskovit),

feldspar (ortoklas dan mikroklin), dan gelas volkan baik yang masam maupun alkalin.

Umumnya mineral-mineral tersebut berada ditemukan dalam fraksi kasar tanah. Hancuran

umumnya menghasilkan formasi dari liat silikat sekunder yang mungkin masih

mengandung K-struktural. Tingkat ketersediaan K relatif untuk tanaman dari tinggi ke

rendah adalah biotit > muskovit > ortoklas dan mikroklin. Menurut Metson (1968) gelas

volkan alkalin lebih cepat hancur dibandingkan gelas volkan masam. Mineral primer yang

memiliki cadangan K tinggi akan hancur menghasilkan sejumlah K tersedia bagi

tanaman. Fase hancuran tergantung juga dari komposisi dan struktur mineral primer

tersebut sebagai contoh: biotit dan gelas volkan alkalin melapuk lebih mudah, sedangkan

feldspar masam dan gelas volkan masam melapuk lebih lambat. Hancuran mika ditandai

oleh pergantian posisi K+ di ruang antar lapisan (interlayer space) oleh kation lain seperti

Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+, dan lain-lain yang menghasilkan formasi illit, vermikulit, smektit,

dan mineral interstratifikasi. Saat hancuran berlangsung ukuran partikel menurun, kadar K

berkurang dari sekitar 10% (mika) menjadi < 1% (smektit), dan jarak basal meningkat

dari 1nm (mika) menjadi 1.8 nm (smektit).

K-Dapat Dipertukarkan (K dd)

Kalium dapat dipertukarkan (Kdd) merupakan K yang dijerap pada kompleks

permukaan koloid tanah. Pada mineral liat, Kdd berada pada tapak jerapan non spesifik,

yaitu di posisi planar dan edge. Pada koloid humus, K dijerap muatan negatif grup

karboksilat dan fenolat dari koloid humus yang merupakan sumber muatan tergantung pH

(Kirkman et al., 1994). Jumlah K+ yang dijerap oleh mineral liat pada tapak pertukaran

tergantung faktor kinetik dan termodinamik tanah. Selain itu juga tergantung afinitas

tapak pertukaran terhadap K (kompleks permukaan koloid tanah) dan konsentrasi kation

lain terutama kation bervalensi dua seperti Ca2+ (Barber, 1984). Pertukaran K oleh Ca

sering terjadi terutama pada tanah-tanah yang dipupuk Ca tinggi. Menurut Schroeder

(1974) umumnya kadar Kdd kurang dari 2% dari K total tanah atau berkisar antara 10-400

ppm. Namun demikian tanah-tanah yang ditanami secara intensif mengandung Kdd yang

bervariasi sekitar 1-5% dari total K tanah Kdd berkaitan erat dengan jenis mineral liat dan

jumlah muatan negatif. Sebagai contoh, tingkat Kdd pada tanah-tanah yang banyak

mengandung alofan relatif rendah, sedangkan pada tanah-tanah yang banyak mengandung

vermikulit atau mika relatif tinggi (Parfitt, 1992).

K-Larut (K l)

Kalium larut berada dalam larutan tanah dalam bentuk K+. Kalium dalam larutan

tanah berada dalam keseimbangan dengan Kdd. Jika konsentrasi K dalam larutan tanah

menurun maka Kdd akan dibebaskan ke dalam larutan tanah. Jumlah K dalam larutan

relatif sangat kecil dibandingkan kalium total tanah dan besarnya tergantung daya sangga

K dalam tanah. Kalium yang dijerap tanah berbahan induk alofan yang memiliki daya

sangga rendah tidak segera dapat mengganti K larut. Sebaliknya tanah berbahan induk

mika dan vermikulit dapat mempertahankan level K dalam larutan tanah dalam waktu

yang relatif lama (Parfitt, 1992).

Bentuk kalium larut dan kalium dapat dipertukarkan tergolong bentuk K yang cepat

tersedia, sedangkan kalium tidak dapat dipertukarkan sangat lambat tersedia bagi

tanaman. Menurut Haby et al., (1990) laju konversi dari bentuk kalium struktural menjadi

bentuk larut sangat lambat, dari bentuk kalium terfiksasi ke bentuk larut memerlukan

sekitar beberapa minggu, sedangkan dari kalium dapat dipertukarkan berlangsung cepat.

Ketersediaan K menggambarkan situasi yang komplek dan kondisinya tergantung faktor-

faktor tanah dan karakteristik tanaman (Grimme, 1985).

Kemampuan tanah untuk melepaskan K merupakan suatu indeks potensi K tersedia

di dalam tanah dan hal ini dapat diukur oleh prosedur analisis kimia yang tepat. Analisis

tersebut dapat mengukur bukan hanya perubahan dari kalium dapat dipertukarkan (Kdd)

menjadi kalium larut (Kl), melainkan juga pelepasan K dari kalium tidak dapat

dipertukarkan (Ktdd) dan kalium dapat dipertukarkan (Kdd) menjadi kalium larut (Kl).

Tergantung metode analisis dan pengekstrak yang digunakan, jumlah K yang lepas dari

tapak tidak dapat dipertukarkan mungkin bervariasi. K yang dilepaskan mencerminkan

total ketersediaan K yang terekstrak oleh pengekstrak tertentu. Namun demikian K

terekstrak mungkin berbeda dengan yang diserap tanaman karena ada faktor daya sangga

tanah yang tidak tercerminkan dalam K yang terekstrak tersebut. Dengan memperhatikan

performan tanaman, hal yang penting adalah bukan hanya jumlah total K yang dapat

diserap tanaman, melainkan juga pelepasan K yang dapat mempertahankan konsentrasi K

dalam larutan tanah. Pelepasan K ke dalam larutan dan pergerakan K ke zone perakaran

harus mempunyai kecepatan yang cukup untuk mendukung pertumbuhan tanaman dan

mencegah gejala kekahatan tanaman terhadap K (Kirkman et al., 1994).

Jenis dan mineral liat mempergaruhi pelepasan K ke dalam larutan tanah. Tanah

yang didominasi oleh mineral yang mengandung K rendah seperti kaolinit melepaskan K

ke dalam larutan dalam jumlah sedikit. Sebaliknya tanah yang kaya akan mineral yang

mengandung K tinggi seperti muskovit dan biotit, tergantung tingkat hancurannya, dapat

melepaskan K ke dalam larutan dalam jumlah banyak sehingga dapat mencukupi

kebutuhan tanaman.

Tanaman menyerap K+ dalam larutan tanah umumnya melalui difusi atau akibat

perpanjangan akar. Difusi K+ tergantung kepada gradien konsentrasi K, dimana gradien

konsentrasi K dalam larutan tanah tinggi bergerak ke akar tanaman yang mempunyai

gradien konsentrasi K rendah. Konsentrasi K+ sekitar tanaman juga kurang selama

pengambilan K+ oleh tanaman, hal tersebut dapat mempengaruhi pelepasan K+ dari

mineral (Kuchenbunch et al., 1984). Lokasi-lokasi adsorpsi dari antar lapisan dapat

dibebaskan oleh pelepasan K+ dan menjadi yang diduduki oleh kation yang lain. Adsorpsi

”hydrated” kation-kation seperti Na+, Ca2+, H+ dan Mg2+ menyebabkan penyembangkan

antarlapisan akar akan menyerap K+ dengan penukaran kation lain biasanya H+.

Selanjutnya ion kalium dapat dipertukarkan tidak dapat bergerak bebas seperti kalium

larutan. Dalam hal ini kalium tersebut dapat mencapai akar tidak secara aktif tetapi akar

langsung melalui perpanjangan dapat kontak langsung dengan kalium sehingga terjadi

proses pertukaran. Proses ini kemudian dikenal sebagai serapan kontak atau intersepsi

akar (Konrad et al., 2001).

Siklus K Tanah

Kalium dalam tanah sebagian besar berada dalam bentuk tidak tersedia bagi

tanaman (berkisar antara 90 – 98% dari total K tanah). Sisanya berada dalam bentuk K

lambat tersedia sekitar (1 – 10%), dan cepat tersedia sekitar (0.1 – 2%). Gambar 2

menyajikan hubungan dan transformasi berbagai bentuk K di dalam tanah. Menurut

Havlin et al. (1999) siklus dan transformasi bentuk-bentuk K tanah sangat dinamik karena

kehilangan K oleh serapan tanaman dan pencucian berlangsung terus-menerus. Demikian

pula halnya transformasi K dari mineral primer menjadi bentuk dapat dipertukarkan dan

larut berjalan terus walaupun dengan kecepatan rendah.

