perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
UPAYA PENINGKATAN HASIL DAN KUALITAS PADI BERAS HITAM
DI VERTISOLS MELALUI PENGELOLAAN KADAR LENGAS DAN
PUPUK KANDANG SAPI YANG DIPERKAYA
Skripsi
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna
Memperoleh Derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu Tanah
Jurusan Ilmu Tanah
Disusun oleh :
LINDASARI KUSUMA WINDY
H 0206058
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
HALAMAN PENGESAHAN
UPAYA PENINGKATAN HASIL DAN KUALITAS PADI BERAS HITAM
DI VERTISOLS MELALUI PENGELOLAAN KADAR LENGAS DAN
PUPUK KANDANG SAPI YANG DIPERKAYA
Yang dipersiapkan dan disusun oleh
LINDASARI KUSUMA WINDY
H 0206058
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
pada tanggal : Maret 2012
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji
Ketua Anggota I
Anggota II
Dr. Ir. W. S. Dewi, MP
NIP. 19631123 198703 2 002
Ir. Sumani, MSi
NIP. 19630704 198803 2 001
Ir. Noorhadi, MSi
NIP. 19510101 198403 1 003
Surakarta, Maret 2012
Mengetahui,
Universitas Sebelas Maret
Fakultas Pertanian Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS.
NIP. 19560225 198601 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbil’alamin, penulis panjatkan puji syukur kehadirat
Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi. Shalawat
dan salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan
segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Sri Hartati, MP selaku Ketua Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP selaku pembimbing utama yang telah
dengan sabar membimbing dan mengarahkan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Ir. Sumani, MSi selaku pembimbing pendamping I dan Ir. Noorhadi, MSi
selaku pembimbing pendamping II yang telah memberikan bimbingan dalam
penyusunan skripsi ini.
5. Ir. Sudjono Utomo, MP. dan DR. Agr. Sc. Rahayu, SP., MP selaku
Pembimbing Akademik, yang telah mendampingi penulis dari awal sampai
akhir semester.
6. Papa dan Mama tercinta yang selalu memberikan dukungan moral, material,
doa dan semangat serta bimbingan yang tiada henti dalam kehidupan penulis.
7. Kakakku mz Denni dan mb Tining (Isteri) yang selalu memberikan warna dan
semangat bagi penulis dalam segala hal, dunia sepi tanpa kalian.
8. Keluarga Besar (Eyang, Pakde, Bude, Om, Bulik dan Saudara2q) terima kasih
untuk doa dan semangatnya.
9. Sobat-sobat “MATAeNAM” yang penulis sayangi dan banggakan, serta
seluruh pihak yang membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan,
walaupun demikian penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan
manfaat bagi penulis khususnya dan para pembaca pada umumnya.
Surakarta,……….2012
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ............................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................... ii
KATA PENGANTAR ........................................................................... iii
DAFTAR ISI .......................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ................................................................................. vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................. vii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................... viii
RINGKASAN ........................................................................................ ix
SUMMARY ........................................................................................... x
I. PENDAHULUAN ........................................................................... 1
Latar Belakang .................................................................................. 1
Perumusan Masalah .......................................................................... 4
Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian ........................................ 5
Hipotesis ........................................................................................... 5
II. LANDASAN TEORI ...................................................................... 6
Tinjauan Pustaka ............................................................................... 6
Padi Beras Hitam .............................................................................. 6
1. Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya Dengan Biochar dan
Cacing Tanah ............................................................................ 10
2. Pengelolaan Air pada Tanaman Padi ........................................ 13
3. Tanah Vertisol .......................................................................... 15
A. Kerangka Berpikir ...................................................................... 17
III. METODE PENELITIAN ............................................................... 18
A. Tempat dan Waktu Penelitian .................................................... 18
B. Bahan dan Alat Penelitian .......................................................... 18
C. Perancangan Penelitian .............................................................. 19
D. Tata Laksana Penelitian ............................................................. 20
E. Variabel-Variabel yang Diamati Dalam Penelitian .................... 23
F. Analisis Data .............................................................................. 24
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................... 25
A. Karakteristik Tanah Awal .......................................................... 25
B. Karakteristik Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya .................. 27
C. Pengaruh Perlakuan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya dan
Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Karakteristik Tanah ........ 29
1. N Total Tanah ..................................................................... 30
2. pH H2O ................................................................................. 31
3. Bahan Organik Tanah .......................................................... 32
D. Pengaruh Perlakuan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya dan
Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Hasil Tanaman Padi Beras
Hitam .......................................................................................... 33
1. Berat 1000 Biji ..................................................................... 34
2. Hasil Berat Gabah Kering Giling ......................................... 35
3. Kandungan Protein Padi Beras Hitam ................................ 37
4. Kandungan Gula Reduksi Beras Hitam ............................... 39
E. Pengaruh Perlakuan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya dan
Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Pertumbuhan Tanaman
Padi Beras Hitam ....................................................................... 41
1. Serapan N ............................................................................... 42
2. Tinggi Tanaman ..................................................................... 43
3. Anakan Total .......................................................................... 44
4. Anakan Produktif ................................................................... 45
5. Berat Brangkasan Kering ...................................................... 47
V. KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 49
A. Kesimpulan ................................................................................ 49
B. Saran ........................................................................................... 50
VI. DAFTAR PUSTAKA ...................................................................... 51
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
3.1 Variabel percobaan yang diamati ...................................................... 23
4.1 Karakteristik tanah sebelum perlakuan ............................................. 25
4.2 Karakteristik pupuk kandang sapi dan biochar ................................. 27
4.3 Pengaruh perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang
diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap N total tanah,
pH H2O dan bahan organik tanah pada fase vegetatif maksimum .... 29
4.4 Pengaruh perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang
diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap hasil tanaman
padi beras hitam ................................................................................ 34
4.5 Pengaruh perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang
diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap pertumbuhan
tanaman padi beras hitam .................................................................. 41
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
4.1 Pengaruh perlakuan pemupukan dan kadar lengas terhadap
kandungan protein beras hitam ......................................................... 37
4.2 Pengaruh kombinasi perlakuan terhadap kandungan gula reduksi
beras hitam ........................................................................................ 39
4.3 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap tinggi tanaman padi
beras hitam.. ...................................................................................... 43
4.4 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap anakan total padi
beras hitam ........................................................................................ 44
4.5 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap anakan produktif padi
beras hitam.. ...................................................................................... 46
4.6 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap berat brangkasan kering
padi beras hitam.. .............................................................................. 47
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Rekapitulasi Data Hasil Analisis Ragam ........................................... 55
2. Hasil Pengamatan N total (%) ............................................................ 56
3. Hasil Pengamatan pH H2O tanah ....................................................... 56
4. Hasil Pengamatan Bahan Organik (%) .............................................. 57
5. Hasil pengamatan Kapasitas Pertukaran Kation (KPK) .................... 58
6. Hasil Pengamatan Protein (%) ........................................................... 58
7. Hasil Pengamatan Gula Reduksi (%) ................................................. 58
8. Hasil Pengamatan Gabah Kering Giling (g) ...................................... 59
9. Hasil Pengamatan 1000 Biji (g) ......................................................... 59
10. Hasil Pengamatan Tinggi Tanaman (cm) ......................................... 59
11. Hasil Pengamatan Jumlah Anakan Total .......................................... 60
12. Hasil Pengamatan Jumlah Anakan Produktif ................................... 60
13. Hasil Pengamatan Berat Brangkasan Segar (g) ................................ 60
14. Hasil Pengamatan Berat Brangkasan Kering (g) .............................. 60
15. Hasil Pengamatan serapan N (tanaman) ........................................... 61
16. Uji Korelasi ....................................................................................... 62
17. Perhitungan kebutuhan tanah dan pupuk kandang sapi yang
diperkaya ........................................................................................... 64
18. Perhitungan Kondisi Kapasitas Lapang. ........................................... 67
19. Analisis sifat kimia dan fisika tanah ................................................. 68
20. Gambar Penelitian ............................................................................. 72
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
RINGKASAN
Lindasari Kusuma Windy NIM H 0206058. “Upaya Peningkatan Hasil
dan Kualitas Padi Beras Hitam Di Vertisols Melalui Pengelolaan Kadar
Lengas dan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya”. Tujuan penelitian ini
adalah untuk mempelajari peran pengaturan lengas tanah dan penambahan pupuk
kandang sapi yang diperkaya dengan biochar, cacing tanah terhadap pertumbuhan,
hasil dan kualitas hasil padi beras hitam.
Penelitian ini dilaksanakan bulan September 2010 sampai Juli 2011 di
rumah kaca Fakultas Pertanian UNS, merupakan penelitian eksperimen dengan
menggunakan rancangan lingkungan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial
dengan dua faktor. Faktor I adalah berbagai pengayaan pupuk kandang sapi,
terdiri atas 5 aras yaitu: P0 (kontrol), P1 (pupuk kandang sapi 10 ton/ha), P2
(pupuk kandang sapi10 ton/ha + biochar 10 ton/ha), P3 (pupuk kandang sapi 10
ton/ha + 25 ekor cacing tanah), P4 (pupuk kandang sapi 10 ton/ha + biochar 10
ton/ha + 25 ekor cacing tanah). Faktor kedua adalah perlakuan kadar lengas tanah
terdiri dari 3 aras yaitu: Q1 (kapasitas lapang), Q2 (macak-macak) dan Q3
(penggenangan 2 cm). Variabel yang diamati antara lain produksi padi/ha,
kandungan protein dan gula reduksi. Analisis data menggunakan uji F atau uji
Kruskall Wallis, uji jarak berganda duncan taraf 5% atau mood median, serta uji
korelasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi atau
biochar masing-masing 10 ton/ha, atau 10 ton/ha pupuk kandang sapi + cacing
tanah 300.000 ekor/ha menunjukkan kandungan protein tertinggi yaitu 8,4 %.
Penggenangan tanah Vertisol setinggi 2 cm menunjukkan kandungan protein
tertinggi dalam bulir padi yaitu 7,8 % bila dibandingkan dengan macak-macak
7,3 % dan kapasitas lapang 7,4 %. Interaksi antara (pupuk kandang sapi 10 ton/ha
+ kapasitas lapang) menunjukkan kandungan gula reduksi tertinggi yaitu 0,20 %.
Pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan biochar dan cacing tanah
menunjukkan hasil rata-rata produksi padi beras hitam sebesar 3,96 ton/ha.
Kata Kunci : beras hitam, kotoran sapi, biochar, cacing tanah, pengelolaan
lengas tanah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
SUMMARY
Lindasari Kusuma Windy NIM H 0206058. “Effort of Yield and Black
Rice Quality Enhancement on Vertisols by Soil Moisture Management and
The Enriched of Cow Manure”. Purposes of the research was to study effects of
soil moisture management and adding of cow manure enriched by biochar and
earthworms to the growth and yield quality of black rice.
The research was conducted from September 2010 to Juli 2011 in a glass
house of Agricultural Faculty, Sebelas Maret University. The research was
experimental research used Completely Randomize Design (CRD) within two
factors, they were enriched cow manure fertilizer by biochar and earthworms and
soil moisture management. First factor was enriched cow manure fertilizer consist
of 5 levels, they were : P0 (control), P1 (cow manure 10 tons/ha), P2 (cow manure
10 tons/ha + biochar 10 tons/ha), P3 (cow manure 10 tons/ha + 25 earthworms),
P4 (cow manure 10 tons/ha + biochar 10 tons/ha + 25 earthworms). Second factor
was soil moisture management consist of 3 levels, they were : field capacities
condition (Q1), muddy condition (Q2), and 2 cm flooding (Q3). The observe of
variable consist of paddy production/ha, protein and sugar reduction contain. The
data analysis used F test or Kruskal-Wallis test, Duncan Multiple Range on level 5
% or Mood Median test, and correlation test.
Results showed that application of 10 tons/ha cow manure of or biochar,
or 10 tons/ha cow manure plus 300.000 eartworms/ha reach the highest protein
level was 8,4 %. Flooding 2 cm on Vertisols reach the highest protein content in
rice grain was 7,8 % if compared to the muddy 7,3 % and field capacity 7,4 %.
Interaction between cow manure 10 tons/ha and soil moisture management show
the highest reduction sugar content was 0,20 %. Application of cow manure
enriched by biochar and eartworms showed the average of black rice production
as high 3,96 tons/ha.
Keywords : black rice, cow manure, biochar, earthworm, soil moisture
management
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
UPAYA PENINGKATAN HASIL DAN KUALITAS PADI
BERAS HITAM DI VERTISOLS MELALUI
PENGELOLAAN KADAR LENGAS DAN PUPUK
KANDANG SAPI YANG DIPERKAYA
Lindasari Kusuma Windy1)
Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP dan Ir. Sumani, MSi2)
ABSTRAK
Lindasari Kusuma Windy. H 0206058. Upaya Peningkatan Hasil dan
Kualitas Padi Beras Hitam Di Vertisols Melalui Pengelolaan Kadar Lengas dan
Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya. Di bawah bimbingan Dr. Ir. Widyatmani
Sih Dewi, MP; Ir. Sumani, MSi. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penelitian dilaksanakan dari bulan September 2010 sampai Juli 2011 di
rumah kaca Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Tujuan penelitian ini untuk
mempelajari pengaruh pengaturan lengas tanah dan penambahan kotoran sapi yang
diperkaya dengan biochar, cacing tanah terhadap pertumbuhan, hasil dan kualitas
hasil padi beras hitam.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan menggunakan
rancangan lingkungan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan dua faktor.
