PEMUPUKAN NITROGEN PADA SISTEM TUMP ANGSARI JAGUNGDAN KEDELAI

Widjang H. Sisworo*. Havid Rasyid*, dan H.W. Sirwando*

ABSTRAK - ABSTRACT

PEMUPUKAN NITROGEN PADA SISTEM TUMPANGSARI JAGUNG DAN KEDELAI.Percobaan lapang bertujuan untuk mempdajari cara penempatan pupuk N dan waktu pemupuk­an. Hasil percobaan menunjukkan bahwa keefisienan pemupukan tertinggi (21,2%) diperolehjika pupuk (80 kg N/ha) diberikan satu ka1i pada saat tanam dengan menempatkan pupl.lkdalam alur dekat baris tanaman jagung. Penempatan pl.lpuk N dekat baris tanaman jagung padaumumnya akan memberikan jumlah hasil biji jagung dan keddai yang lebih tinggi dan penggu­naan pupuk oleh tanaman lebih efisien daripada jika pupuk ditabur ke sduruh petak dan diadukdengan tanah. Pemupukan satu kali atau dua kali tidak menyebabkan perbedaan yang nyataterhadap produksi bahan kering dan keeflsienan peml.lpukan.

STUDY ON NITROGEN APPLICA nON IN CORN AND SOYBEAN INTERCROPPING

SYSTEM. A fldd experiment to study placement and timing of application of nitrogen fertilizerin intercropping of corn and soybean has been conducted. Results of experiment showed thatthe highest fertilizer use efficiency (21.2%) was obtained if the N fertilizer was banded nearthe corn plants. Nitrogen fertilizer when applied near the com rows seemed to produce a higherdry matter weight and fertilizer use efficiency compared to those of broadcast and incorporatedover the entire plot. Timing of fertilizer application did not significantly affect the dry matterproduction as well as the efficiency of fertilizer utilization.

PENDAHULUAN

Sistem pertanaman ganda (multiple cropping) banyak diterapkan di negara­negara berkembang dengan berbagai tujuan, di antaranya untuk memenuhikebutuhan terhadap berbagai jenis bahan pangan yang dapat dihasilkan dari lahanyang ~dak luas yang dimiliki petani, memperoleh hasil pertanian· yang lebihmenguntungkan untuk tiap satuan waktu dan satuan luas lahan, atau untukmengurangi resiko yang disebabkan oleh hama penyakit, dan iklim (1,2). MenurutZAPATA dan BOLE (2) pertanian tanaman ganda belum memperlihatkan perkem­bangan yang nyata serta hanya memperoleh manfaat yang sangat sedikit dari hasil­hasil penelitian yang diperoleh dalam sistem pertanaman tunggal. Hingga sekarangpenelitian dalam sistem pertanaman ganda lebih banyak ditujukan kepada usahamemperoleh kombinasi tanaman yang sesuai, kepadatan populasi tanaman, atauperkembangan tanaman daripada untuk mendapatkan cara pemupukan yangoptimal.

* Pusat Aplikasi lsotop dan Radiasi. BATAN

391

Persaingan zat hara dan eahaya, interaksi antar tanaman, dan perbedaankebutuhan zat hara antar tanaman menyebabkan eara pemupukan dalam sistem

pertanaman ganda berbeda dengan sistem pertanaman tungga1. Menurut ROV

dan BRAUN (3) suatu kombinasi tanaman yang banyak dipilih dan mempunyaiarti ekonorni yang penting ialah kombinasi sereal dan legume dalam sistemtumpangsari (intereropping). Kedua jenis tanaman tersebut merniliki kebutuhan zathara yang sangat berbeda (2,3 ). Tanaman legume dapat menyediakan sebagian darikebutuhan N tanaman melalui proses fiksasi tetapi memerlukan unsur P yang lebihbanyak dari sereal. Sebaliknya, kebutuhan N tanaman sereal, terutama. jagungsangat tinggi, tetapi memerlukan unsur hara P yang lebih sedikit dari tanamanlegume. Selain itu takaran pupuk N yang diperlukan oleh tanaman non legumeseringkali dapat mengurangi intensitas kegiatan fiksasi N oleh tanaman kedelai.Keadaan tersebut lebih mempersulit eara pemupukan yang optimal.