Jika laju kehilangan K (serapan hara dan pencucian) lebih cepat daripada suplai K

ke dalam sistem Kdd dan Kl maka tanaman akan mengalami defisiensi. Defisiensi K akan

menghambat pertumbuhan tanaman sehingga dapat menurunkan produksi tanaman. Oleh

karena itu pengelolaan K sangat penting agar K dalam kondisi selalu tersedia atau dapat

diserap langsung oleh tanaman sehingga produksi tanaman optimal dan berkelanjutan.

Gambar 2. Keseimbangan dan Siklus K di dalam Tanah (Havlin et al., 1999)

Fungsi K untuk Pertumbuhan Tanaman

Kalium adalah kation bervalensi satu dengan radius ion terhidrasi 0.331 nm dan

energi hidrasi 314 j mol-1 (Havlin et al., 1999). Pada tanaman kalium banyak ditemukan

ada dalam sitoplasma dan memberikan kontribusi utama terhadap potensial osmotik dari

sel (Marschner, 1997).

Salah satu fungsi yang penting dari K adalah mengaktifkan enzim dimana lebih dari

80% enzim memerlukan K. Aktivasi enzim diduga sebagai fungsi K yang paling penting

untuk pertumbuhan tanaman. Enzim ini berlimpah di jaringan meristem pada titik tumbuh

tanaman baik yang berada di bagian atas maupun di bagian bawah tanaman dimana

pertumbuhan sel sangat cepat dan jaringan primer terbentuk. Dalam sintesis pati, enzim

terlibat dalam konversi gula larut menjadi pati yang merupakan tahap penting dalam

proses pengisian biji. Kalium juga berperan dalam transfer karbohidrat ke nodul dalam

proses sintesis asam amino (Havlin et al., 1999).

Dalam kaitannya dengan serapan air, K menstimulir tarikan osmotik (osmotic pull)

yang menyebabkan air masuk ke dalam akar tanaman. Tanaman yang mengalami

kekahatan K biasanya rentan terhadap stres air karena ketidakmampuannya dalam

menggunakan air tersedia secara optimal. Perawatan turgor tanaman sangat penting dalam

proses-proses metabolik dan fotosintesis. Pembukaan stomata terjadi bila ada peningkatan

tekanan turgor pada sel di sekitar stomata yang dikendalikan oleh influx K. Penurunan

fungsi stomata yang disebabkan oleh defisiensi K dapat menyebabkan rendahnya laju

fotosintesis dan ketidak efisienan penggunaan air. Kalium juga dapat mengendalikan

proses transpirasi tanaman dan serapan air yang mengandung hara dengan mengatur

buka-tutup stomata.

Pada saat CO2 terasimilasi ke dalam gula selama fotosintesis, gula tersebut diangkut

ke seluruh organ tanaman untuk disimpan atau digunakan untuk pertumbuhan tanaman.

Translokasi gula ini memerlukan energi dari ATP dimana K diperlukan untuk sintesis

ATP tersebut. Translokasi gula dari daun menurun drastis akibat tanaman mengalami

kekahatan K. Misalnya yang terjadi pada daun tebu, translokasi gula dalam keadaan

normal sekitar 2.5 cm/menit tapi laju translokasi menurun menjadi setengahnya bila

tanaman defisiensi K.

Kekurangan K juga dapat menurunkan retensi tanaman terhadap penyakit-penyakit

tertentu, seperti Powdry-mildew pada tanaman gandum, kerusakan pada bantangnya,

busuk akar dan Winter killed pada tanaman Alfalfa, dan dapat menurungkan kualitas

tanaman buah-buahan dan sayuran. Kesuluruhan pengaruh ini terhadap pertumbuhan dan

kualitas tanaman adalah disebabkan oleh gangguan fisiologis di dalam sistem tanaman.

Sebagai contoh, kekurangan K dapat mengubah kegiatan enzim invertase, peptase dan

katalase pada tanaman tebu. Juga dapat mempergaruhi kegiatan enzim pirufik kinase pada

beberapa tanaman (BKS-PTN, 1991).

Asam Oksalat

Asam oksalat adalah asam organik, yang dicirikan dengan rantai karbon dan gugus

–CO-OH nya. Asam ini dihasilkan oleh beberapa spesies tanaman, mickroorganism,

eksudat akar, dekomposisi bahan organik dan cendawan mikoriza dalam rhizosphere

(Cannon et al., 1995). Asam oksalat merupakan suatu senyawa yang termasuk golongan

bervalensi dua. Asam oksalat mengkristal dengan dua molekul air (C2H2O4. 2H2O) dan

molekul air tersebut dihilangkan dengan pemanasan pada temperature 100ºC sehingga

membentuk asam oksalat anhidrat (Tredwell et al., 1962)

Dalam beberapa hal kedua jenis asam oksalat ini mempunyai sifat yang berbeda,

misalnya asam oksalat dihidrat lebih mudah larut dalam pelarut polar dibandingkan asam

oksalat anhidrat. Asam oksalat berbentuk kristal transparan monoklin, tidak berbau dan

rasanya asam, memiliki sifat yang mudah larut dalam air dan alkohol, tetapi sukar larut

dalam eter dan tidak larut dalam benzene (Treadwell et al., 1962)

Asam oksalat menghasilkan anion organik yang dapat mengikat ion Ca dari dalam

larutan tanah (Luvisol kalsik) untuk membentuk senyawa kompleks yang sukar larut.

Dengan demikian konsentrasi ion Ca yang bebas dalam larutan akan berkurang dan

diharapkan erapan P oleh tanah akan berkurang (Staunton et al., 1996). Asam oksalat juga

berperan dalam meningkatkan ketersediaan hara kalium terutama di tanah yang

didominasi mineral liat tipe 2:1 atau mineral yang banyak mengandung K melalui proses

pertukaran kation dan difusi.

Asam oksalat merupakan bagian penting dan dominan dalam eksudat asam organik

yang dikeluarkan oleh akar jagung (Nursyamsi et al., 2008). Senyawa tersebut dapat

melepaskan K tidak dapat dipertukaran (Ktdd) menjadi K dapat dipertukaran (Kdd) dan K

larut (Kl) pada tanah-tanah yang berbahan induk batu kapur, dimana asam oksalat

mempunyai efektivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan asam sitrat (Zhu et al.,

1993). Song dan Huang (1998) juga melaporkan bahwa Kdd dari struktur mineral yang

mengandung K (biotit, muskovit, mikroklin, dan orthoklas) dapat dilepaskan menjadi K

tersedia untuk tanaman dengan mengunakan perlakuan asam oksalat.

Besi (Fe)

Besi diserap dalam bentuk Fe++ dan mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan

pada pembentukan hijau daun. Besi juga merupakan salah satu unsur yang diperlukan

pada pembentukan enzim-enzim pernapasan yang mengoksidasikan hidrat arang menjadi

gas asam arang dan air. Besi di dalam tanaman kurang mobil, oleh karena itu bila

kekurangan besi maka akan segera tampak gejala-gejala pada bagian tanaman yang masih

muda.

Kation Fe selalu diselimuti oleh molekul air di dalam tanah sehingga dapat

berfungsi untuk meningkatkan retensi air. Selain itu kation ini juga memiliki valensi yang

tinggi (III) sehingga jerapannya terhadap koloid liat jauh lebih tinggi dibandingkan kation

valensi (I) seperti K. Selain dapat meningkatkan ketersedian hara K, Fe juga termasuk

unsur hara mikro bagi tanaman. Hara tersebut merupakan bagian dari heme protein yang

dikenal sebagai sitokrom dan bagian dari enzym misalnya lipoxygenase yang merupakan

katalis dari peroksidasi linolik. Selain itu Fe juga berperan dalam perkembangan kloroplas

dan fotosintesis (Marschner, 1997)

Kation Fe dapat melepaskan K terfiksasi dan meningkatkan ketersedian hara K di

tanah Alfisol dan Vertisol (Nursyamsi et al., 2008). Proses pertukaran K oleh Fe3+ juga

dapat berlangsung karena berdasarkan deret liotropik, jerapan koloid tanah terhadap Fe3+

> K+ (Tan, 1998). Selain itu, Fe dapat meningkatkan jarak basal smektit Nursyamsi

(2008). Kekurangan Fe pada tanaman mengakibatkan daun muda berawrna putih pucat

lalu kekuningan, dan akhirnya rontok.