Faktor I adalah berbagai pengayaan pupuk kandang sapi, terdiri atas 5 aras yaitu: P0
(kontrol), P1 (pupuk kandang sapi 10 ton/ha), P2 (pupuk kandang sapi10 ton/ha +
biochar 10 ton/ha), P3 (pupuk kandang sapi 10 ton/ha + 25 ekor cacing tanah), P4
(pupuk kandang sapi 10 ton/ha + biochar 10 ton/ha + 25 ekor cacing tanah). Faktor
kedua adalah perlakuan kadar lengas tanah terdiri dari 3 aras yaitu: Q1 (kapasitas
lapang), Q2 (macak-macak) dan Q3 (penggenangan 2 cm). Variabel yang diamati
antara lain produksi padi/ha, kandungan protein dan gula reduksi. Analisis data
menggunakan uji F atau uji Kruskall Wallis, uji jarak berganda duncan taraf 5% atau
mood median, serta uji korelasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang sapi atau
biochar masing-masing 10 ton/ha, atau 10 ton/ha pupuk kandang sapi + cacing tanah
300.000 ekor/ha menunjukkan kandungan protein tertinggi yaitu 8,4 %.
Penggenangan tanah Vertisol setinggi 2 cm menunjukkan kandungan protein tertinggi
dalam bulir padi yaitu 7,8 % bila dibandingkan dengan macak-macak 7,3 % dan
kapasitas lapang 7,4 %. Interaksi antara (pupuk kandang sapi 10 ton/ha + kapasitas
lapang) menunjukkan kandungan gula reduksi tertinggi yaitu 0,20 %. Pemberian
pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan biochar dan cacing tanah menunjukkan
hasil rata-rata produksi padi beras hitam sebesar 3,96 ton/ha.
Kata kunci : beras hitam, kotoran sapi, biochar, cacing tanah, pengelolaan lengas
tanah
1) Mahasiswa Jurusan/Program Studi Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas
Maret Surakarta dengan NIM H 0206058 2) Pembimbing, Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
EFFORT OF YIELD AND BLACK RICE QUALITY
ENHANCEMENT ON VERTISOLS BY SOIL MOISTURE
MANAGEMENT AND THE ENRICHED OF COW MANURE
Lindasari Kusuma Windy 1)
Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP dan Ir. Sumani, MSi2)
ABSTRACT
Lindasari Kusuma Windy. H 0206058. “Effort of Yield and Black Rice
Quality Enhancement on Vertisols by Soil Moisture Management and The
Enriched of Cow Manure”. Under guidance Dr. Ir. Widyatmani Sih Dewi, MP; Ir.
Sumani, MSi. Study Program of Soil Science Agriculture Faculty, Sebelas Maret
University, Surakarta. The research was conducted from September 2010 to July 2011 in glass
house of Agriculture Faculty UNS. Purposes of the research was to study effects of
soil moisture management and adding of cow manure enriched by biochar and
earthworms to the growth and yield quality of black rice.
The research was experimental research used Completely Randomize
Design (CRD) within two factors, they were enriched cow manure fertilizer by
biochar and earthworms and soil moisture management. First factor was enriched
cow manure fertilizer consist of 5 levels, they were : P0 (control), P1 (cow manure
10 tons/ha), P2 (cow manure 10 tons/ha + biochar 10 tons/ha), P3 (cow manure 10
tons/ha + 25 earthworms), P4 (cow manure 10 tons/ha + biochar 10 tons/ha + 25
earthworms). Second factor was soil moisture management consist of 3 levels, they
were : field capacities condition (Q1), muddy condition (Q2), and 2 cm flooding
(Q3). The observe of variable consist of paddy production/ha, protein and sugar
reduction contain. The data analysis used F test or Kruskal-Wallis test, Duncan
Multiple Range on level 5 % or Mood Median test, and correlation test.
Results showed that application of 10 tons/ha cow manure of or biochar,
or 10 tons/ha cow manure plus 300.000 eartworms/ha reach the highest protein
level was 8,4 %. Flooding 2 cm on Vertisols reach the highest protein content in
rice grain was 7,8 % if compared to the muddy 7,3 % and field capacity 7,4 %.
Interaction between cow manure 10 tons/ha and soil moisture management show
the highest reduction sugar content was 0,20 %. Application of cow manure
enriched by biochar and eartworms showed the average of black rice production as
high 3,96 tons/ha.
Keywords : black rice, cow manure, biochar, earthworm, soil moisture
management
1) Student of Study Program Soil Science Agriculture Faculty, Sebelas Maret
University, Surakarta, H 0206058. 2) Lecturer of Study Program Soil Science Agriculture Faculty, Sebelas Maret
University, Surakarta.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beras merupakan bahan pangan pokok bagi lebih dari 95% penduduk
Indonesia. Kecukupan dan kontinyuitas ketersediaan beras merupakan
kebutuhan yang sangat mendasar, bahkan produksi beras dalam negeri
menjadi tolok ukur ketersediaan pangan bagi bangsa. Di Indonesia, lahan
sawah merupakan sumber utama produksi padi dan menyumbang 95% dari
produksi padi nasional. Usahatani padi menyediakan lapangan pekerjaan dan
sebagai sumber pendapatan bagi sekitar 21 juta rumah tangga petani
(Swastika dkk., 2007).
Secara alami, di Indonesia ada 3 macam warna beras, yaitu beras
berwarna putih, merah dan hitam. Kebanyakan masyarakat Indonesia
mengkonsumsi beras berwarna putih. Beras putih warnanya agak transparan
karena hanya memiliki sedikit aleuron dan kandungan amilosa umumnya
sekitar 20% (Suardi, 2009). Beras merah, akibat aleuronnya mengandung gen
yang memproduksi antosianin yang merupakan sumber warna merah atau
ungu, sedangkan beras hitam, sangat langka, disebabkan aleuron dan
endospermnya memproduksi antosianin dengan intensitas tinggi sehingga
berwarna ungu pekat mendekati hitam (Juanita, 2008). Pigmen beras yang
berwarna hitam dalam ‘beras hitam’, mempunyai khasiat paling baik
dibanding beras berwarna lainnya karena kadar flavonoidnya tinggi sehingga
dapat dimanfaatkan untuk mencegah pengerasan pembuluh nadi dan asam urat
(Mulyawan, 2009). Selama ini masyarakat kurang banyak mengenal dan
menikmati beras hitam karena memang masih langka dan belum begitu
populer. Budidayanya termasuk sulit karena setahun hanya bisa dua kali panen
dan rentan hama penyakit (Swastika dkk., 2007).
Pemberian air pada sawah selama ini dilakukan secara penggenangan,
pada hal tanaman padi mampu hidup pada kondisi lembab dan tanah tidak
tergenang. Dewasa ini ketersediaan air semakin terbatas maka perlu budidaya
padi secara hemat air. Dengan budidaya padi yang hemat air memungkinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
petani untuk meningkatkan peran berbagai mikrobiota tanah sawah, sehingga
berpotensi untuk memelihara kesehatan dan keberlanjutan produktivitas tanah.
Vertisol merupakan tanah yang memiliki potensi cukup baik. Vertisol
bersifat sangat lekat bila basah dan sangat keras dan pecah-pecah bila dalam
keadaan kering. Dengan demikian perlu dilakukan penelitian tentang kondisi
lengas tanah pada lapisan permukaan yang cocok untuk pembibitan maupun
penanaman. Tanah ini mempunyai permeabilitas yang relatif sangat lambat
maka sesuai sekali untuk tanaman padi (Munir, 1996). Tanah Vertisol pada
umumnya memiliki kesuburan tanah cenderung rendah. Untuk meningkatkan
produktivitas vertisol, salah satu solusi yang dapat ditempuh adalah dengan
meningkatkan kandungan bahan organik tanah dengan penambahan kompos
dan pupuk kandang. Bahan organik yang ditambahkan ini akan bersifat
sebagai penyangga dan berfungsi mengurangi daya mengembang atau
mengkerut tanah (Kusnady, 2009).
Bahan organik berperan penting untuk menciptakan kesuburan tanah
fisik, kimia dan biologi tanah. Selain itu juga dapat berperan dalam
pembentukan agregat tanah yang stabil, sebagai sumber nutrisi dan energi bagi
kebanyakan biota tanah dan sumber hara. Kotoran sapi perah memiliki
keunggulan kandungan nutrisi dari pada kotoran sapi pedaging dan biasa
digunakan sebagai sumber bahan organik pada budidaya padi (Barchia, 2009).
Kotoran sapi dan biochar merupakan bahan organik yang dapat
mengikat air 20 – 200 kali berat biomasa. Selain itu juga dapat bermanfaat
sebagai sumber pemasok hara dan sumber energi bagi biota fungsional tanah
sehingga dapat meningkatkan aktivitasnya. Cacing tanah merupakan biota
yang dapat membuat tanah semakin subur. Penggunaan kotoran sapi, biochar
dan cacing tanah pada tanah sawah mempunyai manfaat pengendali
ketersediaan air dan hara. Peningkatan ketersediaan hara diharapkan dapat
meningkatkan produksi gabah dan kualitas beras.
Cacing merupakan biota tanah yang berperan penting dalam proses
dekomposisi berbagai sisa organik, dan menghasilkan cast yang kaya nutrisi
dan mikrobiota (Brata, 2006). Cast juga berpotensi sebagai C-sequester karena
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
dapat menyimpan C dalam waktu yang relatif lama, karena cast merupakan
agregat tanah yang stabil. Cacing juga berperan dalam meningkatkan aktifitas
mikrobiota lain di dalam tanah dan mampu memperbaiki struktur tanah.
Cacing tanah merupakan biota tanah yang bersifat semi-aquatik, sehingga
perannya di lahan sawah yang airnya dikelola secara macak-macak seperti
pada budidaya padi secara SRI dapat ditingkatkan.
Biochar adalah arang yang diproduksi menggunakan suhu tinggi
dengan bahan baku limbah pertanian. Biochar memberikan banyak
keuntungan bagi lingkungan. Berbagai kajian menunjukkan bahwa
produktivitas panen akan meningkat dengan menambahkan biochar ke dalam
tanah. Selain itu pemanfaatan biochar akan mereduksi gas rumah kaca di
atmosfer secara nyata ketika diaplikasikan pada lahan pertanian. Biochar
merupakan amandement organik yang mempunyai kemampuan tinggi dalam
menyimpan lengas tanah, dan juga sebagai habitat yang menyenangkan bagi
kebanyakan mikrobiota tanah.
Upaya budidaya padi beras hitam secara organik menggunakan
kotoran sapi yang diperkaya dengan cacing tanah dan biochar serta hemat air
perlu dilakukan, mengingat potensi beras hitam sebagai sumber pangan yang
kaya gizi dan belum banyak dibudidayakan oleh petani di Indonesia.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
B. Perumusan Masalah
Padi beras hitam belum populer di masyarakat dan merupakan padi
unggul lokal yang langka sehingga perlu dilestarikan. Lahan sawah di
Indonesia pada umumnya telah terdegradasi kesuburannya dengan kandungan
bahan organik < 2%. Kondisi ideal lahan sawah adalah mengandung sekitar
5% bahan organik tanah. Penggunaan masukan bahan organik kotoran sapi,
biochar dan pemanfaatan layanan biota cacing tanah pada lahan sawah
diharapkan dapat menyuburkan tanah sekaligus menyehatkan tanah.
Secara tradisional penanaman padi biasanya selalu digenangi air dan
boros air. Banyak lahan sawah dewasa ini yang mengalami keterbatasan
ketersediaan air. Perlu upaya budidaya padi secara hemat air. Pemanfaatan
bahan organik berupa kotoran sapi yang diperkaya dengan biochar dan cacing
tanah diduga dapat meningkatkan kemampuan tanah mengikat lengas dan
kesuburan tanah.
Berdasarkan pada permasalahan tersebut di atas, maka pengelolaan
budidaya padi beras hitam secara hemat air dan organik dengan menggunakan
kotoran sapi dan biochar, serta memanfaatkan layanan cacing tanah
diharapkan dapat meningkatkan kualitas padi beras hitam.
Pertanyaan penelitian yang dibangun dalam penelitian ini adalah:
Benarkah pengaturan kadar lengas pada tanah Vertisol dapat
meningkatkan produksi gabah dan kualitas beras hitam ?
Benarkah penambahan pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan
biochar dan cacing tanah dapat meningkatkan kemampuan tanah Vertisol
mengikat lengas ?
Benarkah pemberian pupuk kandang sapi, cacing tanah dan biochar
mampu meningkatkan produksi dan kualitas hasil padi beras hitam ?
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pengaturan
lengas tanah dan penambahan pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan
biochar, cacing tanah terhadap pertumbuhan, hasil dan kualitas hasil padi
beras hitam.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat terhadap
pengelolaan padi beras hitam secara organik dan hemat air.
D. Hipotesis
H0: Pengelolaan kadar lengas tanah Vertisol dan penambahan pupuk
kandang sapi yang diperkaya dengan biochar dan cacing tanah, tidak
berpengaruh terhadap hasil dan kualitas padi beras hitam.
H1: Pengelolaan kadar lengas tanah Vertisol dan penambahan pupuk
kandang sapi yang diperkaya dengan biochar dan cacing tanah,
berpengaruh terhadap hasil dan kualitas padi beras hitam.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
II. LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Padi Beras Hitam
a. Deskripsi Padi Beras Hitam
Klasifikasi botani tanaman padi adalah sebagai berikut:
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Kelas : Monocotyledoneae
Keluarga : Gramineae (Poaceae)
Genus : Oryza
Spesies : Oryza sativa L.