TATA KERJA

Pereobaan dilaksanakan di kebun pereobaan Balai Penelitian Tanaman PanganSukamandi yang terletak di Pusakanegara (5,0 m di atas laut) di atas tanahAndaquept Haplik. Ciri fisik dan kirnia tanah tereantum pada Tabel 1. Perlakuanpereobaan diatur dalam rancangan aeak kelompok diulang 6 kali. Perlakuanpereobaan diringkas sebagai berikut :

No Sandi Keterangan

1. 80 TR

2. 80 TJ

3. 80 AJ

4. 40TR-40TJ

5. 40TJ-40TJ

6. 40AJ -40TJ

80 kg N/ha ditaburkan ke seluruh petak pereobaan dandiaduk dengan tanah, saat tanam.

80 kg N/ha ditaburkan di baris jagung dan diadukdengan tanah, saat tanam.

80· kg N/ha dialurkan didekat jagung pada kedalaman5 - 7,5 em, saat tanam.

40 kg N/ha ditaburkan ke seluruh petak dan diadukdengan tanah pada saat tanam, 40 kg N/ha ditabur dekatbaris jagung satu bulan setelah tanam.

40 kg N/ha ditabur dan diaduk dengan tanah di barisjagung pada saat tanam, 40 kg N/ha ditabur dckat barisjagung satu bulan setelah tanam.

40 kg N/ha dialurkan dekat baris jagung pada saat tanam,40 kg N/ha ditabur dekat baris jagung satu bulan setelahtanam.

Tanaman jagung dan kedelai yang digunakan ialah varietas Arjuna dan Orba.Sistem tumpangsari diatur dengan eara menumbuhkan 4 baris kedelai di antara duabaris jagung. Cara ini diperkenalkan di daerah transrnigrasi di propinsi Lampung

392

oleh Balai Penelitian Tanaman Pangan, Bogor. Jarak tanam antar baris dan di dalambaris untuk tanaman jagung berturut-tuturt 200 em dan 40 em, sedangkan untukkede1ai jarak tanam antar baris SO em dan dalam baris 10 em. Dalam tiap 1ubangdiusahakan tumbuh dua tanaman, dengan demikian kepadatan populasi tanarnan

2S.oo0 jagung dan 400.000 kede1ai per hektar.Ukuran petak pereobaan untuk tiap perlakuan 10 x 3,6 m terbagi dua, yaitu

subpetak isotop lSN (l,S m x 3,6 m) dan sub petak hasil (8,S x 3,6 m).Pupuk N diberikan dalam bentuk urea menurut eara dan takaran seperti dalam

perlakuan pereobaan. Subpetak lSN dipupuk dengan urea bertanda lSN berturut­turut untuk takaran 80 dan 40 kg N/ha digunakan urea bertanda yang mengandungekses atom lSN 1,0 dan 2,3 persen. Subpetak basil dipupuk dengan urea yang biasadiperdagangkan. Takaran pupuk P dan K ialah 40 kg P dan 4S kg K20 per hektardalam bentuk TSP dan K2S04 diberikan saat tanam ditabur rata kese1uruh petakpada saat tanam.

Contoh tanaman untuk analisis nisbah isotop (isotopic analyses ratio) 14N/1SN

disiapkan menurut metode Dumas dimodifikasi (4, S). Pengukuran nisbah isotop14N/1SN dalam eontoh digunakan spektrofotometri emisi JASCO model NIA-l.Kadar N tanaman berasal dari pupuk (N-bdp) dan serapan N-pupuk ditentukanmenurut INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY dan SISWORO (6, 7).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Nitrogen dalam tanaman kede1ai yang berasal dari pup uk (N-bdp) berkisarantara 4,3 hingga 7,3 persen dan 3,3 sampai S,2 persen dari total N tanaman,berturut-turut untuk jerami (storer) dan biji (tabe1 2). Hasil yang dipero1eh (dalamsistem tumpangsari) mirip dengan pereobaan lain SISWORO (8) dalam sistempertanaman tunggal ked_elai.:N-bdp tanam jagung berkisar antara 18,7 hingga 28,6persen dan 26,0 sampai 43,1 persen dari total N tanaman berturut-turut untukjerami dan biji. Data pengamatan N-bdp yang tereantum pada Tabel 2 meneermin­kan ketersediaan N-pupuk bagi tanaman selama pereobaan berlangsung. Berdasar­kan kadar N-bdp tanaman dapat dinyatakan bahwa ketersediaan N-pupuk bagitanaman nampaknya lebih dipengaruhi oleh eara penempatan pupuk daripadawaktu pemupukan (pemberian satu kali saat tanam atau dua kali saat tanam dansatu bulan setelah tanam). Hal ini terlihat lebih jelas pada serapan N-pupuk olehtanaman (Tabel 3). N-pupuk lebih banyak tersedia baik bagi kedelai maupun