Tanaman jagung (Zea mays)

Di Indonesia jagung (Zea mays) merupakan makanan pokok yang memegang

peranan penting setelah padi, sehingga kebutuhan atau permintaan jagung cukup tinggi

(Rukmana, 1993). Selain untuk pemenuhan kebutuhan pangan, jagung dibutuhkan sebagai

bahan baku industri seperti industri pekan ternak, makanan ringan dan lain sebagainya.

Permintaan biji jagung di Indonesia akan terus menginkat, sejalan dengan jumblah

penduduk dan jenis produk berbahan baku jagung yang terus bertambah. Menurut

proyeksi P.T. Monsanto (2002 dalam Suwarto et al., 2005) permintaan jagung pada tahun

2005 sebesar 18.354 juta ton dan pada tahun 2010 sebesar 33.903 juta ton.

Jagung termasuk tanaman semusim jenis serealia yang paling banyak mengambil P

dari dalam tanah dan sangat responsive terhadap pupuk P (Effendi, 1982). Unsur-unsur

hara yang penting untuk tanaman jagung adalah N, P,dan K. Jagung membutuhkan K

lebih banyak dibandingkan dengan hara N dan P. Pada fase pembungaan akumulasi hara

K bisa mencapai 60-75% dari seluruh kebutuhannya (Sutoro et al., 1988).

Semua varietas tanaman jagung mengeluarkan eksudat asam-asam organik, yaitu

asam oksalat, sitrat, tartarat, malat, format, dan asetat. Diantara asam organik tersebut

ternyata asam oksalat merupakan asam organik paling dominan yang dikeluarkan oleh

akar tanaman jagung (Nursyamsi, 2008).

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu

Penelitian dilaksanakan di rumah kaca dan analisis tanah dan tanaman di

laboratorium Balai Penelitian Tanah Bogor, sejak bulan Juli sampai February 2009.

Bahan penelitian

Contoh tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah empat contoh tanah

masing-masing dua Vertisol dari Padas (Ngawi) dan Sidareja (Cilacap); dua Alfisol dari

Todanan (Blora) dan Jonggol (Bogor). Penentuan lokasi contoh tanah didasarkan pada

pertimbangan status K tanah dan kandungan liat smektit. Benih tanaman jagung yang

digunakan adalah varietas Pioneer-21. Asam oksalat dan FeCl3 yang digunakan untuk

percobaan semuanya dalam bentuk teknis. Selain itu digunakan pula pupuk dasar Urea

dan SP-36.

Metodologi

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok Faktorial dengan 2 faktor,

faktor I adalah perlakuan asam oksalat (0, 500, 1000ppm), faktor II adalah perlakuan Fe

( 0, 50, 100, 150, 200 ppm). Masing- masing perlakuan diulang 3 kali. Dengan demikian

terdapat :

3 X 5 X3 = 45 satuan percobaan.

Karena menggunakan 4 contoh tanah maka keseluruhan percobaan terdiri dari

4 X 45 = 180 satuan percobaan.

Model linier analisis data:

ijkijjiijk k εαββατµγ +++=++= )][(

Dimana: ijkγ = Respon factor I ke-i, faktor II ke-j, dan ulangan ke-k

µ = Nilai tengah perlakuan

k = Kelompok

τ = Perlakuan ( ijji ][αββα ++ )

αi = Pengaruh aditif faktor perlakuan asam oksalat ke-i

βj = Pengaruh aditif faktor perlakuan kation Fe ke-j

(α β)ij = Pengaruh interaksi factor I ke-i dan factor II ke-j

εijk = Galat perlakuan factor I ke-i , factor II ke-j , dan ulangan ke-k

Pelaksanaan percobaan

Pengambilan contoh tanah dilakukan pada kedalaman 0- 20cm. Bahan tanah

dikering-udarakan, ditumbuk, diayak dengan saringan 2 mm, lalu dimasukkan ke dalam

pot sebanyak 2 kg BKM /pot. Percobaan menggunakan pupuk dasar 300 ppm N (Urea),

dan 200 ppm P (SP-36). Semua pupuk diberikan dalam bentuk larutan, lalu tanah diaduk

hingga homogen. Benih jagung Varietas P-21 ditanam 5 biji/pot dan setelah berumur 1

minggu setelah tanam (MST), tanaman dijarangkan menjadi 2 tanaman/pot. Kadar air

dipertahankan sampai kapasitas lapang. Tanaman dipanen pada umur 4 minggu setelah

tanam (MST).

Pengamatan

1. Tinggi tanaman diukur setiap minggu setelah tanam (MST); diukur dari permukaan

tanah sampai ujung daun yang paling tinggi.

2. Bobot basah dan kering tanaman (yang dikeringkan dalam oven pada suhu 65oC

selama 48 jam)

3. Kadar dan serapan K tanaman.

Analisis tanah dan tanaman:

Analisis sifat tanah meleputi: analisis kimia, fisika dan mineralogi tanah.

Untuk analisis K tanaman dengan menggunakan metode Pengabuan basah.

Analisis Kimia dan Fisika tanah meliputi: pH, C, N, C/N, P, Kation Basa ( Ca, Mg, K,

Na), KTK, dan Al. Analisis mineralogi tanah dilakukan dengan metode XRD (X- Ray

Diffractometer). Hasil analisis tanah sebelum percobaan disajikan pada Lampiran 3,

sedangkan hasil analisis meneralogi tanah disajikan pada Lampiran 2.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Tanah

Berdasarkan hasil analisis laboratorium menunjukan bahwa, semua tanah yang

diteliti bertekstur liat. Sifat kimianya menurut kriteria Puslittan (1983), reaksi tanah neutral

pada Endoaquert Kromik (Cilacap) dan Endoaquert Tipik (Ngawi) hingga masam pada

Hapludalf Tipik (Jonggol) dan alkalin pada Haplustalf Tipik (Blora) (Lampiran 3).

Kejenuhan basa (KB) semuanya sangat tinggi, kecuali pada Hapludalf Tipik kejenuan basa

tinggi. Kadar K-potensial tanah sedang pada Hapludalf Tipik dan Endoaquert Tipik hingga

tinggi pada Endoaquert Kromik dan Haplustalf Tipik. Kadar C dan N-organik tanah

semuanya rendah, sedangkan kadar P-potensial tanah semuanya tinggi. Kadar Cadd dan

Mgdd tanah termasuk sangat tinggi pada Vertisol (Endoaquert Tipik dan Endoaquert

Kromik ) hingga Cadd tinggi dan Mgdd sedang pada Alfisol (Hapludalf Tipik dan Haplustalf

Tipik), sedangkan Kdd tanah termasuk rendah pada Hapludalf Tipik dan Endoaquert Tipik

hingga sedang pada Endoaquert Kromik dan Haplustalf Tipik. Kapasitas tukar kation

(KTK) tanah termasuk sangat tinggi pada Endoaquert Tipik, tinggi pada Hapludalf Tipik

dan Endoaquert Kromik dan rendah pada Haplustalf Tipik ( Lampiran 3).

Analisis semi kualitatif mineral fraksi liat menunjukkan bahwa tanah Vertisol

mengandung mineral liat smektit paling banyak, kaolinit sedikit, dan kuarsa sangat sedikit.

Tanah Alfisol ada yang mengandung smektit banyak, kaolinit sedang dan kuarsa sedikit

(Hapludalf Tipik), serta ada yang mengandung smektit sedang, kaolinit banyak dan kuarsa

sedikit (Haplustalf Tipik) (Lampiran 2). Dengan demikian maka dapat dikatakan bahwa

tanah Vertisol didominasi oleh mineral liat smektit sedangkan pada tanah Alfisol ada yang

didominasi dan yang tidak didominasi oleh smektit dan kaolinit.