Padi beras hitam adalah beras varietas lokal yang langka. Dari
sisi khasiat dan gizi, beras hitam mempunyai pigmen yang paling baik
sehingga berbeda dengan beras putih atau beras berwarna lainnya.
Pigmen hitam dalam beras hitam mengandung materi aktif flavonoid
dan kadarnya lima kali lipat dari pada beras putih dan berperan sangat
besar bagi pencegahan pengerasan pembuluh nadi. Selain itu, beras
hitam mengandung relatif banyak serat makanan (dietary fiber), laju
pencernaan pati lamban, indeks gula darah 55 sedangkan beras putih
adalah 87 (Juanita, 2008). Selain itu, beras hitam mempunyai rasa dan
aroma yang baik dan penampilannya sangat spesifik serta unik. Bila
sudah dimasak beras hitam warnanya akan benar-benar hitam pekat
(Anonima, 2009).
Zat kalium dan magnesium dalam beras hitam bermanfaat bagi
pengontrolan tekanan darah dan mengurangi risiko terserang penyakit
pembuluh darah otak dan jantung. Maka penderita penyakit kencing
manis dan pembuluh darah jantung dapat mengkonsumsi beras hitam
sebagai makanan penyehat badan. Beras hitam di Indonesia banyak
terdapat diberbagai daerah, sebenarnya mirip seperti padi “wulu” tetapi
berwarna hitam. Batangnya setinggi satu meter lebih berumur sekitar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
enam bulan kebanyakan tumbuh di daerah dengan ketinggian lebih dari
500 meter di atas permukaan laut. Padi ini hanya sedikit ditanam di
daerah asalnya digunakan hanya untuk keperluan upacara adat.
Mungkin karena mereka belum mengerti manfaat sebenarnya sangat
kaya vitamin dan nutrisi dapat dijadikan sebagai obat. Di Kendari
beras hitam dinamakan sebagai Pae Biyu Nggolopua. Di Tanatoraja
dinamakan sebagai Pare Durian-ujung sedang di daerah Gowa
dinamakan sebagai Pare Puluk lontong. Selain itu juga terdapat di
daerah Pantar dan Alor juga memiliki padi hitam, padi di daerah itu
agak berbeda karena ditanam hanya memerlukan sedikit air untuk
tumbuhnya (Anonimb, 2009).
Dari sisi khasiat dan gizi ternyata pigmen beras yang berwarna
hitam mempunyai khasiat paling baik dibanding beras berwarna
lainnya. Beras hitam sangat berbeda dibanding ketan hitam, baik rasa,
aroma maupun penampilannya. Sangat spesifik dan unik. Bila sudah
dimasak beras hitam warnanya benar-benar hitam pekat. Rasanya enak
dan aromanya menimbulkan selera makan. Beras hitam mempunyai
khasiat yaitu : 1) meningkatkan ketahanan tubuh terhadap penyakit, 2)
memperbaiki kerusakan sel hati (hepatitis dan chirrosis), 3) mencegah
gangguan fungsi ginjal, 4) mencegah kanker/tumor, 5) memperlambat
penuaan (Antiaging), 6) sebagai antioksidan, 7) membersihkan
kolesterol dalam darah dan mencegah anemia (Mulyawan, 2009).
Beras hitam merupakan varietas lokal yang mengandung
pigmen paling baik, berbeda dengan beras putih atau beras warna lain.
Beras hitam memiliki rasa dan aroma yang baik dengan penampilan
yang spesifik dan unik. Bila dimasak, nasi beras hitam warnanya
menjadi pekat dengan rasa dan aroma yang menggugah selera makan.
Warna beras diatur secara genetik dan dapat berbeda akibat perbedaan
gen yang mengatur warna aleuron, endospermia dan komposisi pati
pada endospermia. Beras putih agak transparan hanya memiliki sedikit
aleuron dan mengandung amilosa sekitar 20%. Pada beras hitam,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
aleuron dan endospermia memproduksi antosianin dengan intensitas
tinggi sehingga warna beras menjadi ungu pekat mendekati hitam.
Ketan hitam merupakan versi ketan dari beras hitam. Beras hitam
mengandung sedikit protein, namun kandungan besinya tinggi yaitu
15,52 ppm, jauh lebih tinggi dibanding beras dari varietas IR64,
Ciherang, Cisadane, Sintanur, Pandanwangi, dan Batang Gadis yang
kandungan besinya berkisar antara 2,9-4,4 ppm. Zat besi dibutuhkan
tubuh dalam pembentukan sel darah merah. Pengkayaan zat besi pada
beras untuk mengatasi anemia yang dewasa ini digalakkan tampaknya
perlu mulai berpaling pada beras hitam atau beras merah
(Didi Suardi et al., 2009).
b. Peningkatan Kualitas Beras Hitam
Pangan adalah salah satu kebutuhan dasar manusia dan manusia
tidak dapat mempertahankan hidupnya tanpa adanya pangan.
Usaha pemenuhan kebutuhan pangan merupakan suatu usaha yang
sangat penting. Beberapa ahli bahkan menyatakan kebutuhan atas
pangan merupakan suatu hak asasi manusia yang paling dasar
(Hariyadi, 1997).
Fortifikasi pangan adalah penambahan satu atau lebih nutrisi
pada makanan. Tujuan utama adalah untuk meningkatkan tingkat
konsumsi dari zat gizi yang ditambahkan untuk meningkatkan status
gizi populasi. Peran pokok dari fortifikasi pangan adalah pencegahan
defisiensi gizi sehingga menghindari terjadinya gangguan yang
membawa kepada penderitaan manusia dan kerugian sosial ekonomis
(Prihananto, 2004).
Kekurangan akan tiga jenis zat gizi mikro (micronutrient)
yodium, besi dan vitamin A secara luas menimpa lebih dari sepertiga
penduduk dunia. Konsekuensi serius dari kekurangan tersebut terhadap
individu dan keluarga termasuk ketidakmampuan belajar secara baik,
penurunan produktivitas kerja, kesakitan dan bahkan kematian
(Nurhayati, 2009).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Masalah kekurangan zat gizi mikro merupakan fenomena yang
sangat jelas menunjukkan rendahnya asupan zat gizi dari menu sehari-
hari. Untuk itu, intervensi gizi yang mampu menjamin konsumsi
makanan masyarakat mengandung cukup zat gizi mikro perlu
dilakukan. Selain itu peranan zat gizi mikro secara lengkap perlu
dikembangkan untuk daerah miskin dan sulit terjangkau dengan
memberdayakan keanekaragaman makanan lokal untuk peningkatan
status gizi mikro masyarakat. Atas dasar itulah maka perlu dilakukan
terobosan teknologi yang murah, memberikan dampak yang nyata,
diterima oleh masyarakat dan berkelanjutan. Diantara berbagai solusi
perbaikan gizi, fortifikasi merupakan salah satu upaya yang dapat
dilakukan (Nurhayati, 2009).
Fortifikasi pangan (pangan yang lazim dikonsumsi) dengan zat
gizi mikro adalah salah satu strategi utama yang dapat digunakan
untuk meningkatkan status mikronutrien pangan. Fortifikasi harus
dipandang sebagai upaya (bagian dari upaya) untuk memperbaiki
kualitas pangan selain dari perbaikan praktek-praktek pertanian yang
baik (good agricultural practices), perbaikan pengolahan dan
penyimpanan pangan (good manufacturing practices), dan
memperbaiki pendidikan konsumen untuk mengadopsi praktek-praktek
penyediaan pangan yang baik (Prihananto, 2004).
Di negara berkembang, yang memiliki masalah gizi dan
kemampuan ekonomi masyarakat rendah, maka fortifikasi merupakan
program wajib (intervensi pemerintah). Program pemerintah ini
tentunya akan terlaksana dengan baik apabila didukung semua pihak,
termasuk di dalamnya industri dan para pelaksana teknis di lapangan
(Siagian, 2003).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
2. Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya Dengan Biochar dan Cacing
Tanah
Pupuk kandang adalah bahan yang dihasilkan dari kotoran hewan
dan sisa-sisa makanan yang berupa bahan padat maupun bahan cair.
Bahan-bahan ini kaya akan unsur yang diperlukan oleh tanaman dan
komposisi yang sangat beragam tergantung kepada beberapa faktor yaitu
macam dan umur ternak, makanan ternak, cara pengolahan dll
(Tisdale et al., 1990). Pupuk kandang sangat penting karena melembabkan
tanah yang diperlukan bagi kehidupan cacing tanah untuk memenuhi
kebutuhan akan karbohidrat terutama selulosa. Pupuk kandang akan
merangsang kehadiran mikrobia yang menjadi salah satu komponen
makanan cacing tanah (Yulipriyanto, 1995).
Di beberapa wilayah, permukaan air laut dilaporkan meninggi
sehingga meresap hingga beberapa kilometer ke daratan. Dampaknya
adalah meluasnya lahan salin, terutama di kawasan pantai yang umumnya
merupakan sentra produksi padi. Biochar merupakan substansi arang kayu
yang berpori (porous), atau sering disebut charcoal atau agrichar. Karena
bahan dasarnya berasal dari makhluk hidup, biochar disebut juga arang
hayati. Dalam tanah, biochar menyediakan habitat yang baik bagi mikroba
tanah, tetapi tidak dapat dikonsumsi mikroba seperti bahan organik
lainnya. Dalam jangka panjang, biochar tidak mengganggu keseimbangan
karbon-nitrogen, tetapi dapat menahan dan menjadikan air dan nutrisi
lebih tersedia bagi tanaman. Aplikasi biochar ke tanah merupakan
pendekatan baru dan unik dalam menampung (sink) CO2 atmosfer dalam
jangka panjang pada ekosistem daratan. Setelah melalui proses produksi
yang memenuhi persyaratan, biochar mengandung sekitar 50% karbon
yang ada dalam bahan dasar. Bahan organik yang terdekomposisi secara
biologi biasanya mengandung karbon kurang dari 20% setelah 5-10 tahun.
Kalau dibakar bahan organik hanya meninggalkan 3% karbon. Selain
menekan emisi dan meningkatkan daya pengikatan gas rumah kaca,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
aplikasi biochar juga dapat memperbaiki kesuburan tanah sehingga
meningkatkan produksi tanaman (Anonimc, 2010).
Dua hal penting dari pemanfaatan biochar di bidang pertanian
adalah kecenderungannya berikatan dengan unsur hara dan persistensinya
yang tinggi. Penelitian menunjukkan, semua jenis bahan organik yang
ditambahkan ke tanah dapat meningkatkan fungsi tanah, termasuk retensi
beberapa unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman. Aplikasi biochar
jauh lebih efektif meningkatkan retensi hara bagi tanaman dibanding
bahan organik lain, seperti kompos atau pupuk kandang. Biochar lebih
persisten dalam tanah. Semua manfaat yang berhubungan dengan retensi
hara dan kesuburan tanah dapat berjalan lebih lama dibanding bahan
organik lainnya. Periode persistensi yang lama di tanah juga menjadikan
biochar layak dipilih untuk menekan dampak pemanasan global. Dalam
aplikasinya di lapangan, biochar akan lebih besar manfaatnya jika
dibenamkan ke tanah dalam upaya mewujudkan pertanian berwawasan
lingkungan (Anonimd, 2010).
Cacing tanah jenis Lumbricus rubellus adalah cacing tanah yang
tergolong dalam kelompok binatang avertebrata (tidak bertulang belakang)
yang hidupnya di tanah yang gembur dan lembab. Cacing ini adalah salah
satu jenis cacing yang termasuk dalam kelompok cacing epigeik. Kedua
jenis cacing ini sangat mudah untuk diternak selain itu
perkembangbiakannya sangat cepat dibanding dengan jenis cacing lain.
Limbah kotoran sapi sangat bagus untuk pertumbuhan berat badan dan
perkembangbiakan cacing Lumbricus rubellus. Cacing tanah menghasilkan
kotoran (cast) di permukaan sekitar sarang. Kotoran cacing mengandung
mikro organisme, mineral anorganik dan bahan organik yang bermanfaat
bagi tanaman (Anonime, 2010).
Salah satu makhluk hidup penghuni tanah adalah cacing tanah.
Cacing tanah tergolong dalam kelompok binatang avertebrata (tidak
bertulang belakang) yang hidupnya di tanah yang gembur dan lembab.
Cacing tanah dapat mencerna bahan organik seberat tubuhnya bahkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
lebih. Kemampuan hewan ini mendaur ulang limbah organik dicirikan dari
sistem pencernaannya yang spesifik dan cara mencerna makanan. Sistem
pencernaan hewan ini terdiri dari faring, kerongkongan, kelenjar
kalsiferous, tembolok, lambung dan usus. Bahan organik menjadi makanan
cacing. Kotoran cacing berupa hasil pencernaan dari bahan organik adalah
pupuk penyubur tanah yang lebih dikenal sebagai kascing atau bekas
cacing (Anonimf, 2010).
Sistem pencernaan makanan dalam cacing tanah dimulai dari
makanan diambil oleh protonium lalu dimasukkan ke dalam farink,
esophagus dan selanjutnya ke tembolok. Makanan disimpan sementara
untuk kemudian disalurkan ke lambung otot. Di dalam lambung otot,
makanan dihancurkan oleh gerakan otot lambung dengan dibantu pasir
serta bahan-bahan keras yang dimakannya. Hasil pencernaan dimasukkan
dalam usus halus. Dalam proses ini enzim, bakteri dan protozoa bersama-
sama melakukan aktivitas tersebut. Sisa-sisa makanan yang tidak tercerna
keluar bersama kotoran lainnya dalam bentuk kascing (Budiarti, 1993).