jagung apabila pupuk diletakkan dekat jagung dalam alur pada kedalaman S - 7,Sem daripada yang ditabur dan diaduk dengan tanah.

Dalam sistem tumpangsari, pupuk N yang diletakkan didekat jagung baik yangditabur maupun yang diletakkan dalam alur masih tetap tersedia bagi kedelai ataudiserap kedelai. Menurut Me COLLUM (9) dalam sistem tumpangsari baris tunggalnampaknya tidak mungkin menempatkan pupuk N hingga dapat memenuhikebutuhan nitrogen non 'legume tanpa membuatnya juga tersedia bagi legume.Apabila pupuk diletakkan dalam alur, kedelai dapat menyerap N-pupuk lebihbanyak daripada jika pupuk ditabur merata ke seluruh petak dan diaduk dengantanah lapisan atas. Ketersediaan N-pupuk (Tabel 2) dan serapan N-pupuk (Tabel

393

3) lebih tinggi jika pupuk ditempatkan dalam alur daripada yang ditabur. Hal ini

ru@i~[~mm~~~~rn~~m~~~~~~~m~rnm~rOO~i'rn~~I~m~Um~~~N-i~j~~yang hilang melalui penguapan dalam bentuk N-NH3'

Jumlah N-pupuk yang paling tinggi yang dapat ditemukan kembali dalamtanaman ialah 21,2 persen dari jumlah yang dipupukkan (fabel 4). RAJOO (10)memperoleh angka 13,6 persen dalam sistem tumpangsari jagung-kacang tanahsedang ZAP ATA dan BOLE (2) menemukan keeflSienan pemupukan 45,5 persenuntuk sistem tumpangsari sorgum-kedelai. Ketiga percobaan tersebut memilikiperlakuan pereobaan yang sama. Hal ini berarti bahwa dalam pereobaan ini maupunpereobaan RAJOO (10) N pupuk yang hilang dan tidak dapat diserap tanaman lebihbanyak. '

Pupuk N dapat dimanfaatkan oleh tanaman seeara lebih eflSien bila pupukdiletakkan dalam alur daripada bila ditabur dan diaduk merata dengan tanah lapis­an atas. Apabila pemupukan N dilaksanakan dua kali, jagung maupun kedelaimenyerap N-pupuk dari pemberian kedua(30 hari setelah tanam) lebih'banyakdari

N-pupuk yang berasal dari pemberian pertama (saat tanam) keeuali ji,ka padapemupukan pertama pupuk diletakkan dalam alur (fabeI4).

Sera pan N total yang tertinggi untuk kedelai ialah 68,76 kg N/ha (perlakuan 2)dan untuk jagung 43,17 kg N/ha (perlakuan 6). Bagi kedelai penempatan pupukdengan eara ditabur di baris jagung (perlakuan 2 dan 5) menyebabkan serapan Ntotal (Tabel 5) dan hasil biji maupun jerami (Tabel 6) lebih tinggi dari eara pemu­pukan yang lain. Dalam sistem tumpangsari, nampaknya kedelai dapat memperolehzat hara N yang eukup untuk pertumbuhan awal tanpa mengganggu kegiatan fiksasi,jika pupuk N sebanyak 80 kg N/ha ditabur di baris tanaman jagung, baik yangdiberikan satu kali maupun dua kali. Akan tetapi pemupukan yang efisien disertaioleh hasil jagung yang tinggi diperoleh jika pupuk ditempatkan dalam alur dekatjagung (perlakuan 3 dan 6). Dari keenam eara pemupukan yang dipelajari, nampak­nya penempatan pupuk dalam alur dekat baris jagung pada saat tanam (perlakuan3) merupakan eara pemberian pupuk N yang terbaik, karena keefisienan pemupuk­an tertinggi (21, 2%) disertai jumlah hasil biji kedelai dan jagung yang eenderungtertinggi. Pada sistem tumpangsri sorgum-kedelai (2) pemupukan N dengan ke­efisienan tertinggi dan disertai produksi bahan kering tertinggi diperoleh padapenempatan pupuk seeara ditabur ke seluruh petak pereobaan dan diaduk dengantanah.