Pengaruh Asam Oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap Pertumbuhan

Tanaman

Pada Hapludalf Tipik dan Haplustalf Tipik, perlakuan asam oksalat dan Fe tidak nyata

berinteraksi terhadap tinggi tanaman. Namun, pemberian asam oksalat nyata menurunkan

tinggi tanaman pada tanaman berumur 4 MST (Hapludalf Tipik dan Haplustalf Tipik).

Selanjutnya, pemberian perlakuan Fe tidak nyata menaikkan tinggi tanaman pada

Hapludalf Tipik, dan nyata menaikkan tinggi tanaman pada Haplustalf Tipik (Tabel 1).

Perlakuan Fe nyata meningkatkan tinggi tanaman sebesar 7.38% pada dosis 50 ppm untuk

Haplustalf Tipik, namun antara dosis 50 sampai 200 ppm tidak berbeda.

Tabel 1. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada Hapludalf Tipik dan Haplustalf Tipik

Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada masing-masing perlakuan dan tanah menunjukkan tidak nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%

Pada Endoaquert Kromik, setiap dosis Fe pada pemberian asam oksalat 500 dan 1000

ppm nyata menurunkan tinggi tanaman, sedangkan antara penambahan 500 ppm dan 1000

ppm tidak berbeda namun ada kecenderungan terjadinya penurunan tinggi tanaman.

Selanjutnya, pada dosis tanpa asam oksalat ( 0 ppm), pada penambahan Fe 100 dan 150

ppm nyata meningkatkan tinggi tanaman namun menurun pada dosis 200 ppm Fe. Pada

Perlakuan Hapludalf Tipik Haplustalf Tipik Asam Oksalat (ppm) ……………………..cm……………………………

0 73.50a 77.73a 500 22.7b 72.07b

1000 18.64b 66.63c Fe (ppm)

0 37.98a 68.42b 50 39.26a 73.47a

100 39.01a 73.40a

150 38.83a 73.26a

200 36.30a 72.01a

CV (%) 15.83 4.32

dosis 500 dan 1000 ppm asam oksalat penambahan dosis Fe tidak berpengaruh nyata

namun cenderung menurunkan tinggi tanaman (Tabel 2).

Tabel 2. Pengaruh Kombinasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada Endoaquert Kromik

Angka yang diiikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak nyata pada taraf 5% menurut uji Duncan.

Pada Endoaquert Tipik, pada dosis Fe 0, 50, 100, dan 200 ppm pemberian asam

oksalat 500 dan 1000 ppm tidak berpengaruh nyata namun cenderung menurunkan tinggi

tanaman, sedangkan pada dosis 150 ppm Fe, penambahan asam oksalat 500 ppm nyata

menaikkan tinggi tanaman dan tidak berbeda dengan penambahan 1000 ppm tetapi

cenderung menurun (Tabel 3). Selanjutnya, pada dosis asam oksalat 0, 500, dan 1000 ppm,

penambahan Fe umunya tidak berpengaruh nyata kecuali pada tanpa asam oksalat (0 ppm)

penambahan Fe 150 ppm nyata menurunkan tinggi tanaman (Tabel 3)

Perlakuan Asam oksalat (ppm)

0 500 1000 Fe (ppm) …………………………..............cm…………...………………………

0 88.62dc 81.67fe 78.55fe

50 90.18bc 84.92dce 82.1dfe

100 97.75a 79.5fe 80.52fe

150 96.33ab 83.22dfe 80.95fe

200 88.72dc 82dfe 76.3f

CV (%) = 3.23

Tabel 3. Pengaruh kombinasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada Endoaquert Tipik


Seperti halnya tinggi tanaman, pemberian asam oksalat nyata mempengaruhi bobot

kering tanaman pada tanaman berumur 4 MST pada Endoaquert Kromik, Endoaquert Tipik

dan Haplustalf Tipik. Pemberian asam oksalat sampai 1000 ppm nyata menurunkan bobot

kering tanaman pada Endoaquert Kromik dan Haplustalf Tipik, sedangkan pada

Endoaquert tipik pemberian 500 ppm asam okslat menaikan bobot kering 10.69% dan

menurun kembali pada pemberian 1000 ppm asam oksalat (Tabel 4).

Perlakuan Fe nyata meningkatkan bobot kering tanaman pada Endoaquert Tipik

sebesar 12.7% pada dosis 50 ppm, sedangkan pada Endoaquert Kromik, walaupun tidak

nyata, bobot kering tanaman umumnya cenderung naik pada pemberian dosis 100 ppm Fe,

dan pada pemberian dosis 50 ppm Fe untuk Haplustalf Tipik (Tabel 4).

Perlakuan Asam oksalat (ppm)

0 500 1000

Fe (ppm) ……………………………..…..…cm……............….…………………….. 0 78.3ab 75.86ab 73.26ab

50 78.58ab 79.66ab 71.45bc

100 78.11ab 80.75a 73.76ab

150 64.4c 80.41ab 74.36ab

200 59.98cd 77ab 74.53ab

CV (%) = 6.01


Tabel 4. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Bobot Kering Tanaman pada Endoaquert Kromik, Endoaquert Tipik dan Haplustalf Tipik


Pemberian asam oksalat dan Fe nyata berinteraksi dengan meningkatkan bobot kering

tanaman pada Hapludalf Tipik. Pada setiap dosis Fe, penambahan asam oksalat 500 dan

1000 ppm nyata menurunkan bobot kering tanaman namun antara dosis 500 dan 1000 ppm

tidak berbeda nyata tetapi cenderung menurunkan bobot kering tanaman (Tabel 5).

Tabel 5. Pengaruh kombinasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Bobot Kering Tanaman pada Hapludalf Tipik

Perlakuan Endoaquert Kromik

Endoaquert Tipik Haplustalf Tipik

Asam Oksalat (ppm) …………………………g/pot………………………….

0 11.42a 8.23b 7.96a

500 9.58b 9.11a 6.80b

1000 8.38c 8.09b 5.56c

Fe (ppm)

0 9.55a 7.81b 6.37a

50 9.99a 8.80a 7.13a

100 10.28a 8.81a 6.93a

150 9.73a 8.57a 6.78a

200 9.41a 8.39ab 6.67a CV (%) 10.26 8.75 13.02

Perlakuan Asam oksalat (ppm) 0 500 1000

Fe (ppm) …………….…..……..…..g/pot………………..………….…………. 0 4.49ab 0.66d 0.30d

50 4.79a 0.62d 0.31d 100 4.39ab 0.36d 0.44d 150 4.14bc 0.69d 0.34d

200 3.71c 0.47d 0.32d CV (%) = 18.09

Selanjutnya pada dosis tanpa asam oksalat (0 ppm) penambahan Fe sampai dosis 150

ppm tidak berbeda nyata namun cenderung meningkat, dan nyata menurunkan bobot kering

tanaman pada dosis 200 ppm. Pada Dosis asam oksalat 500 dan 1000 ppm, penambahan Fe

tidak berbeda nyata (Tabel 5).

Naiknya pertumbuhan tanaman dengan mengunakan 500 ppm asam oksalat pada

Endoaquert Tipik (Tabel 4), kemungkinan disebabkan sifat kimia tanah (KTK, Kdd, Cadd,

dan Mgdd) ini pada umumnya lebih baik daripada Alfisol (Hapludalf Tipik, Haplustalf

Tipik). Endoaquert Tipik juga yang mempunyai jumlah smektit sangat banyak (Lampiran

2) dari pada tanah-tanah yang lain sehingga tanah ini berpotensi untuk mengfiksasi dan

mempertukar kation-kation, berarti kapasitas tukar kation tinggi (Lampiran 3) pada tanah

tersebut. Tingginya KTK pada Endoaquert Tioik menyebabkan peluang dalam menjerap

kation asam oksalat (H+) lebih besar sehingga efek tingginya H+ yang dapat meracuni

perakaran kemungkinan dapat ditekan. Endoaquert Tipik yang mempunyai persentase

smektit sangat banyak (Lampiran 2)

Selain itu ion ”hydrated” H+ yang diadsorpsi oleh mineral liat lebih kuat (Marcel,

1996), kemungkinan meningkatkan jarak basal antara unit lapisan dan dapat menggantikan

K+ menjadi tersedia untuk tanaman (Feigenbaum et al., 1981) melalui proses pertukaran

kation dan difusi (Roland Push et al., 2005).