Cacing tanah akan tumbuh dan berkembang dengan cepat pada
medium yang mengandung kotoran hewan daripada bahan-bahan lain
karena cocok sebagai sumber pakan dan tempat hidup. Hal ini bukan
hanya karena kotoran hewan tidak hanya tinggi kadar protein, karbohidrat
dan selulosanya saja, tetapi umumnya mengandung enzim yang berguna
pada dekomposisi bahan pakan dan membantu pencernaan tanah
(Yulipriyanto, 1995). Cacing tanah dikenal sebagai hewan penyubur tanah.
Dalam proses pencernaan makanan, mereka mengeluarkan kotoran
berbentuk pelet atau eksudat. Pelet ini diselimuti lapisan gel yang
menyatukan pelet-pelet menjadi satu kesatuan. Pellet tidak hanya
mengubah unsur hara ke bentuk yang mudah diserap akar, tetapi berefek
slow release. Artinya unsur hara dilepas secara perlahan untuk memenuhi
kebutuhan tanaman. Cacing tanah juga memecah bahan organik menjadi
bagian-bagian yang lebih kecil. Dengan demikian mikroba tanah memiliki
ruang lebih luas untuk aktivitasnya. Cacing tanah juga memproduksi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
enzim yang dapat mengefektifkan kerja bakteri sehingga proses
dekomposisi menjadi lebih cepat (Untung, 1999).
Salah satu makhluk hidup penghuni tanah adalah cacing tanah.
Cacing tanah tergolong dalam kelompok binatang avertebrata (tidak
bertulang belakang) yang hidupnya di tanah yang gembur dan lembab.
Cacing tanah dapat mencerna bahan organik seberat tubuhnya bahkan
lebih. Kemampuan hewan ini mendaur ulang limbah organik dicirikan dari
sistem pencernaannya yang spesifik dan cara mencerna makanan. Sistem
pencernaan hewan ini terdiri dari faring, kerongkongan, kelenjar
kalsiferous, tembolok, lambung dan usus. Bahan organik menjadi makanan
cacing. Kotoran cacing tanah sisa mencerna bahan organik adalah pupuk
penyubur tanah yang lebih dikenal sebagai kascing atau bekas cacing.
(Anonimg, 2010).
3. Pengelolaan Air pada Tanaman Padi
Secara tradisional penanaman padi biasanya selalu digenangi air
dan boros air. Namun budidaya padi pada akhir-akhir ini umumnya
menghadapi kendala keterbatasan ketersediaan air, sebagai salah satu
akibat pemanasan global. Oleh karena itu diperlukan usaha budidaya padi
yang hemat air. System of Rice Intensification (SRI) merupakan teknik
budidaya padi yang ramah lingkungan, hemat air dan mampu
meningkatkan produktivitas padi dengan cara mengubah pengelolaan
tanaman, tanah, air dan unsur hara (Mutakin, 2005).
Metode SRI adalah teknik budidaya padi yang mampu
meningkatkan produktifitas padi dengan cara mengubah pengelolaan
tanaman, tanah, air dan unsur hara, terbukti telah berhasil meningkatkan
produktifitas padi sebesar 50%, bahkan di beberapa tempat mencapai lebih
dari 100%. Konsep dasar SRI adalah: (a) pindah tanam satu bibit per
lubang, usia sangat muda (7-14 hari setelah semai) dengan jarak tanam
longgar (30 cm x 30 cm) dan (b) pemberian air irigasi terputus-putus tanpa
penggenangan di petak sawah. Apabila konsep dasar dan metoda SRI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
diterapkan secara benar, maka akan diperoleh panen padi lebih besar
walaupun dengan mengurangi input eksternal (air, pupuk kimia dan
sebagainya) (Kuswara dkk., 2003).
Dalam SRI petani hanya memakai kurang dari ½ kebutuhan air
pada sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi. Tanah
cukup dijaga tetap lembab selama tahap vegetatif, untuk memungkinkan
lebih banyak oksigen bagi pertumbuhan akar. Sesekali tanah harus
dikeringkan sampai retak. Ini dimaksudkan agar oksigen dari udara
mampu masuk ke dalam tanah dan mendorong akar untuk mencari air.
Dengan SRI kondisi tak tergenangi hanya dipertahankan selama
pertumbuhan vegetatif, selanjutnya setelah pembungaan, sawah digenangi
air 1-3 cm seperti yang diterapkan oleh kebanyakan petani selama ini
(Surono, 2001). Dengan SRI memungkinkan petani untuk memberdayakan
peran berbagai biota tanah sawah, sehingga berpotensi untuk memelihara
kesehatan dan keberlanjutan produktivitas lahan.
Padi organik yang kini tengah dikembangkan menggunakan cara
System of Rice Intensification (SRI). Beras organik hasilnya pulen dan bisa
tahan tiga hari. Produksinya juga bisa dua kali lipat dibanding sistem
tanam konvensional dimana padi SRI Organik ini menghasilkan 8-9 ton
per hektar. Sedangkan sistem konvensional hanya 4-5 ton per hektar.
Selain ada yang mendukung, ada juga kelompok yang menentang adanya
pertanian organik. Kelompok ini bertumpu pada kekhawatiran
keberlanjutan ketahanan pangan nasional dan kesejahteraan petani secara
menyeluruh (Mutakin, 2005).
Untuk menghemat lahan dapat dilakukan penanaman padi dalam
pot, sangat efisien sekali untuk rumah tangga yang tidak memiliki lahan
sawah. Dengan perawatan yang rutin dan pemupukan berimbang dapat
dihasil panen padi yang besarnya tidak kalah dengan padi yang ditanam di
sawah (Mutakin, 2005).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
4. Tanah Vertisol
Proses pembentukan vertisols adalah proses haplodisasi dengan
cara argilik pedoturbasi. Proses pembentukan ini terutama dipengaruhi
oleh kandungan liat yang tinggi, yang didominasi mineral liat 2:1 yang
mudah mengembang dan mengkerut. Kandungan liat yang tinggi tersebut
dapat berasal dari bahan induk tanah ataupun dari hasil pelapukan bahan
induk. Keadaan lingkungan untuk pembentukan lapisan tanah ini harus
sedemikian sehingga tidak terjadi pelapukan lebih lanjut dari mineral 2:1
atau terjadi pembentukan lapisan batu (interlayering) dalam mineral
sehingga daya mengembang dan mengkerut hilang (Hardjowigeno, 1993).
Salah satu ciri fisik yang menonjol dari vertisols adalah mudah
terjadi retakan pada musim kering sesuai dengan pertanyaan foth (1994)
bahwa vertisols adalah salah satu tanah yang terbelah lebar pada musim
kering setelah retakan terbentuk pada musim kering, bahan permukaan
tanah masuk dalam retakan. Saat tanah kembali basah pada musim hujan
akibat air yang cepat masuk kedalam retakan akan ditahan dalam tanah
oleh lapisan yang berada dibawahnya yang tidak permeable. Siklus
berulang dari pengembangan dan pengerutan menyebabkan suatu
pembalikan tanah secara bertahap. Pengembangan dan pengerutan
permukaan “ped” yang mengkilap disebut slickensides.
Vertisol merupakan tanah yang memiliki sifat khusus yaitu
mempunyai sifat vertik, hal ini disebabkan terdapat mineral liat tipe 2:1
yang relatif banyak. Karena itu dapat mengkerut jika kering dan
mengembang jika jenuh air. Proses mengembang dan mengkerut itu
disebabkan karena masing-masing unit dihubungkan dengan unit lain oleh
ikatan yang lemah dari oksigen ke oksigen serta air maupun kation dapat
masuk pada ruang antar lapisan sehingga mudah mengembang dan
mengkerut (Munir, 1996).
Pada umumnya Vertisol juga defisiensi P. Setelah N, unsur P
merupakan pembatas hara terbesar pada Vertisol. Kekurangan unsur P jika
kandungan P kurang dari 5 ppm. Ini berpengaruh pada pemupukan P yang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
cukup kecil jika produksi tanaman pada musim berikutnya rendah. P
menjadi nyata jika tanaman yang tumbuh pada kondisi irigasi yang baik,
jika produksinya tinggi maka dianjurkan untuk mencoba menambah
pemakaian pupuk N (Munir, 1996).
Vertisol adalah tanah yang memiliki KTK (Kapasitas Tukar
Kation) dan kejenuhan hara yang tinggi. Reaksi tanah bervariasi dengan
asam lemah hingga alkalin lemah, nilai pH antara 6,0 sampai 8,0, pH
tinggi (8,0 – 9,0) terjadi pada Vertisol dengan ESP (Enriched Super
Phosphate) yang tinggi dan Vertisol masam (pH 5,0 – 6,2) (Munir, 1996).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
B. Kerangka Berfikir
Ketersediaan
Hara
Produksi
(ton/ha)
Kualitas Beras :
Protein
Gula Reduksi
Budidaya Beras Hitam Secara
Organik dan Hemat Air
Bahan Organik :
Cacing tanah
Kotoran sapi
Biochar
Ketersediaan
Air
Kadar lengas :
Kapasitas lapang
Macak-macak
Penggenangan
Tanah Vertisol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di rumah kaca Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Untuk analisis tanah dilaksanakan di
Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Pelaksanaan penelitian pada Bulan September 2010
sampai Juli 2011.
B. Alat dan Bahan Penelitian
1. Alat
a. Saringan tanah Ø 5 mm b. Polibag
c. Ayakan tanah Ø 2 dan 0,5 mm d. Cetok dan cangkul
e. Flakon f. Botol timbang
g. Gelas ukur 200 ml dan 500 ml h. Pengaduk kaca
i. pH meter j. Labu takar 50 ml
k. Gelas piala 50 ml, 800 ml l. Pipet drop, ukur, dan pipet 20 ml
m. Alat penggojog n. Kertas saringan
o. Corong p. Labu destilasi
q. Destilator r. Biuret dan statif
s. Timbangan t. Pinggan aluminium
u. Stop watch
v. Oven
w. Pemanas listrik
x. Erlenmeyer
2. Bahan
a. Tanah Vertisol b. Benih padi beras hitam
c. Biochar d. Kotoran sapi dan cacing tanah
e. Reagen H2O , KCl f. K2Cr2O7 1 N
g. H2SO4 pekat h. H3PO4 85 %
i. Indikator DPA j. Aquadest
k. NH4COOH 1 N l. Alkohol 95 %
m. NaCl 10 % n. NaOH 45 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
o. HCl 0,1 N p. H3BO3 2 %
q. Indikator campuran (BCG dan MR) r. Butir Zn
s. FeSO4 1 N t. H2O2 30%
u. H2O2 10% v. HCl 2N
w. Larutan Na4P2O7 4%
C. Perancangan Penelitian
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan menggunakan
pola dasar Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor. Adapun faktor-
faktor tersebut adalah :
Faktor I adalah perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya :
P0 : Kontrol
P1 : Pupuk kandang sapi
P2 : Pupuk kandang sapi + Biochar
P3 : Pupuk kandang sapi + Cacing tanah
P4 : Pupuk kandang sapi + Biochar + Cacing tanah
Dosis pupuk organik kotoran sapi yang digunakan adalah 10 ton/ha
dan biochar 10 ton/ha. Populasi cacing tanah yang diinokulasikan adalah 25
ekor/pot atau setara dengan kepadatan populasi antara 300.000-3.000.000
ekor/ha.
Faktor II adalah perlakuan kadar lengas (KL) :
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Masing-masing kombinasi perlakuan tersebut diulang 3 kali sehingga
ada 45 pot.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Adapun kombinasi perlakuan secara lengkap adalah sebagai berikut:
P/Q P0 P1 P2 P3 P4
Q1 P0Q1 P1Q1 P2Q1 P3Q1 P4Q1
Q2 P0Q2 P1Q2 P2Q2 P3Q2 P4Q2
Q3 P0Q3 P1Q3 P2Q3 P3Q3 P4Q3
D. Tata Laksana Penelitian
1. Studi Pustaka
2. Pengambilan sampel tanah
Sampel tanah yang digunakan adalah jenis tanah sawah Vertisols,
diambil dari desa Buran, Kec. Masaran, Kab. Sragen.
3. Persiapan media tanam
Untuk media tanam padi beras hitam diperlukan tanah sebanyak 15
kg/polybag setara berat kering mutlak (dasar perhitungan disajikan dalam
lampiran 18). Cara penyiapan sampel tanah adalah tanah diambil secara
acak pada lapisan olah dengan kedalaman 20 cm, dikering-anginkan,
ditumbuk dan diayak dengan saringan 5 mm. Tanah yang telah siap,
selanjutnya dimasukkan ke dalam polybag.
4. Persiapan biochar
Biochar yang digunakan adalah arang kayu yang banyak digunakan
sebagai bahan bakar. Arang selanjutnya ditumbuk dan diayak dengan
saringan bermata 2 mm. Selanjutnya biochar yang telah siap, dicampur
merata dengan tanah. Takaran biochar yang digunakan adalah 10 ton/ha
setara berat kering mutlak. Pemberian biochar disesuaikan dengan
perlakuannya dengan pemberian per polibeg sebanyak 70,7 gram (dasar
perhitungan disajikan dalam lampiran 18).