Pada Hapludalf Tipik pertumbuhan tanaman (Tabel 1, dan 2), turun sangat drastis pada

pemberian 500 ppm asam oksalat. Hal tersebut kemungkinan disebabkan tanah tersebut

mempunyai sifat kimia terutama pH tanah masam. Pemberian asam oksalat kemungkinan

menyebabkan tanah ini semakin masam sehingga merancuni dan menghambat

pertumbuhan tanaman.

Meningkatnya pertumbuhan tanaman pada pemberian 50-100 ppm Fe (Tabel 1 dan 4)

kemungkinan disebabkan kation Fe memperbesar jarak basal mineral, sebagaimana

ditunjukkan oleh penelitian Nursyamsi (2008), sehingga K yang difiksasi oleh mineral

kemungkinan keluar dan menjadi tersedia untuk tanaman. Hal tersebut ditunjang oleh

naiknya serapan K pada pemberian Fe (Tabel 9).

Pengaruh Asam oksalat dan Fe pada Vertisol dan Alfisol terhadap Kadar dan

Serapan K tanaman

Aplikasi kombinasi asam oksalat dan Fe tidak nyata berinteraksi tehadap kadar K

tanaman, pada semua tanah diuji. Namun pemberian asam oksalat pada dosis 500 ppm

cenderung menaikan kadar K tanaman pada Endoaquert Kromik, Endoaquert Tipik dan

menaikkan pada Haplustalf Tipik, sedangkan pada Hapludalf Tipik kadar K tanaman

menurun dan nyata pada dosis 1000 ppm (Tabel 8). Selanjutnya pemberian Fe tidak nyata

meningkatkan kadar K pada semua tanah yang diuji. Pada perlakuan tersebut kadar K

tanaman umumnya cenderung naik pada pemberian 50 ppm Fe. Dosis 50 sampai 200 ppm

Fe pada semua tanah diuji kadar K tanaman tidak berbeda tetapi cenderung menurun (Tabel

6).

Tabel 6. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Kadar K Tanaman pada Empat Jenis Tanah yang diuji.


Seperti halnya Kadar K, aplikasi kombinasi asam oksalat dan Fe tidak nyata

berinteraksi tehadap serapan K tanaman pada semua tanah diuji. Pemberian asam oksalat

sampai 500ppm umumnya nyata menaikan serapan K tanaman pada tanah yang diuji,

kecuali pada Hapludalf Tipik (Tabel 7). Selanjutnya pemberian perlakuan Fe nyata

meningkatkan serapan K sampai dosis 50ppm Fe pada Endoaquert Tipik dan Haplustalf

Tipik. Peningkatan dosis Fe tersebut pada dua tanah diatas tidak beda nyata tetapi pada

Perlakuan Hapludalf Tipik

Endoaquert Kromik

Endoaquert Tipik

Haplustalf Tipik

Asam Oksalat (ppm) …………………..………....%.................................................. 0 0.98a 1.67ab 2.07b 0.59b

500 0.92ab 1.88a 2.28ab 0.97a 1000 0.62b 1.51ab 2.69a 0.94a

Fe (ppm)

0 0.82a 1.66a 1.96a 1.01a

50 0.86a 1.87a 2.54a 1.06a 100 0.83a 1.73a 2.35a 0.75a 150 0.77a 1.69a 2.42a 0.73a

200 0.71a 1.48a 2.30a 0.60a CV (%) 48.36 35.03 28.78 54.34

umumnya cenderung menurun. Selanjutnya pada Hapludalf Tipik dan Endoaquert Kromik,

perlakuan Fe tidak nyata berbeda pada serapan K tanaman tetapi cenderung naik sampai

50ppm Fe, peningkatkan dosis Fe lebih dari 50 ppm cenderung menurunkan serapan K

(Tabel 7).

Tabel 7. Aplikasi Asam Oksalat dan Fe terhadap Serapan K Tanaman pada Empat Jenis tanah

Perlakuan Hapludalf

Tipik Endoaquert

Kromik Endoaquert

Tipik Haplustalf

Tipik Asam Oksalat(ppm) ............................mg/pot..........................………………

0 38.36a 162.07b 167.57b 47.62a

500 5.92b 214.47a 200.23ab 63.78a

1000 2.84b 126.95b 220.02a 51.8a

Fe (ppm)

0 15.53a 165.04a 157.53b 59.27ab

50 16.21a 189.66a 222.28a 74.72a

100 15.61a 163.87a 204.66ab 49.71ab

150 15.13a 174.54a 202.79ab 47.97ab

200 15.04a 146.03a 192.44ab 40.33b

CV (%) 62.32 38.47 27.92 58.29 Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada masing-masing perlakuan dan tanah menunjukkan tidak nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.

Pada Tabel 6 dan 7, tampak bahwa pada tanah Endoaquert Kromik dan Endoaquert

Tipik, dan Haplustalf Tipik umumnya tanah kenaikan kadar dan serapan K tanaman jika

diberi 500 ppm asam oksalat. Hal tersebut mungkin disebabkan karena kemampuan K-

potensial tanah cukup tinggi pada Endoaquert Kromik dan Endoaquert Tipik sedangkan

pada Haplustalf Tipik KTK lebih rendah daripada kedua tanah tersebut di atas. Tingginya

KTK pada tanah tersebut memudahkan kemampuan tanah untuk mengabsorpsi H+ dari

asam oksalat untuk mengeluarkan K+ (melalui proses difusi) menjadi tersedia untuk

tanaman (Roland Push et al., 2005).

Pemberian 500 ppm asam oksalat terhadap semua parameter yang diuji pada semua

contoh tanah disajikan pada Tabel 8. Tampak bahwa pada Endoaquert Tipik pemberian 500

ppm asam oksalat memberikan hasil lebih baik, sedangkan pada Hapludalf Tipik

memberikan efek negatif.

Tabel 8. Kenaikan Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman akibat Pemberian 500ppm Asam Oksalat pada Keempat Contoh Tanah

Demikian pula pemberian 50ppm Fe memberikan efek positif untuk semua tanah yang

dicoba, dimana Endoaquert Tipik pada umumnya memberikan efek positif yang paling

besar (Tabel 9).

Parameter Hapludalf Tipik

Endoaquert Kromik

Endoaquert Tipik

Haplustalf Tipik

…………………………%.................................................

Tinggi tanaman (cm) -69.11 -10.9 3.8 -7.3

Bobot kering (g/pot) -3.74 -16.11 10.69 -14.97

Kadar K (%) -6.12 12.57 5.31 64.41

Serapan K (mg/pot) -84.56 32.33 19.49 33.94

Tabel 9. Kenaikan Pertumbuhan dan Serapan K Tanaman akibat Pemberian 50ppm Fe pada Keempat Contoh Tanah

Dari uraian di atas tampak bahwa pemberian perlakuan 50 ppm Fe pada umumnya

lebih efektif daripada asam oksalat untuk semua parameter yang diuji. Sedangkan

pemberian 500 ppm asam oksalat umumnya efektif terhadap kadar dan serapan K, kecuali

pada Hapludalf Tipik. Hal senada dikemukahan Nursyamsi (2008) dalam hasil

penelitiannya menyatakan pemberikan Fe jauh efektif dalam meningkatkan ketersedian K

di dalam tanah diuji dimbandingkan pemberian asam oksalat.

Parameter Hapludalf Tipik

Endoaquert Kromik

Endoaquert Tipik

Haplustalf Tipik

……………………….…….%................................................

Tinggi tanaman (cm) 3.37 3.36 0.98 7.38

Bobot kering (g/pot) 5.52 4.61 12.67 14.77

Kadar K (%) 4.89 12.65 29.59 4.95

Serapan K (mg/pot) 4.39 14.92 41.1 26.06

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Asam oksalat cenderung menurunkan pertumbuhan tanaman (tinggi dan bobot kering)

pada tanah-tanah yang diuji, kecuali pada Endoaquert Tipik (naik pada dosis 500 ppm).

Kadar dan serapan K naik dengan dosis 500 ppm asam oksalat pada tanah Endoaquert

Kromik dan Haplustalf Tipik tetapi menurun dengan penambahan 1000 ppm,

sedangkan pada Endoaquert Tipik peningkatan kadar dan serapan K meningkat sampai

dosis 1000 ppm.

2. Pemberian Fe dengan dosis 50-100 ppm berpotensi meningkatkan pertumbuhan dan

serapan K tanaman pada semua tanah diuji.

3. Perlakuan tanpa asam oksalat (0 ppm), pada Endoaquert Kromik pemberian Fe sampai

dosis 150 ppm menaikan tinggi tanaman dan menurun pada dosis 200 ppm. Pada

Endoaquert Tipik penambahan Fe sampai 100 ppm tinggi tanaman meningkat dan

turun diatas dosis tersebut. Selanjutnya pada Hapludalf Tipik pemberian Fe 50 ppm

meningkatkan bobot kering tanaman dan menurun diatas dosis tersebut.

4. Penambahan asam oksalat 500 ppm pada Hapludalf Tipik tidak efektif, pada

Endoaquert Kromik dan Haplustalf Tipik efektif hanya pada kadar dan serapan K,

sedangkan pada Endoaquert Tipik efektif untuk tinggi, bobot kering, kadar dan serapan

K tanaman. Penambahan Fe 50 ppm efektif pada semua paramater yang diuji pada

semua contoh tanah diuji.

Saran

1. Pemberian asam oksalat tidak disarankan untuk Hapludalf Tipik. Untuk Endoaquert

Kromik, Endoaquert Tipik dan Haplustalf Tipik disarankan tidak melebih 500ppm.

2. Pemberian Fe tidak disarankan melebihi 50ppm pada Hapludalf Tipik, dan Haplustalf

Tipik, sedangkan tidak melebih 100ppm Fe pada Endoaquert Kromik dan Endoaquert

Tipik.

DAFTAR PUSTAKA

Barber, S.A. 1984. Soil Nutrient Availability. A mechanism approach. New York, Wiley. 398p.

BKS-PTN Badan Kerjasama Ilmu Tanah. 1991. “Ilmu kesuburan tanah”. Indonesia, bagian Barat. 154p

Bolton H.Jr., J.K. Fredrickson, and L.F. Elliot. 1993. Microbial ecology of the rhizosphere. Page 27-64 in Soil Microbial Ecology. Application in Agricultural and Environmental Management. Marcel Dekker, Inc. 270 Madison Avenue, New York.

Cannon, JP., E.B. Allen, M.F. Allen; L.M .Dudley; and J.J. Jurinak. 1995. The effect of oxalat produced by Salsola tragus on the phosphorus nutrition of stipapulchra. Ecologia 102:265-272

Deckers, J., O. Spaargaren and F. Nachtergaele. 2001. Vertisols: Genesis properties and soil management for sustainable development. p. 3-20. In Syers, J. K, F. W. T. Penning De Vries, and P. Nyamudeza (Eds): The Sustainable Management of Vertisols. IBSRAM Proceeding No. 20.

Driessen, P.M. and R. Dudal (Eds). 1989. Lecture notes on the Geography, Formation, Properties, and Use of the Major Soils of The World. Agricultural University, Wageningen.

Effendi, S. 1982. Bercocok Tanam Jagung. CV. Yasaguna, Jakarta.

Feigenbaum, S., Edelstein R., and Shainbeirg l. 1981. Release of potassium and structural cations from micas to ion exchangers in dilute solution. Soil. Sci. Soc. Am 45: 501-506.

Ghousikar C.P. and D.W. Kendr. 1987. Potassium supplying status of some soils of Vertisol type. Potash Review No. 5/1897. International Potash Institute, Switzerland.

Grimme, H. 1985. The dynamic of potassium in the soil-plant syatem. Pp. 9-27 in Soil Testing, Plant Analysis and Fertilizer Evaluation for Potassium.PR II research series 4. Gurgaon, Haryana, India. Potash Research Institut of India.

Haby V.A. and M.P. Russelle. 1990. Testing soils for potassium, calcium, and magnesium. p: 181-221. In RL Westerman (Ed). Soil Testing and Plant Analysis. Third Edition. Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin.

Hardjowigeno, S. 1993. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademika Pressindo Jakarta.

Havlin, J.L., J.D. Beaton; S.L. Tisdale, and W.L. Nelson. 1999. Soil Fertility and Fertilizes. An Introduction to Nutrient Management. Sixth edition. Prentice Hall. New Jersey.

Ismail, I. 1997. Peran Na dan Substitusi Partial KCl oleh NaCl dalam Pertumbuhan dan Produksi tebu (Saccharum officinarum L.) serta Penggaruhnya terhadap Sifat Kimia Tanah [Disertasi]. Program Pascasarjana, IPB, Bogor.

Kilic, K., M.R. Derici and K. Saltali. 1999. The ammonium fixation in great soil groups of Tokat Regions and some factors affecting the fixation. I. The affect of potassium on ammonium fixation. Tr. J. of Agriculture and Forestry 23:673-678.

Kirkman, J.H., A. Barker, A. Surapaneni and A.N. Macgregor. 1994. Potassium in the soils of New Zealand- areview. New Zealand J. Agric. Res. 37: 207-227.

Konrad Mengel, Ernest A. Kirkby, Harald Kosegarten, Thomas Appel. 2001. Principles of plant nutrition. 5th Edition. P. 481-484.

Marcel, D. 1996. Principal of soil chemistry. Third Edition, Revised and Expanded. New York. Basel. Hong Kong.

Marschner, H. 1997. Mineral Nutrition of Higher Plants. Second Edition. Academic Press, Harcourt Brace & Company, Publisher. Tokyo.

Metson, A.J. 1968. Potassium. Pp. 82-95 in Soil of New Zealand. Part 2. New Zealand Soil Bureau Bulletin 26. Wellington, New Zealand, Government printer.

Mukanda, N. and A. Mapiki. 2001. Vertisols Management in Zambia. p. 129-127. In Syers, J. K, F. W. T. Penning De Vries, and P. Nyamudeza (Eds): The Sustainable Management of Vertisols. IBSRAM Proceedings No. 20.

Novpriansyah, H. 1998. Pemanfaatan Fe3+ dalam Meningkatkan Kelarutan Cu pada Tanah Gambut dari Kalimantan Tengah [Disertasi]. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor

Nursyamsi, D. 2008. Pelepasan Kalium Terfiksasi dengan Penambahan Asam Oksalat dan Kation untuk Meningkatkan Kalium Tersedia bagi Tanaman pada Tanah-tanah yang Didominasi Mineral Liat Smektit [Disertasi]. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Parfitt, R.L. 1992. Potassium- Calcium exchange in some New Zealand soils. Australian

Journal of Soil Research 30: 145-158.

PPT. 1983. Jenis dan Macam Tanah di Indonesia untuk Keperluan Survey dan Pemetaan Tanah Daerah Transmigrasi. Pusat Penelitian Tanah, Bogor.

Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat. 2000. Atlas Sumberdaya Tanah Eksplorasi Indonesia, Skala 1 : 1.000.000. Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Bogor.

Rachim, D.A. 2007. Dasar-dasar Genesis Tanah (Dept Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian, IPB, Bogor.

Ristori, G.G., E. Sparvalie, M. deNobili, and LP. D’Aqui. 1992. Characterization of organic matter in particle size fractions of Vertisols. Geoderma. 54: 295-305.

Roland Push and Raymond Nen Yong. 2005. Microstructure of smectite claysand Engineering performance. P. 329. Routledge, UK

Rukmana, R. 1993. Budidaya Jagung, Kanisius, Yogokarta

Rust, R.H. 1983. Alfisols. In Wilding, L. P., N. E. smeck, and G. F. hall (Eds). Pedogenesis and Soil Taxonomy. II. The soil Orders. Elsevier Sci. Publ. B. V., Amsterdam.

Schroeder, D. 1974. Relationship between soil potassium and the K nutrition of the plant. Proc. of the Congress of the International Potash Institut 10: 53-63.

Sharpley, A.N. 1990. Reaction of fertilizer potassium in soils differing mineralogy. Soil Sci 14: 44-51.

Sparks, D.L. and P.M. Huang. 1985. Physical chemistry of soil potassium. Pp. 201-276 in Potassium in Agriculture, Munson, R. D. ed. M. Huang. 1988. Dynamic of potassium release from potassium-bearing minerals as influenced Madison, Wisconsin, U.S.A. Soil Sci Soc Am.