5. Pemberian kotoran sapi
Kotoran sapi yang digunakan adalah kotoran sapi pedaging. Dosis
kotoran sapi adalah 10 ton/ha setara berat kering mutlak, Kotoran sapi
yang telah siap, dicampurkan secara merata dengan tanah yang akan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
dimasukkan ke dalam polybag sebanyak 81,82 gram per polibag (dasar
perhitungan disajikan dalam lampiran 18).
6. Penyiapan perlakuan kadar lengas
Pemeliharaan meliputi pemberian air (penyiraman), pengendalian
gulma, serta pengendalian hama dan penyakit tanaman secara intensif.
Pemberian air yang dilakukan meliputi :
a. Proses pengaturan kadar lengas dilakukan sebagai berikut :
1) Menimbang 15 kg tanah kemudian dimasukkan dalam polibag.
2) Menambahkan air hingga diperoleh kondisi kapasitas lapang (dasar
perhitungan disajikan dalam lampiran 19), Selanjutnya tanah
diinkubasi selama 3 hari sebelum digunakan untuk tanam.
b. Pengaturan Kadar Lengas secara macak-macak
Proses pengaturan kadar lengas secara macak-macak, padi
digenangi sampai jenuh mulai umur 1 HST hingga padi mulai masak
susu (± 15-20 hari sebelum panen).
c. Pengaturan Kadar Lengas secara Penggenangan
Proses pengelolaan air secara penggenangan, padi digenangi
setinggi 2 cm mulai umur 1 HST hingga padi mulai masak susu (± 15-
20 hari sebelum panen).
7. Inokulasi cacing tanah
Inokulasi cacing tanah dilakukan saat tanah telah diperlakukan
dengan kadar lengas. Takaran yang digunakan adalah setara dengan
300.000-3.000.000 ekor per ha atau sekitar 25 ekor per polybag. Caranya
adalah cacing tanah diletakkan di permukaan tanah, dan dibiarkan masuk
sendiri ke dalam tanah.
8. Pembibitan
Benih padi yang akan digunakan terlebih dahulu dimasukkan ke
dalam larutan garam, dan benih padi yang tenggelam adalah benih padi
yang digunakan untuk pembibitan. Benih padi yang akan digunakan
terlebih dahulu direndam selama 24 jam dan ditiriskan selama 48 jam.
Benih padi yang akan ditanam dibibitkan dalam bak plastik berukuran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
20 x 30 x 20 cm3. Bak terlebih dahulu diisi tanah dan diberi air macak-
macak, selanjutnya benih padi disebar merata di permukaan tanah.
9. Penanaman
Bibit tanaman padi beras hitam dipindah tanam setelah berumur
20 hari. Bibit yang akan dipindah tanam dipilih tanaman yang
pertumbuhannya baik dan seragam. Dalam setiap polybag ditanam 1 bibit
tanaman.
10. Pemeliharaan
Selama pertumbuhan, jika ada gulma dan hama, pendendaliannya
adalah secara manual. Gulma dicabut, dan hama diambil dan dimatikan.
11. Pengambilan sampel vegetatif maksimal
Pengambilan sampel dilakukan pada saat tanaman mencapai fase
vegetatif maksimal yang ditandai dengan keluarnya daun bendera dan
keluarnya malai yaitu pada umur 75 hari. Tiap polybag diambil sampel
tanah dan tanaman untuk keperluan analisis laboratorium.
12. Pemanenan
Pemanenan dilakukan saat bulir padi matang penuh, yang dicirikan
bulir berwarna hitam dan telah berkembang penuh, dan keras.
13. Analisis Laboratorium
Sampel tanah dan sampel tanaman padi beras hitam di analisis di
Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
E. Variabel-Variabel Yang Diamati Dalam Penelitian
Tabel 3.1 Variabel percobaan yang diamati
No. Variabel Sebelum
Perlakuan
Vegetatif
Maksimum
Setelah
Tanam
1. Utama :
a. Kualitas
1. Protein
2. Gula Reduksi
b. Hasil
1. Berat Gabah Kering Giling (setelah
panen dijemur dan kemudian di
timbang)
2. Berat 1000 biji (diambil per perlakuan)
√
√
√
√
2. Pendukung :
a. Tanah
1. N (Kjeldahl %)
2. P (Olsen %)
3. K (%)
4. Bahan Organik (Walky and Black)
5. pH (pH meter)
6. KPK dan KB (ekstrak NH4OAc pH
7,0)
7. Kadar Lengas
8. Tekstur (Pemipetan)
b. Tanaman
1. Tinggi Tanaman
2. Jumlah Anakan Total (Jumlah
keseluruhan bulir padi)
3. Jumlah Anakan Produktif (bulir
tanaman yang ada bulir padinya)
4. Berat Brangkasan Segar (di timbang
langsung setelah panen tanpa bulir)
5. Berat Brangkasan Kering (brangkasan
segar di oven dengan suhu 70 0C)
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
F. Analisis Data
Semua data yang diperoleh diuji normalitas uji N menggunakan
perangkat pengolah data Minitab 13. Data normal, selanjutnya diuji
keragamannya menggunakan uji F. Data yang tidak normal dinormalkan
menggunakan transformasi berdasarkan kaidah yang berlaku, jika data tetap
tidak normal, maka di lakukan uji Kruskal-Wallis. Uji rerata data untuk data
normal menggunakan uji Jarak Berganda Duncan (Duncan Multiple Range
Test) taraf 5% (untuk data normal) sedangkan untuk data tidak normal
menggunakan Mood Median. Untuk mengetahui keeratan hubungan antar
variabel digunakan analisis korelasi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Tanah Awal
Tanah yang digunakan pada penelitian ini berasal dari Masaran,
Sragen dengan ordo tanah yaitu Vertisols. Tanah Vertisol memiliki kapasitas
tukar kation dan kejenuhan basa yang tinggi, reaksi tanah bervariasi dari asam
lemah hingga basa lemah dengan nilai pH antara 6,0 sampai 8,0. Vertisol
menggambarkan penyebaran tanah-tanah dengan tekstur klei dan mempunyai
warna gelap, pH, kapasitas tukar kation (KPK) dan kejenuhan basa yang
relatif tinggi. Vertisol tersebar luas pada daratan dengan iklim tropis dan
subtropis (Munir, 1996).
Karakteristik tanah sebelum perlakuan disajikan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Karakteristik Tanah Sebelum Perlakuan
No. Variabel Nilai Satuan Pengharkatan
1 pH 7,16 - Agak basa*
2 KPK 25,97 me %
Tinggi*
3 BO 2,89 % Rendah*
4 N total 0,06 % Sangat Rendah*
5 P total 0,03 % Sedang*
6 P tersedia 27,48 ppm Sedang **
7 K total 0,06 % Sangat Rendah**
8 K tersedia 0,05 me % Sangat Rendah*
9 Tekstur :
Pasir/sand
Debu/silt
Klei/clay
%
%
%
3,69
15,21
81,09
Klei/clay***
Keterangan : * : Pengharkatan menurut Balittanah (2005).
** : Pengharkatan menurut PPT (1983)
*** : Pengharkatan menurut Keys to soil Taxonomy (2006)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Tabel 4.1 menunjukkan bahwa tanah di daerah Masaran Sragen adalah
jenis tanah dengan ordo Vertisols yang ditunjukkan oleh teksturnya dominan
klei (81%), KPK tinggi (26 me%) dan pH agak basa. Tanah ini tingkat
kesuburannya relatif rendah, yang ditunjukkan oleh kandungan N total sangat
rendah yaitu masing-masing sebesar 0,06%, P total sedang yaitu 0,03% dan K
total sangat rendah yaitu 0,06%. Tanah yang mempunyai tekstur klei,
mempunyai koloid negatif yang besar sehingga mempunyai kapasitas tukar
kation yang tinggi (Hanafiah, 2005).
Berdasarkan kandungan hara N, P dan K pada tanah sebelum
perlakuan, kondisi tersebut dapat mempengaruhi produksi dan kualitas hasil
padi beras hitam yang dibudidayakan pada tanah tersebut. Kualitas padi dapat
diestimasi dari kandungan protein dan gula reduksi. Protein merupakan rantai
asam amino yang diperlukan oleh tubuh. Berdasarkan sumbernya, protein
dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu protein hewani dan protein nabati. Protein
hewani merupakan protein yang berasal dari pangan hewani, seperti daging,
susu, telur atau ikan. Protein nabati merupakan protein yang bersumber dari
tumbuhan, seperti padi-padian, sayur-sayuran, kacang-kacangan dan buah-
buahan. Beras, gandum dan umbi-umbian mengandung gula dalam
karbohidrat (Gardjito, 2011).
Berdasarkan karakteristik kesuburan tanah Vertisol tersebut maka
perlu peningkatan kandungan hara N, P dan K menggunakan penambahan sisa
organik dan cacing tanah. Pupuk kandang sapi dan biochar merupakan sisa
organik alternatif yang dapat ditambahkan sebagai sumber hara, sedangkan
penambahan cacing tanah dapat membantu proses pembentukan tanah
(Hadisudarmo, 2009).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
B. Karakteristik Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya
Pupuk kandang sapi dipilih pada penelitian ini karena tersedia banyak
di lingkungan sekitar dan murah harganya. Karakteristik dari pupuk kandang
sapi yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Karakteristik Pupuk Kandang Sapi dan Biochar.
No
Variabel
Satuan
Pupuk
kandang sapi
Pengharkatan
Persyaratan
SNI
Biochar
1 Bahan organik % 19,11 Tinggi - 3,46
2 pH - 7,06 Agak Masam >4 - <8 10,23
3 C/N ratio - 4,6 Rendah 12 - 25 18,12
4 N Total % 2,39 Tinggi - 0,12
5 P Total (P2O5) % 2,34 Tinggi - 0,11
6 K Total (K2O) % 2,15 Tinggi - 0,04
Keterangan : Pengharkatan dan persyaratan SNI pupuk organik berdasarkan Balai Penelitian
Tanah (2005)
Dari Tabel 4.2 dapat diketahui bahwa bahan organik dalam pupuk
sebesar 19,11% tergolong tinggi. Bahan organik dari pupuk kandang sapi ini
akan meningkatkan bahan organik tanah. Selain itu pupuk kandang sapi ini
juga mengandung N, P dan K yang relatif tinggi yaitu berturut-turut N 2,39%,
P 2,34% dan K 2,15%. Pupuk kandang yang digunakan untuk penelitian ini
memiliki C/N ratio sebesar 4,6 (< 20), sehingga pupuk kandang sapi ini sudah
matang dan siap untuk dimanfaatkan bagi pertumbuhan tanaman. Pupuk
kandang sapi yang bisa digunakan secara langsung memiliki C/N rasio < 20
(Roesmarkam dan Yuwono, 2002). pH pupuk kandang sapi adalah 7,06
termasuk pH netral sehingga mikrobia dapat hidup dan beraktivitas optimal
untuk menyediakan unsur hara bagi tanaman.
Dari hasil analisis laboratorium diketahui nilai kandungan bahan
organik biochar sebesar 3,46 %; C/N ratio 18,12; N 0,12%; P2O5 0,11 %; K2O
0,04 % yang kesemuanya dikategorikan tinggi, sehingga berpotensi sebagai
sumber pupuk N, P dan K. Bahan organik dalam biochar dapat meningkatkan
kandungan bahan organik yang kurang pada tanah Vertisols. Mikrobia dapat
hidup pada biochar. pH biochar tergolong basa (10,23), untuk itu dalam
pengaplikasian di lapang dibutuhkan komposisi perhitungan yang tepat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Pengaplikasian biochar diikuti dengan pemberian pupuk kandang sapi dapat
menurunkan pH biochar sehingga menjadi netral.
Pupuk kandang sapi dan biochar diharapkan dapat meningkatkan hasil
dan kualitas karena pupuk kandang sapi merupakan pupuk organik yang
banyak mengandung unsur hara yang dibutuhkan tanah dan tanaman. Pupuk
kandang sapi selain sebagai tambahan bahan organik juga sebagai bahan
makanan bagi cacing tanah. Peran cacing tanah disini sebagai pengurai bahan
organik yang dapat menghasilkan kotoran cacing atau cast yang dapat
bermanfaat bagi pertumbuhan dan hasil padi beras hitam. Biochar merupakan
bahan organik yang terbuat dari bahan alami sehingga dapat dijadikan
tambahan pupuk alami yang bermanfaat. Selain itu biochar juga dapat
mengikat lengas sehingga air tersedia bagi tanaman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
C. Pengaruh Perlakuan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya dan
Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Karakteristik Tanah
Beberapa sifat tanah yang mempengaruhi hasil dan kualitas tanaman
padi beras hitam antara lain adalah N total tanah, pH H2O dan bahan organik
tanah. Data N tanah, pH H2O dan bahan organik tanah merujuk pada hasil
penelitian Gunawan (2011). Pengaruh perlakuan terhadap N total, pH H2O dan
bahan organik merujuk pada hasil nilai rata-rata dari berbagai variabel tanah
tersebut disajikan dalam Tabel 4.3, sedangkan hasil uji F disajikan pada
lampiran 2.