Sparks, D.L. 1987. Potassium Release from interlayers. Potash Review No. 2/1987. International Potash Institute, Switzerland.

Soepardi. G. 1983. Sifat dan Ciri Tanah. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Song, S.K. and P.M. Huang. 1988. Dynamic of potassium-bearing minerals as influenced by oxalic and citric acid. Soil Sci Soc. Am. J. 52:383-390.

Staunton, S. and F. Leprince. 1996. Effect of pH and some organic anions on the solubility of soil phosphate: Implication for P bioavalability. Eur J. Soil Sci 47:231-239.

Sutoro, Y. Soelaeman dan Iskandar. 1988. Budidaya Tanaman Jagung dalam Jagung. Balitbang Pertanian. Puslitbang Tanaman Pangan, Bogor. Hal 49-66.

Suwarto, S., Yahya., Handoko dan M.A. Chozin. 2005. Kompetisi Tanaman Jagung dan Ubi Kayu dalam system Tumpangsari. Buletin Agronomi (2):1-7.

Takala. 1997. Tanah Pertanian di Indonesia. Editor. Edisi Khusus. Jakarta. J. Ilmu Pertanian 2004 (2): 11-24.

Tan, K.H. 1998. Principles of Soil Chemistry. Third edition revised and expanded. Marcel Deker, Inc., New York.

Treadwell, F.P. and S.B. Hall. 1962. Analytical Chemistry. Vol I. 9th Ed. John Willey& Sons Inc., New York.

Van Wambeke, A. 1992. Soil of the Tropics. Properties and Appraisal. McGraw-Hill. Inc, New York.

Zhu, Y. and J. Luo. 1993. Release of non-exchangeable soil K by organic acids. Pedosphere 3:269-276.

Lampiran 1. Sifat-sifat Morfologi Profil Tanah-tanah di Lokasi Percobaan Laboratorium dan Rumah Kaca. (Nursyamsi, 2008)

Profil : P1 Klasifikasi :

Taksonomi (USDA, 1998) : Hapludalf Tipik, halus, smektitik, isohipertermik

PPT (1983) : Mediteran Coklat Kemerahan

FAO : Luvisol Lokasi : Jonggol, Bogor, Jabar

Tinggi tempat : 80 m

Topografi : Datar

Drainase : Sedang

Penggunaan lahan/vegetasi : Palawija

Bahan induk : Batu kapur

Horizon Kedalaman (cm) Uraian

Ap 0 – 19 Coklat gelap 7 ½ YR 4/4, lempung berliat, gumpal bersudut halus sedang, gembur (lembab), akar halus banyak, jelas rata.

Bt 19 – 52 Coklat 7 ½ YR 5/4, liat, gumpal bersudut sedang sedang, teguh (lembab), akar halus sedikit, jelas rata.

BC 52 – 73 Coklat 7 ½ YR 5/4, coklat kelabu sangat gelap 7 ½ YR 2-3/0, dan merah 2 ½ YR 4/6, liat, gumpal bersudut halus sedang, gembur (lembab), akar halus sangat sedikit, berangsur rata.

C1 73 – 96 Kelabu pucat 7 ½ YR 6/2 dan merah 2 ½ YR 4/6, liat, masif, berangsur rata.

C2 96 – 120 Putih pucat 7 ½ YR 8/2, liat, masif, berangsur rata.

Catatan: Epipedon okrik, horizon bawah argilik, regim kelembaban udik, regim temperatur isohipertermik.


Taksonomi (USDA, 1998)

: Endoaquert Kromik, sangat halus, smektitik, isohipertermik

PPT (1983) : Grumusol

FAO : Vertisol Lokasi : Sidareja, Cilacap, Jateng

Tinggi tempat : Topografi : Datar

Drainase : Terhambat

Penggunaan lahan/vegetasi : Campuran (kebun dan tegalan)

Bahan induk : Endapan liat berkapur


Ap 0 – 16 Coklat gelap kekuningan 10 YR 4/4, liat, gumpal bersudut, sedang, lemah, lekat plastis (basah), akar halus sedang, akar sedang banyak, akar kasar sedikit, jelas rata, bidang kilir tidak jelas

Bgis 16 – 35 Coklat kekelabuan 10 YR 5/2 dan coklat gelap kekuningan 10 YR 4/4, liat berat, baji gumpal bersudut kasar lemah, lekat plastis (basah), akar halus sedang, akar sedang banyak, akar kasar banyak, berangsur rata, bidang kilir jelas

Bgis 35 – 59 Kelabu 10 YR 6/1 dan coklat gelap kekuningan 10 YR 4/4, liat berat, baji gumpal bersudut kasar lemah, lekat plastis (basah), akar halus sedang, akar sedang banyak, akar kasar banyak, berangsur rata, bidang kilir jelas

Bg 59 – 92 Kelabu olive 5 Y 5/2 dan olive 5 Y 5/4, liat, gumpal bersudut sedang lemah, lekat plastis (basah), akar halus banyak, akar sedang banyak, dan akar kasar sedikit, jelas rata, bidang kilir tidak jelas

Bgis 92 – 150 Kelabu 2 ½ Y 5/0, liat berat, baji kasar lemah, karatan coklat kekuningan 10 YR 5/6, akar halus sedikit, jelas rata, bidang kilir sangat jelas.



: Endoaquert Tipik, sangat halus, smektitik, isohipertermik

PPT (1983) : Grumusol

FAO : Vertisol Lokasi : Padas, Ngawi, Jatim

Tinggi tempat : Topografi : Datar

Drainase : Terhambat

Penggunaan lahan/vegetasi : Tembakau

Bahan induk : Endapan liat


Ap 0 – 17 Hitam 10 YR 2/1, liat, gumpal bersudut sedang lemah, gembur (lembab), lekat plastis (basah), akar halus banyak, jelas rata, bidang kilir agak jelas

Bgis 17 – 49 Kelabu sangat gelap 2 ½ Y 3/0, liat berat, baji kasar lemah, sangat teguh (lembab), lekat plastis (basah), akar halus sedikit, berangsur rata, bidang kilir jelas

Bgis 49 – 105 Kelabu gelap 2 ½ Y 4/0, liat berat, baji sangat kasar lemah, sangat teguh (lembab) lekat plastis (basah), berangsur rata, bidang kilir sangat jelas

Bg 105 – 140 Kelabu gelap 2 ½ 4/0, liat, baji kasar lemah, sangat teguh (lembab) lekat plastis (basah), jelas rata, terdapat endapan kapur berupa nodul (20%), bidang kilir jelas



: Haplustalf Tipik, halus, campuran, semi aktif, isohipertermik

PPT (1983) : Mediteran

FAO : Luvisol Lokasi : Todanan, Blora, Jateng

Tinggi tempat : Topografi : Bergelombang

Drainase : Baik

Penggunaan lahan/vegetasi : Campuran

Bahan induk : Batu kapur

Catatan: Terdapat retakan hingga kedalaman 70 cm selebar ½ - 1 cm; Terdapat pasir halus (10%) di lapisan ke-3 dan ke-4.


Ap 0 – 12 Coklat gelap kekuningan 10 YR 3/4, lempung berliat, gumpal bersudut halus lemah, gembur (lembab), akar halus sedang, jelas rata.

Bt1 12 – 36 Coklat gelap kekuningan 10 YR 4/6, liat, gumpal bersudut prisma sedang sedang, sangat keras (kering), akar halus, sedang, dan kasar sedikit, jelas rata.

Bt2 36 – 82 Coklat gelap kekuningan 10 YR 4/6 dan coklat kekuningan 10 YR 5/6, liat, gumpal bersudut prisma sedang sedang, sangat keras (kering), akar halus, sedang, dan kasar sedikit, berangsur rata.

BC 82 – 115 Coklat gelap kekuningan 10 YR 4/6 dan coklat kekuningan 10 YR 5/6 serta karatan coklat kuat 7 ½ YR 5/6, liat, gumpal bersudut prisma sedang sedang, sangat keras (kering), akar halus, sedang, dan kasar sedikit, jelas rata.

C 115 – 150 Coklat kekuningan 10 YR 5/6 dan karatan coklat kuat 7 ½ YR 5/6, liat, sangat keras (kering), akar tidak ada, jelas rata.

Lampiran 2. Hasil Analysis Mineral Liat Kuantitatif terhadap Lapisan Atas Contoh Tanah (Nursyamsi, 2008)

Tanah Smektit Kaolinit Kuarsa Tempat

Vertisol (Endoaquert Kromik) ++++ + (+) Sidareja (Cilacap)

Vertisol (Endoaquert Tipik) ++++ - - Padas ( Ngawi)

Alfisol (Hapludalf Tipik) +++ ++ (+) Jonggol (Bogor)

Alfisol (Haplustalf Tipik) ++ ++++ + Todanan (Blora)

++++ = Sangat banyak (80-100%), +++ = banyak (60-80%), ++ = sedang (40-60%), + = sedikit (20-40%), (+) = sangat sedikit (0-20%), - = tidak ada (0)

Lampiran 3. Karakteristik Tanah di Jonggol (Bogor), Sidareja (Cilacap), Padas (Ngawi), dan Todanan (Blora).

pH(1:2,5) Pasir Debu Liat Bahan Organik HCl 25 % Olsen Bray I

CH3COONH4 1M pH 7

KTK eff KCl 1 M

Kedalaman H2O KCl C N C/N P2O5 K2O P2O5 P2O5 K Ca Mg Na Jumlah

KB Al H

cm ------------%----- ----%--- ------------mg/kg--------- ------------------- Cmol(+)/kg --------- % Cmol(+)/kg)

B1 (Hapludalf Tipik)

0 - 20

5.

47

4.

01

26.

18

31

.82

43

.27

1.

05

0.

12

9.

03

174.

79 30

1.

33

0.

64

0.

11

11.

96

2.

2

0.

16

14.

43

21

.25 68

6.

26

0.

56

B2 (Endoaquert Kromik)

0 - 20

6

.35

4.

71

11.

32

32.

21

56.

47

1.

3

0.

11 11

512.

84 142

8.

28

9.

04

0.

3

33.

11

10.

43

0.

48

44.

31

44.

72

99.

08 0

0.

45

B3 (Endoaquert Tipik)

0 - 20

5.

61

3.

9$4

8.

72

33.

78

57.

5

0.

98

0.

11

9.

81

206.

53

39.

59

13.

31

31.

56

0.

12

43.

98

9.

23

0.

03

53.

36

59.

2

90.

13

5.

05

0.

79

B4 (Haplustalf Tipik)

0 - 20

7.

04

6.

12

51.

67

33.

33

22.

33

1.

14

0.

09

12.

67

136.

67 148

4.

69

4.

07

0.

27

12.

35

0.

84

0.

3

13.

76

13.

94

98.

70 0

0.

18

Lampiran 4. Kriteria Penelitian Sifat Kimia Tanah (Staf Pusat Peneliatian Tanah, 1983)

Sumber: Pusat Penelitian Tanah (1983)

Sifat Tanah Sangat Rendah Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi

C (%) <1.00 1.00-200 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 5.00-10 11.00-15 16-25 >25 P2O5 HCl (mg/100g) <10 10.00-20 21-40 41-60 >60 P2O5 Bray (ppm) <10 10.00-15 15-25 26-35 >35 P2O5 Olsen (ppm) <10 10.00-25 26-45 45-60 >60 K2O HCl 25%

(mg/100g) <10 10.00-20 21-40 41-60 >60 KTK (me/100g) <5 5.00-16 17-24 25-40 >40 Susunan Kation

K (me/100g) <0.10 0.1-0.2 0.3-0.5 0.6-1.0 >1.00 Na (me/100g) <0.10 0.1-0.3 0.4-0.7 0.8-1.0 >1.00 Mg (me/100g) <0.4 0.4-1.0 1.1-2.0 2.1-8.0 >8.00 Ca (me/100g) <2 20-35 6.00-10 11.00-20 >20 Kejenuhan Basa (%) <20 20-35 36-50 51-70 >70 Kejenuhan Al (%) <10 10.00-20 21-30 31-60 >60

Sangat Masam Masam Agak Masam Netral Agak Alkali Alkali

pH H2O <4.5 4.5-5.5 5.6-6.5 6.6-7.5 7.6-8.5 >8

Lampiran 5. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Tinggi Tanaman pada keempat Contoh Tanah.

Lampiran 6. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Bobot Kering Tanaman pada keempat Contoh Tanah.

Lampiran 7. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Kadar K pada keempat Contoh Tanah.

Hapludalf Tipik Endoaquert Kromik Endoaquert Tipik Haplustalf Tipik

Source DF SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F

A 2 1.11 0.555 3.39 0.0480* 1.04 0.522 1.5 0.241 3.29 1.64 3.7 0.038* 1.35 0.67 3.28 0.0527*

F 4 0.106 0.027 0.16 0.9557 0.72 0.179 0.51 0.727 1.68 0.42 0.95 0.451 1.38 0.35 1.68 0.1815

AxF 8 0.497 0.062 0.38 0.9227 0.26 0.032 0.09 0.999 0.99 0.12 0.28 0.968 1.77 0.22 1.08 0.4076

R 2 0.295 0.148 0.9 0.4173 0.05 0.026 0.07 0.929 10.7 5.35 12.1 0.0002 1.78 0.89 4.33 0.0229

Error 28 4.583 0.164 9.77 0.349 12.4 0.44 5.75 0.21

Total 44 6.591

11.8

29.1

12


Source DF SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F

A 2 28035 14018 382 <.0001

* 1338 668.8 88.97 <.0001* 208 104 4.98 0.0141* 925 463 47.6 <.0001*

F 4 52.25 13.06 0.36 0.8378 111 27.69 3.68 0.0157* 115 28.7 1.37 0.2688 170 42.5 4.37 0.0071*

AxF 8 339.9 42.48 1.16 0.3584 230 28.8 3.83 0.0037* 461 57.6 2.76 0.0222* 109 13.6 1.4 0.2381

R 2 161.1 80.55 2.19 0.1302 199 99.36 13.22 <.0001 39.2 19.6 0.94 0.4036 224 112 11.5 0.0002

Error 28 1028 36.71 210 7.517 585 20.9 272 9.72

Total 44 29616

2088

1409

1701


Source DF SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F SS Mn Sq

F Pr > F

A 2 145.6 72.8 714 <.0001* 70.49 35.25 34.86 <.0001* 9.07 4.53 8.22 0.0016* 43 21.5 27.6 <.0001*

F 4 0.395 0.1 0.97 0.4397 4.374 1.094 1.08 0.3845 6.1 1.53 2.77 0.0469* 2.93 0.73 0.94 0.4548

AxF 8 2.161 0.27 2.65 0.0267* 12.39 1.549 1.53 0.1912 4.77 0.6 1.08 0.4045 12.2 1.53 1.96 0.0894

R 2 0.572 0.29 2.8 0.0778 15.16 7.582 7.5 0.0025 1.59 0.79 1.44 0.2539 3.65 1.83 2.34 0.1145

Error 28 2.856 0.1 28.31 1.011 15.4 0.55 21.8 0.78

Total 44 151.6 130.7 37 83.7

Lampiran 8. Analisis Sidik Ragam Pengaruh Asam oksalat dan Fe terhadap Serapan K pada kempat Contoh Tanah.


Source DF SS Mn Sq F Pr > F SS

Mn Sq F Pr > F SS

Mn Sq F Pr > F SS

Mn Sq F Pr > F

A 2 11618 5809 60.7 <.0001* 58187 29093 6.98 0.0035* 21048 10524 3.51 0.0435* 2109 1055 1.05 0.3637

F 4 8.199 2.05 0.02 0.9991 9183.3 2296 0.55 0.7 20736 5184 1.73 0.1711 6282 1571 1.56 0.2119

AxF 8 184.9 23.1 0.24 0.9791 7177.8 897.2 0.22 0.985 12714 1589 0.53 0.8232 7339 917 0.91 0.5207

R 2 533.7 267 2.79 0.0788 4959.7 2480 0.59 0.559 63669 31835 10.6 0.0004 5813 2906 2.89 0.0722

Error 28 2682 95.8 116748 4170 83845 2994 28153 1005

Total 44

15027 196256 202012 49696

A = Asam Oksalat F = Kation Fe r = Ulangan

aplikasi asam oksalat dan fe pada vertisol dan alfisol ... · tanah-tanah yang didominasi mineral...

Documents