Tabel 4.3 Pengaruh perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya
dan pengelolaan kadar lengas terhadap N total tanah, pH H2O dan
bahan organik tanah pada fase vegetatif maksimum
Perlakuan N total tanah
%*#
pH H2O*@ Bahan organik
%*@
P0 0,07 a 7,40 a 2,04 a
P1 0,09 a 8,00 b 2,24 b
P2 0,09 a 7,35 a 2,25 b
P3 0,15 b 7,79 b 2,11 a
P4 0,10 a 7,21 a 2,41 c
Q1 0,08 a 7,47 a 2,02 a
Q2 0,10 ab 7,47 a 2,06 a
Q3 0,13 b 7,71 a 2,54 b
P0Q1 0,06 a 7,10 a 1,85 a
P0Q2 0,08 a 7,42 a 2,13 b
P0Q3 0,08 a 7,67 a 2,13 b
P1Q1 0,08 a 8,10 a 1,89 a
P1Q2 0,08 a 7,97 a 2,14 b
P1Q3 0,12 a 7,93 a 2,68 c
P2Q1 0,06 a 7,15 a 2,11 b
P2Q2 0,08 a 7,06 a 1,87 a
P2Q3 0,14 a 7,85 a 2,76 c
P3Q1 0,12 a 7,94 a 2,16 b
P3Q2 0,18 b 7,64 a 2,02 ab
P3Q3 0,16 a 7,78 a 2,15 b
P4Q1 0,08 a 7,04 a 2,10 b
P4Q2 0,08 a 7,28 a 2,13 b
P4Q3 0,14 a 7,31 a 2,99 c
Keterangan : P0-P4 dan Q1-Q3 merupakan faktor perlakuan seperti yang dicantumkan pada
halaman 18. * Sumber Data : Gunawan (2011); # Nilai Median, @ Nilai rata-
rata. Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama
menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
C.1. N Total Tanah
Nitrogen merupakan penyusun utama asam amino yang digunakan
untuk sintesis protein dan merupakan unsur hara yang mutlak dibutuhkan
oleh tanaman. Senyawa nitrogen yang terbentuk secara alami di dalam
tanah meliputi protein dan asam amino (Handayanto, 2007). Berdasarkan
hasil Uji F (lampiran 2), menunjukkan bahwa pemberian pupuk kandang
sapi yang diperkaya memberikan pengaruh sangat nyata (P<0,01)
sedangkan pengelolaan kadar lengas memberikan pengaruh nyata
(0.01<P<0.05) dan interaksi antara keduanya memberikan pengaruh yang
tidak nyata (P>0.05) terhadap kandungan N total di dalam tanah saat
vegetatif maksimum.
Sisa organik berperan secara langsung dan tidak langsung dalam
meningkatkan N total dalam tanah Vertisol. Secara langsung sisa organik
yang ditambahkan memiliki kandungan N total yang tinggi maka mampu
menyediakan unsur hara N ke dalam tanah. Pupuk kandang sapi yang
digunakan mengandung N total sebesar 2,39% (Tabel 4.2.), sedangkan
biochar kandungan N total sebesar 0,12%.
Secara tidak langsung, sisa organik mampu meningkatkan N total
dalam tanah dengan bantuan aktor cacing tanah. Berdasarkan uji korelasi
(Lampiran 16), variabel yang menunjukkan keeratan hubungan dengan N
total tanah adalah KPK (r = 0,322**). Cacing tanah membutuhkan N
untuk membentuk jaringan tubuhnya dan sisa organik merupakan sumber
makanan baginya. Menurut Atmojo (2003) penambahan bahan organik
akan meningkatkan muatan negatif sehingga akan meningkatkan kapasitas
pertukaran kation (KPK). Kapasitas pertukaran tanah pada umumnya
bersumber pada koloid humus sehingga terdapat korelasi antara bahan
organik dengan KPK tanah. Hal ini merupakan indikasi baik bahwa
dengan meningkatnya KPK maka cadangan N – NH4 yang berasal dari
bahan organik dan terjerap koloid semakin besar dan N total akan semakin
meningkat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
C.2. pH Tanah
pH didefinisikan sebagai kemasaman atau kebasaan relatif suatu
bahan. Reaksi tanah (pH) dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman
karena pengaruhnya terhadap ketersediaan unsur-unsur hara tertentu.
Konsentrasi N dalam tanah juga dipengaruhi oleh pH tanah. Pada pH tanah
sekitar dapat hilang dalam bentuk NH3 (Suwarno, 2003). Berdasarkan hasil
Uji Kruskal Wallis (lampiran 4), menunjukkan bahwa pemberian pupuk
kandang sapi yang diperkaya bengaruh sangat nyata (P=0,000),
pengelolaan kadar lengas memberikan pengaruh tidak nyata (P=0,791) dan
interaksi antara keduanya berpengaruh sangat nyata (P=0.002) terhadap
pH tanah.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, nilai pH H2O pada
perlakuan P1 (pupuk kandang sapi) dan P3 (pupuk kandang sapi + cacing
tanah) berbeda nyata dengan perlakuan P2 (pupuk kandang sapi + biochar)
dan P4 (pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah). Secara umum
semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi dapat meningkatkan pH
tanah. Asam organik dapat bersifat basa juga dapat bersifat asam
tergantung dengan kondisi lingkungannya. Nilai pH pada perlakuan P0
(kontrol) berbeda tidak nyata dengan P2 (pupuk kandang sapi + biochar)
dan P4 (pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah) dikarenakan asam-
asam organik yang dihasilkan dari proses dekomposisi bahan organik
adalah makanan bagi mikrobia tanah. Hal ini dapat menurunkan pH atau
membuat pH mendekati netral.
Berdasarkan uji Korelasi (Lampiran 16), dapat diketahui bahwa pH
berkorelasi positif dengan KPK (0,345*). Dalam suasana alkali (pH tinggi)
larutan tanah banyak mengandung OH- sehingga terjadi pelepasan H+ dari
gugus organik dan terjadi peningkatan muatan negatif (-COO-, dan –O-),
sehingga KPK meningkat (Kemalasari, 1999). Dengan demikian semakin
tinggi bahan organik dan pH tanah maka KPK semakin tinggi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
C.3 Bahan Organik Tanah
Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah.
Jumlahnya tidak besar, hanya sekitar 3-5 persen tetapi pengaruhnya
terhadap sifat-sifat tanah besar sekali. Bahan organik dalam tanah terdiri
dari bahan organik kasar dan bahan organik halus atau humus
(Hardjowigeno, 2007).
Berdasarkan hasil Uji Kruskal Wallis (lampiran 4), menunjukkan
bahwa pemberian pupuk kandang sapi bengaruh tidak nyata (P>0,05), dan
pengelolaan kadar lengas bengaruh sangat nyata (P<0,01) sedangkan
interaksi antara keduanya memberikan pengaruh sangat nyata (P<0,01)
terhadap kandungan bahan organik tanah saat vegetatif maksimum.
Hasil uji Mood Median diketahui data rata-rata kandungan bahan
organik sebesar 2,99% pada perlakuan P4Q3 (pupuk kandang sapi +
biochar + cacing tanah dan pengelolaan kadar lengas tergenang 2 cm).
Pupuk kandang sapi yang diberikan ke dalam tanah mempunyai
kandungan bahan organik sebesar 19,11 % (Tabel 4.2) sehingga mampu
meningkatkan kandungan bahan organik dalam tanah saat vegetatif
maksimum. Cacing tanah berperan dalam proses pencernaan bahan
organik dari bentuk kasar menjadi lebih halus. Cacing tanah juga
menghasilkan substrat yang dapat memacu pertumbuhan mikrobia lainnya.
Pada perlakuan ini juga terdapat biochar yang berfungsi sebagai tempat
hidup yang aman bagi mikrobia karena memiliki pori yang banyak,
sehingga dengan adanya mikrobia ini proses penyediaan bahan organik
dalam tanah semakin meningkat selain itu biochar juga mengandung
karbon dapat mengikat karbon lebih lama dan ramah lingkungan.
Penggenangan menciptakan suasana reduksi dalam tanah, pada kondisi ini
cacing tanah yang diberikan akan mati dan dapat menyumbangkan bahan
organik dalam tanah (Hardjowigeno et al., 2005).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
D. Pengaruh Perlakuan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya dan
Pengelolaan Kadar Lengas Terhadap Hasil Tanaman Padi Beras Hitam
Berat 1000 biji adalah berat dari 1000 butir biji yang dihasilkan oleh
suatu jenis tanaman atau varietas, yang merupakan salah satu indikator
kuantitas dan kualitas tanaman padi. Berat 1000 biji ditentukan pada fase
generatif dan dipengaruhi oleh ukuran kulit biji yang ditentukan oleh fase
sebelum pemasakan (Siregar, 1980).
Gabah atau biji padi adalah ovary yang telah masak. Buah ini
merupakan hasil penyerbukan dan pertumbuhan. Unsur hara N, P, K selain
digunakan untuk mendukung pertumbuhan tanaman juga digunakan untuk
mendukung pembentukan bunga yang sangat berperan dalam pembentukan
berat gabah (Winarso, 2005).
Protein merupakan suatu zat makanan yang amat penting bagi tubuh,
karena zat ini di samping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga
berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur. Protein adalah sumber asam-
asam amino yang mengandung unsur-unsur C, H, O dan N yang tidak dimiliki
oleh lemak dan karbohidrat. Molekul protein mengandung pula fosfor,
belerang dan ada jenis protein yang mengandung unsur logam seperti besi dan
tembaga (Winarno, 2004).
Karbohidrat banyak terdapat dalam bahan nabati, baik berupa gula
sederhana maupun karbohidrat dengan berat molekul yang tinggi seperti pati,
selulosa dan lignin. Selulosa dan lignin berperan sebagai penyusun dinding sel
tanaman. Karbohidrat juga mempunyai peranan penting dalam menentukan
karakteristik bahan makanan misalnya rasa, warna, tekstur dan lain-lain
(Winarno, 2004).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Tabel 4.4 Pengaruh perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya
dan pengelolaan kadar lengas terhadap hasil tanaman padi beras
hitam
Perlakuan Berat 1000
biji (gram)
Berat Gabah
Kering Giling (g)
Protein (%) Gula Reduksi
(%)
P0 16,48 a 17,41 a 6,37 a 0,16 a
P1 16,34 a 16,90 a 7,24 b 0,19 a
P2 16,78 a 17,38 a 8,43 c 0,18 a
P3 7,88 a 9,08 a 8,04 c 0,18 a
P4 17,64 a 18,05 a 7,53 bc 0,18 a
Q1 10,70 a 11,09 a 7,41 a 0,18 a
Q2 16,85 a 17,43 a 7,32 a 0,15 a
Q3 17,51 a 18,78 a 7,83 b 0,19 a
P0Q1 15,84 a 16,71 a 6,33 a 0,16 a
P0Q2 19,35 a 20,23 a 6,13 a 0,15 a
P0Q3 14,25 a 15,21 a 6,66 a 0,18 ab
P1Q1 11,57 a 12,06 a 7,01 a 0,20 b
P1Q2 18,97 a 19,79 a 7,01 a 0,18 ab
P1Q3 18,48 a 18,84 a 7,70 a 0,17 ab
P2Q1 7,39 a 7,39 a 8,00 a 0,19 ab
P2Q2 18,75 a 19,47a 8,03 a 0,19 ab
P2Q3 24,19 a 25,28 a 9,25 a 0,17 ab
P3Q1 5,33 a 5,32 a 8,17 a 0,17 ab
P3Q2 7,27 a 7,27 a 7,92 a 0,09 a
P3Q3 11,04 a 14,65 a 8,03 a 0,18 ab
P4Q1 13,38 a 13,95 a 7,53 a 0,18 ab
P4Q2 19,93 a 20,29 a 7,53 a 0,19 ab
P4Q3 19,60 a 19,90 a 7,53 a 0,18 ab
Keterangan : P0-P4 dan Q1-Q3 merupakan faktor perlakuan seperti yang dicantumkan pada
halaman 18. Angka-angka pada kolom yang sama dan diikuti huruf yang sama
menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5%
D.1. Berat 1000 Biji
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi
yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas tanah dan kombinasi
keduanya berpengaruh tidak nyata (P>0.05) terhadap berat 1000 biji,
hasil analisis ragam tersaji pada Lampiran 10. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi
yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas tidak berpengaruh
terhadap berat 1000 biji (Tabel 4.4).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan berat 1000 biji sebesar 17,64 gram dicapai pada perlakuan
P4 (kotoran sapi + cacing tanah + biochar), berbeda nyata dengan P3
(kotoran sapi + cacing tanah). Aplikasi kotoran sapi dapat
menyumbangkan unsur hara di dalam tanah sehingga tersedia bagi
tanaman dan dimanfaatkan bagi pertumbuhan tanaman khususnya bagi
pembentukan malai.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan berat 1000 biji sebesar 17,51 gram dicapai pada perlakuan
penggenangan 2 cm (Q3) berbeda nyata dengan perlakuan Q1 dan Q2.
Kondisi penggenangan menyebabkan suasana tanah menjadi reduktif
sehingga unsur hara mudah terlarut.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan berat 1000 biji sebesar 24,19 gram, dicapai pada perlakuan
P2Q3, berbeda nyata dengan perlakuan P3Q1 yaitu 6,33 gram. Kotoran
sapi mampu menyediakan hara bagi tanaman yang digunakan untuk
pertumbuhan tanaman. Selain itu, kondisi penggenangan membuat
suasana tanah menjadi reduktif, bakteri aerob banyak yang mati dan
menyumbangkan unsur hara di dalam tanah. Kotoran sapi yang diberikan
bisa langsung terdekomposisi menjadi unsur hara tersedia bagi tanaman.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 16) menunjukkan bahwa
berat 1000 biji berkorelasi positif dengan jumlah anakan total (r =
0,467*), jumlah anakan produktif (r = 0,597*) dan berat gabah kering (r
= 0,987*). Peningkatan berat 1000 biji menyebabkan peningkatan berat
gabah kering.
D.2 Hasil Berat Gabah Kering Giling
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi
yang diperkaya, pengelolaan kadar lengas dan kombinasi keduanya
berpengaruh tidak nyata (P>0,05) terhadap hasil gabah kering giling/ha,
analisis ragam tersaji pada Lampiran 8. Hasil penelitian ini menunjukkan
bahwa semua perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
dan pengelolaan kadar lengas tidak berpengaruh terhadap hasil berat
gabah kering giling.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan gabah kering giling sebesar 18,05 gram pada perlakuan P4
(pupuk kandang sapi + biochar + cacing tanah) berbeda nyata dengan
perlakuan P3 (pupuk kandang sapi + cacing tanah), hal ini karena
pengaplikasian pupuk kandang sapi merupakan sumber unsur hara bagi
tanaman yang ketersediaannya secara slow release, sehingga unsur hara
dapat terpenuhi ketika dibutuhkan tanaman. Cacing tanah dapat
mempercepat proses dekomposisi bahan organik dan dapat
menyumbangkan unsur hara bagi pertumbuhan tanaman. Unsur hara
digunakan untuk membantu proses fotosintesis dan pembentukan
karbohidrat dalam gabah. Gabah dapat digunakan untuk memprediksi
besarnya beras yang akan dihasilkan.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan gabah kering giling sebesar 18,87 gram dicapai pada
penggenangan 2 cm (Q3), berbeda nyata dengan kapasitas lapang (Q1).
Pada kondisi tanah macak-macak akan menciptakan suasana lingkungan
semiaerob. Pada kondisi semiaerob terdapat cukup oksigen dan air
sehingga mikrobia dan cacing tanah dapat tumbuh dengan baik sehingga
akan mempercepat laju dekomposisi dibandingkan kapasitas lapang dan
penggenangan. Fotosintesis yang baik akan mempengaruhi pengisian biji
tanaman padi yang selanjutnya membentuk butir padi yang sempurna.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan gabah kering giling pada perlakuan P2Q3 (kotoran sapi +
biochar dengan penggenangan 2 cm) sebesar 25,28 gram berbeda nyata
dengan perlakuan kotoran sapi + cacing tanah dengan pengelolaan
kapasitas lapang (P3Q1) sebesar 5,32 gram. Aktivitas cacing tanah
berperan dalam penyaluran dan pencampuran bahan organik dalam
tanah, yang kemudian berpengaruh positif terhadap kesuburan, baik
secara fisik, kimia maupun biologis. Selain itu, pada kondisi macak-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
macak laju dekomposisi lebih cepat dibandingkan penggenangan dan
kapasitas lapang karena cacing tanah dan mikrobia tumbuh dengan baik
pada kondisi macak-macak. Hasil dari fotosintesis akan membantu
dalam pembentukan malai, pengisian biji dan pematangan butir padi.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 16), gabah kering giling
berkorelasi positif nyata dengan jumlah anakan produktif (r = 0,592*).
Jumlah anakan produktif akan mempengaruhi jumlah malai yang
dihasilkan per rumpun, semakin tinggi produksi maka akan semakin
tinggi pula persentase jumlah anakan produktif. Peningkatan produksi
tidak selalu diikuti dengan peningkatan kandungan protein dan gula
reduksi beras hitam.
D.3. Kandungan Protein Padi Beras Hitam
0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00
P0 P1 P2 P3 P4
6,37 a7,24 b
8,43 c 8,04 c 7,53 bc
Ka
da
r P
ro
te
in (
%)
Pupuk Kandang Sapi yang diperkaya (%)
7.007.107.207.307.407.507.607.707.807.90
Q1 Q2 Q3
7,41 a7,32 a
7,83 b
Ka
nd
un
ga
n P
ro
te
in (%
)
Kadar Lengas (%)
Keterangan
P0 : Kontrol
P1 : Pupuk kandang sapi
P2 : Pupuk kandang sapi + Biochar
P3 : Pupuk kandang sapi + Cacing tanah
P4 : Pupuk kandang sapi + Biochar + Cacing
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Gambar 4.1 Pengaruh perlakuan pemupukan dan kadar lengas terhadap kandungan
protein beras hitam
Keterangan : Angka-angka pada histogram diikuti huruf yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %
Upaya peningkatan kandungan protein beras hitam dapat
dilakukan sejak proses budidaya, salah satunya dengan penambahan
pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengaturan lengas tanah. Hasil
a b
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
analisis kandungan protein beras hitam disajikan pada Gambar 4.1.
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang
diperkaya dan perlakuan lengas tanah berpengaruh sangat nyata terhadap
kandungan protein beras hitam (P<0,01), sedangkan kombinasi antara
pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan pengaturan lengas
tanah berpengaruh tidak nyata terhadap kandungan protein dalam beras,
hasil analisis ragam tersaji pada Lampiran 6.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, pemberian pupuk
kandang sapi yang diperkaya ataupun tidak (P1, P2, P3, dan P4) terhadap
kandungan protein beras hitam berbeda nyata dengan perlakuan P0
(kontrol). Dari hasil pembacaan histogram, kandungan protein pada
perlakuan P2 (kotoran sapi + biochar) sebesar 8,43%, berpengaruh tidak
nyata dengan perlakuan P0 (kontrol) sebesar 6,37%; perlakuan P3
(kotoran sapi +cacing tanah) sebesar 8,04% dan perlakuan P4 (pupuk
kotoran sapi + bichar + cacing tanah) sebesar 7,53%. Menurut Winarso
(2005) senyawa protein sebagian besar disusun oleh senyawa N. Pupuk
kandang sapi merupakan sumber pemasok unsur hara N dalam tanah.
Dalam penelitian ini, kandungan N dalam pupuk kandang sapi yang
digunakan sebesar 2,39%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan
pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dengan biochar dan
cacing tanah ataupun tidak, dapat meningkatkan kandungan protein padi
beras hitam. Pupuk kandang sapi merupakan sumber unsur hara dalam
tanah, baik unsur hara makro maupun unsur hara mikro. Adanya
penambahan biochar dan cacing tanah akan mempercepat proses
dekomposisi bahan organik yang berasal dari pupuk kandang sapi
sehingga unsur hara N mudah diserap dan digunakan pada proses sintesa
asam amino untuk selanjutnya digunakan dalam pembentukan protein.
Berdasarkan uji korelasi, kandungan protein beras hitam
berkorelasi positif nyata dengan serapan N (r = 0,379*). Hal ini berarti
bahwa semakin tinggi serapan N dalam tanaman maka kandungan
protein beras hitam juga semakin tinggi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
D.4 Kandungan Gula Reduksi Beras Hitam
Kualitas beras dapat diukur juga berdasarkan kandungan pati.
Hasil analisis kandungan gula reduksi beras hitam disajikan pada
Gambar 4.2.
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
P0Q1 P0Q2 P0Q3 P1Q1 P1Q2 P1Q3 P2Q1 P2Q2 P2Q3 P3Q1 P3Q2 P3Q3 P4Q1 P4Q2 P4Q3
0,1
6 a
0,1
5 a
0,1
8 a
b
0,2
0 b
0,1
8 a
b
0,1
7 a
b
0,1
9 a
b
0,1
9 a
b
0,1
7 a
b
0,1
7 a
b
0,0
9 a
0,1
8 a
b
0,1
8 a
b
0,1
9 a
b
0,1
8 a
b
Ka
da
r G
ula
R
ed
uk
si (%
)
Kombinasi Perlakuan
Keterangan
P0 : Kontrol
P1 : Pupuk kandang sapi
P2 : Pupuk kandang sapi + Biochar
P3 : Pupuk kandang sapi + Cacing tanah
P4 : Pupuk kandang sapi + Biochar + Cacing
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Gambar 4.2 Pengaruh kombinasi perlakuan terhadap kandungan gula reduksi beras
hitam
Keterangan : Angka-angka pada histogram diikuti huruf yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemupukan pupuk kandang
sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas berpengaruh tidak
nyata terhadap kandungan gula reduksi beras hitam (P>0,05), sedangkan
interaksi antara pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya dan
pengelolaan lengas tanah berpengaruh nyata terhadap kandungan gula
reduksi beras hitam (0.01<P<0.05), hasil analisis ragam tersaji pada
Lampiran 7.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, kandungan gula reduksi
pada perlakuan P2 (pupuk kandang sapi+biochar), P3 (pupuk kandang
sapi + cacing tanah) dan P4 (pupuk kandang sapi + biochar + cacing
tanah), berbeda tidak nyata dengan perlakuan P1 (pupuk kandang sapi),
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
tetapi berbeda nyata dengan perlakuan P0 (kontrol). Pupuk kandang sapi
merupakan sumber bahan organik di dalam tanah, sedangkan cacing
tanah merupakan biodekomposer bahan organik. Biochar dapat berfungsi
sebagai makanan dan tempat hidup bagi cacing tanah. Keberadaan
cacing tanah dapat memacu keberadaan mikrobia melalui feses yang
dikeluarkan, hal ini menyebabkan tanah menjadi subur. Keberadaan
cacing tanah dan mikrobia lainnya dapat mempercepat proses
dekomposisi pupuk kandang sapi sehingga unsur hara cepat tersedia.
Unsur hara membantu proses fotosintesis dalam pembentukan
karbohidrat dan pembentukan gula reduksi dalam bulir tanaman padi.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, gula reduksi pada
perlakuan Q3 (penggenangan) berbeda nyata dengan perlakuan Q1 dan
Q2. Kondisi tergenang tidak memiliki cukup oksigen dan air sehingga
tidak baik untuk pertumbuhan mikrobia tanah, kondisi ini tidak disukai
oleh bakteri aerob dan anaerob yang berfungsi tidak langsung dalam
proses dekomposisi bahan organik.
Berdasarkan uji korelasi, kandungan gula reduksi beras hitam
berkorelasi positif nyata dengan serapan P (r = 0,367*). Hal ini berarti
semakin tinggi serapan P pada tanaman, maka kandungan gula reduksi
beras hitam juga semakin tinggi. Unsur P mempunyai peranan yang
sangat penting dalam pembentukan biji, proses pembentukan buah,
proses fotosintesis (pembentukan pati) dan mempercepat pematangan
buah (Siregar, 1980).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
E. Pengaruh Perlakuan Pupuk Kandang Sapi yang Diperkaya dan
Pengelolaan Kadar Lengas terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi Beras
Hitam
Data rata-rata perlakuan pupuk kandang sapi yang diperkaya dan
pengelolaan kadar lengas terhadap pertumbuhan tanaman padi beras hitam
dengan berbagai variabel tanaman disajikan pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5 Pengaruh perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang diperkaya
dan pengelolaan kadar lengas terhadap pertumbuhan tanaman padi
beras hitam
Perlakuan Tinggi
tanaman (cm)
anakan
total
anakan
produktif
Berat
brangkasan kering (g)
P0 130,11 a 11 a 10 a 58,33 a
P1 135,00 a 11 a 10 a 56,93 a
P2 127,22 a 10 a 11 a 47,94 a
P3 121,22 a 9 a 9 a 48,22 a
P4 124,11 a 11 a 12 a 47,42 a
Q1 121,33 a 8 a 7 a 30,60 a
Q2 127,53 ab 12 b 12 b 56,79 b
Q3 133,73 b 12 b 13 b 67,92 b
P0Q1 127,33 a 9 a 9 a 44,80 a
P0Q2 125,33 a 13 a 11 a 64,71 a
P0Q3 137,67 a 11 a 10 a 65,47 a
P1Q1 132,67 a 7 a 6 a 30,14 a
P1Q2 135,67 a 11 a 12 a 51,00 a
P1Q3 136,67 a 15 b 12 a 89,66 a
P2Q1 113,00 a 6 a 6 a 26,27 a
P2Q2 131,00 a 13 a 13 a 59,95 a
P2Q3 137,67 a 12 a 13 a 57,60 a
P3Q1 115,33 a 6 a 4 a 12,43 a
P3Q2 118,67 a 12 a 11 a 76,11 a
P3Q3 129,67 a 10 a 13 a 56,12 a
P4Q1 118,33 a 10 a 9 a 39,36 a
P4Q2 127,00 a 11 a 12 a 32,17 a
P4Q3 127,00 a 11 a 12 a 70,74 a
Keterangan : P0-P4 dan Q1-Q3 merupakan faktor perlakuan. Angka-angka pada kolom yang
sama dan diikuti huruf yang sama menunjukkan berbeda tidak nyata pada uji
jarak berganda Duncan taraf 5%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
E.1. Serapan N
Penyerapan unsur hara oleh tanaman tergantung pada tingkat
ketersediaan hara di dalam tanah, apabila ketersediaan hara dalam tanah
makin tinggi maka penyerapan unsur hara diharapkan juga semakin
meningkat. Kandungan nitrogen dalam jaringan tanaman dipengaruhi oleh
penyerapan ion NO3- dan NH4
+ oleh tanaman, yang memungkinkan
tanaman untuk membentuk berbagai senyawa nitrogen terutama protein
(Winarso, 2005).
Berdasarkan hasil Kruskal Wallis (lampiran 16), menunjukkan
bahwa pemberian pupuk kandang sapi dengan pengelolaan kadar lengas,
serta interaksi antara keduanya memberikan pengaruh yang sangat nyata
(P<0,01) terhadap serapan N oleh tanaman. Perlakuan penggunaan pupuk
kandang sapi yang diperkaya dan pengelolaan kadar lengas dapat
meningkatkan serapan N. Pada kombinasi perlakuan ini, besarnya
peningkatan serapan N adalah 60 %. Perlakuan yang menunjukkan nilai
serapan N tertinggi adalah pada perlakuan P4Q3 yang menggunakan
pupuk kandang sapi, arang hayati, cacing tanah dengan pengelolaan kadar
lengas penggenangan 2 cm. Penggenangan menciptakan suasana reduksi
dalam tanah, pada kondisi ini mikrobia aerobik dan cacing tanah ada yang
mati sehingga dapat menyumbangkan bahan organik dalam tanah dan
mampu menyumbang N ke dalam tanah (Hardjowigeno et al., 2005).
Pupuk kandang sapi merupakan salah satu sumber bahan organik
yang dapat juga menyumbang hara N dalam tanah. Pada perlakuan ini juga
terdapat biochar yang mampu menahan dan menjadikan air dan nutrisi
lebih tersedia bagi tanaman. Oleh karena itu, semakin besar unsur N yang
tersedia, maka semakin besar pula yang diserap oleh tanaman padi.
Berdasarkan uji korelasi, diketahui bahwa serapan N berkorelasi dengan
kadar bahan organik (r = 0.318*). Dengan adanya penambahan pupuk
kandang sapi dapat memperbaiki sifat fisik tanah sehingga tanah menjadi
lebih gembur. Kondisi ini mempermudah penetrasi akar, akibatnya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
jangkauan akar menjadi lebih luas dan akhirnya serapan N oleh tanaman
menjadi tinggi.
E.2. Tinggi Tanaman
Tinggi tanaman merupakan ukuran tanaman yang sering diamati
sebagai indikator pertumbuhan. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa
tinggi tanaman merupakan ukuran pertumbuhan yang paling mudah dilihat
(Sitompul dan Guritno, 1995). Pada umumnya pertumbuhan berarti
pertambahan ukuran yang berlangsung terbatas pada beberapa bagian
tertentu yang terdiri dari sejumlah sel yang baru saja dihasilkan melalui
pembelahan sel di meristem (Salisbury dan Ross, 1995).
115.00
120.00
125.00
130.00
135.00
Q1 Q2 Q3
121,33 a
127,53 ab
133,73 b
Tin
gg
i ta
na
ma
n (
cm)
Kadar Lengas (%)
Keterangan
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Gambar 4.3 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap tinggi tanaman padi beras hitam
Keterangan : Angka-angka pada histogram diikuti huruf yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %
Berdasarkan uji ragam, pengelolaan kadar lengas berpengaruh
nyata terhadap tinggi tanaman (P>0,01), hasil analisis tersaji pada
Lampiran 10, sedangkan perlakuan pemberian pupuk kandang sapi yang
diperkaya dan kombinasi antar perlakuan berpengaruh tidak nyata
(P>0,05) terhadap tinggi tanaman. Semakin meningkat tinggi tanaman
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
maka jumlah berat gabah bernas dan berat gabah bernas juga akan
meningkat.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
tinggi tanaman dengan perbandingan pada budidaya padi secara tergenang
2 cm (Q3) sebesar 133,73 cm, berbeda nyata dengan perlakuan macak-
macak (Q2) sebesar 127,53 cm dan kapasitas lapang sebesar (Q1) 121,33
cm. Kondisi kapasitas lapang menyebabkan suasana menjadi semi anaerob
sangat yang disukai oleh mikrobia. Adanya mikrobia dalam tanah dapat
membuat kondisi tanah menjadi gembur sehingga memudahkan akar
tanaman bebas bergerak dalam menyerap unsur hara.
E.3. Anakan Total
Jumlah anakan merupakan salah satu parameter pertumbuhan yang
digunakan untuk mengetahui pengaruh lingkungan dan perlakuan yang
dilakukan di lapang. Selain itu jumlah anakan juga digunakan sebagai
dasar dalam penentuan produktifitas hasil tanaman (Andoko, 2002).
Semakin banyak jumlah anakan produktif maka jumlah gabah yang
diperoleh akan semakin besar.
0
2
4
6
8
10
12
14
Q1 Q2 Q3
8 a
12 b 12 b
An
akan
To
tal
Kadar Lengas (%)
Keterangan
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Gambar 4.4 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap anakan total padi beras hitam
Keterangan : Angka-angka pada histogram diikuti huruf yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi
yang diperkaya dan kombinasi antar kedua perlakuan berpengaruh tidak
nyata terhadap anakan total (P>0,05), sedangkan pengelolaan kadar lengas
berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah anakan total (P<0,01), hasil
analisis ragam disajikan pada Lampiran 9. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa perlakuan kadar lengas dapat meningkatkan jumlah anakan total
padi beras hitam.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, jumlah anakan total paling
banyak pada perlakuan P0 (kontrol) sebanyak 11 tanaman, berbeda nyata
dengan perlakuan P3 (kotoran sapi + cacing tanah) yaitu sebanyak 9
tanaman. Pada perlakuan P0 dapat menyumbangkan unsur hara N sebesar
2,39 %; unsur hara P sebesar 2,34 %; dan unsur hara K sebesar 2,15 %
(Tabel 4.2) sehingga tanah tidak kekurangan unsur hara N, P dan K. Unsur
hara tersebut diserap tanaman dan digunakan dalam pembentukan anakan
padi beras hitam. Sedangkan pada perlakuan kontrol tidak terdapat sumber
bahan organik, unsur hara kurang tersedia sehingga pertumbuhan anakan
terhambat.
Dari hasil uji korelasi (Lampiran 16), anakan total berkorelasi
positif nyata dengan jumlah anakan produktif (r = 0,56*), berat gabah
kering panen (r = 0,47*), dan berat 1000 biji (r = 0,46*). Peningkatan
jumlah anakan total seiring dengan peningkatan jumlah anakan produktif,
jumlah gabah kering panen dan berat 1000 biji.
E.4 Anakan Produktif
Anakan produktif digunakan sebagai parameter keberhasilan dalam
bertanam padi. Semakin banyak anakan produktif maka jumlah bulir padi
semakin banyak jika dibandingkan dengan tanaman dengan jumlah anakan
produktif sedikit.
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi
yang diperkaya dan kombinasi antar kedua perlakuan berpengaruh tidak
nyata terhadap jumlah anakan produktif (P>0,05), sedangkan pengelolaan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
kadar lengas berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah anakan produktif
(P<0,01), hasil analisis ragam tersaji pada Lampiran 12.
0
2
4
6
8
10
12
14
Q1 Q2 Q3
7 a
12 b13 b
An
akan
Pro
du
ktif
Kadar Lengas (%)
Keterangan
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Gambar 4.5 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap anakan produktif padi beras
hitam.
Keterangan : Angka-angka pada histogram diikuti huruf yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, perlakuan P4 (kotoran
sapi + biochar + cacing tanah) mempunyai jumlah anakan produktif paling
banyak 16 tanaman, berbeda nyata dengan perlakuan P0 (kontrol) yaitu 9
tanaman. Pada perlakuan P4 terdapat pupuk kandang sapi sebagai sumber
unsur hara bagi pertumbuhan tanaman sehingga tanaman dapat tumbuh
secara optimal. Unsur hara digunakan pada saat proses fotosintesis
sehingga apabila fotosintesis dapat berjalan dengan baik akan
mempengaruhi dalam pertumbuhan anakan produktif, yang juga
mempengaruhi pembentukan biji. Sedangkan pada perlakuan P1 (kontrol)
tidak terdapat pasokan unsur hara sehingga tanaman tidak bisa tumbuh
optimal.
Berdasarkan uji jarak berganda Duncan, kombinasi perlakuan
P4Q3 (kotoran sapi + biochar + cacing tanah dan penggenangan 3 cm)
sebanyak 15 batang, berbeda nyata dengan perlakuan P0Q1 (kontrol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
dengan pengelolaan kadar lengas) sebesar 6 batang. Kotoran sapi berperan
dalam pemasok unsur hara untuk pertumbuhan tanaman.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 16), anakan produktif
berkorelasi positif nyata dengan jumlah gabah kering brangkasan (r=
0,61*), berat gabah kering panen bernas (r = 0,59*) dan berat 1000 biji (r
= 0,59*). Semakin tinggi jumlah anakan produktif maka jumlah gabah
kering panen bernas juga akan meningkat, seiring dengan peningkatan
berat gabah kering panen bernas dan berat 1000 biji.
E.5 Berat Brangkasan Kering
Berat brangkasan kering menunjukkan status hara dari tanaman
dan sangat tergantung pada laju fotosintesis dan respirasi. Semakin tinggi
berat kering brangkasan menunjukkan bahwa pertumbuhan vegetatif
tanaman berjalan dengan baik. Apabila respirasi lebih besar dari
fotosintesis, maka berat kering berkurang. Produksi berat kering
tergantung pada penyerapan, penyinaran matahari serta pengambilan CO2
dan air (Dwijoseputro, 1992).
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
Q1 Q2 Q3
30,60 a
56,79 b
67,92 b
Ber
at B
ran
gkas
an K
erin
g (g
)
Kadar lengas (%)
Keterangan
Q1 : Kapasitas lapang
Q2 : Macak-macak
Q3 : Penggenangan 2 cm
Gambar 4.6 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap berat brangkasan kering padi
beras hitam.
Keterangan : Angka-angka pada histogram diikuti huruf yang sama menunjukkan
berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
Berdasarkan uji ragam, perlakuan pemberian pupuk kandang sapi
yang diperkaya dan kombinasi antar perlakuan berpengaruh tidak nyata
terhadap berat brangkasan kering (P>0,05), sedangkan perlakuan
pengaturan kadar lengas berpengaruh sangat nyata terhadap berat
brangkasan kering (P<0,01), hasil analisis ragam tersaji pada
(Lampiran 14).
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan perlakuan P0 (kontrol) mempunyai berat brangkasan sebesar
58,33 %, berbeda nyata dengan perlakuan P4 (kotoran sapi + biochar +
cacing tanah dan penggenangan 2 cm). Perlakuan Q3 (penggenangan)
mempunyai berat brangkasan sebesar 67,92 gram, berbeda nyata dengan
perlakuan Q1 dan Q2. Pada kondisi penggenangan tersedia cukup air
sehingga dapat membantu aktivitas akar dalam menyerap air dan unsur
hara yang selanjutnya akan digunakan untuk pertumbuhan generatif
tanaman padi.
Berdasarkan hasil data rata-rata pengamatan menunjukkan bahwa
perbandingan kombinasi perlakuan P1Q3 (pupuk kotoran sapi dengan
penggenangan) memiliki berat brangkasan yaitu sebesar 89,66
gram/tanaman berbeda nyata dengan perlakuan P3Q1 sebesar 12,43
gram/tanaman. Penggunaan pupuk kandang sapi dapat memperbaiki
kondisi tanah dan dapat menjaga keseimbangan unsur hara di dalam tanah
sehingga berpengaruh terhadap serapan hara tanaman dan berat
brangkasan kering tanaman. Berat brangkasan kering tanaman juga
dipengaruhi oleh tingkat serapan hara oleh tanaman.
Berdasarkan uji korelasi (Lampiran 16) menunjukkan bahwa berat
brangkasan kering berkorelasi positif nyata dengan berat 1000 biji (r =
0,98*). Peningkatan berat brangkasan kering diikuti dengan peningkatan
berat 1000 biji.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. a. Pupuk kandang sapi yang diperkaya berpengaruh sangat nyata terhadap:
- N total, pH, protein dan serapan N
b. Pupuk kandang sapi diperkaya tidak berpengaruh terhadap :
- Bahan organik tanah, berat 1000 biji, berat gabah kering giling, gula
reduksi, tinggi tanaman, anakan total, anakan produktif dan berat
brangkasan kering.
2. a. Pengelolaan kadar lengas berpengaruh sangat nyata terhadap :
- Bahan organik tanah, protein, anakan total, anakan produktif dan
brangkasan kering.
b. Pengelolaan kadar lengas berpengaruh nyata terhadap :
- N total dan tinggi tanaman.
c. Pengelolaan kadar lengas tidak berpengaruh terhadap :
- pH, berat 1000 biji, berat gabah kering giling dan gula reduksi.
3. a. Interaksi antar keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap :
- Bahan organik tanah, pH dan serapan N.
b. Interaksi antar keduanya berpengaruh nyata terhadap :
- Gula reduksi.
c. Interaksi antar keduanya tidak berpengaruh terhadap :
- N total tanah, protein, berat 1000 biji, berat gabah kering giling,
tinggi tanaman, anakan total, anakan produktif dan brangkasan
kering.
4. a. Serapan N berkorelasi dengan bahan organik.
b. Serapan P berkorelasi dengan P tersedia.
c. Jumlah anakan total berkorelasi dengan serapan P.
d. Jumlah anakan produktif berkorelasi dengan serapan N dan serapan P.
e. Berat brangkasan kering berkorelasi dengan serapan P dan jumlah
anakan produktif.
f. Protein berkorelasi dengan Serapan N.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
g. Gabah kering giling berkorelasi dengan jumlah anakan produktif.
h. Berat 1000 biji berkorelasi dengan jumlah anakan total, jumlah anakan
produktif dan gabah kering giling.
B. Saran
Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang pengaruh pupuk kandang
sapi yang diperkaya dengan biochar dan cacing tanah serta variabel lain
menggunakan perlakuan kadar lengas di lahan sawah untuk mengetahui hasil
dan kualitas padi beras hitam (kandungan protein dan gula reduksi).