KESIMPULAN

Dalam sistem turnpangsari jagung-kedelai sebaiknya pupuk N ditempatkan didekat baris tanaman jagung. Pemanfaatan pupuk oleh tanaman yang paling eflSien(21,2%) disertai jumlah hasil biji kedelai dan jagung yang eenderung tertinggidiperoleh jika pupuk N diberikan satukali saat tanam dengan eara ditempatkandi dalam alur dekat jagung. Waktu pemupukan satu kali atau dua kali tidakmenyebabkan perbedaan yang nyata baik terhadap keeflsienan pemupukan maupunhasil tanaman. Bila pupuk ditabur di baris tanaman jagung, hasil kedelai tertinggi

394

tetapi disertai penggunaan pupuk yang kurang efIsien. SebaIiknya, jika pupukditempatkan dalam alur dekat jagung, keeflSienan pemupukan tertinggi tetapi basilkedelai berkurang.

DAFTAR PUSTAKA

1. RAJAD, D.E., Fertilizer use under multiple cropping systems in South EastAsia, FA0 Bull. 5 (1983) 31.

2. ZAPATA, F., and BOLE, J.B., The FAO/lAEAcoordinated research programmeon-_nuClear techniques in the developme~t of fertilizer and water mana­gement'practices for multiple cropping sys_~;; FAa Bull. 5 (1983) 24.

3. ROY, R.N., and BRAUN, H., Fertilizer use under multiple cropping systems­an overview, FAO Bun. 5 (1983) 9.

4. MUHAMMAD, S., and KUMAZAWA, K., Use of optical spectrogaphic 15N_analyses to trace nitrogen applied at the heading stage of rice, Soil Scienceand Plant Nutrition 184 (1972) 143.

5. FRAUST, H., "Special problem of 15N tracer techniques", InternationalTraining Course on the Use of 15N in Soil Research, Institute for Isotopeand Radiation Research, Leipzig, GDR (1976).

6. IAEA, Tracer Manual on Crops and Soils (Technical Report Series No. 171),IAEA, Vienna (1976).

7. SISWORO, W.H., Teknik isotop dalam penelitian pemupukan, Buletin BATANV 3 (1984) 1.

8. SISWORO, W.H., RASJID, H., dan SISWORO, E.L., Fiksasi nitrogen simbiotik

pada kedelai varietas Orba dan Lokon, Belum diterbitkan.

9. McCOLLUM, R.E., Dynamics of soil nutrients in multiple cropping systems inrelation to efficient use of fertilizer, FAO Bull. 5 (1983) 56.

10. RAJOO, R.K., Soil fertility and fertilizer use research in multiple croppingsystem in Zambia, FAO Bull. 5 (1953) 157.

395

Tabd 1. Cirl fisik clan kimia tanah di lokasi percobaan!/

I~.-~. 7""-.- ~

Kedalaman, emJenis Analisis

0-1414 - 40

Pasir,

% 11

Debu,% 2326

Uat,% 7673

pH:H2O 5,36,0

KCI4,65,3

Bahan organik : C.% 2,251,28

N, %

0,230,15

C/N

109

P205 : Olsen, ppm

2938

HCI 25%, mg/IOO g

6591

K20 Olsen, ppm

221210

HCI 25%, mg/ 100 g

5853

Kapasitas Tukar Kation

29,234,0

Ca, me/l00 g

19,020,0

Mg, me/IOO g

8,311,8

K, me/IOO g

0,60,5

Na,

1,31.,7Kejenuhan basa

100100

.J/ Berdasarkan hasil ana1isis oIeh Pusat Penditian Tanah, Bogar

396

Tabel 2. Nitrogen dalam tanaman yang berasal dari pupuk (N-bdp)

KedelaiJagungNo.

Perlakuan

Biji

Stoverk/Biji

Stover~/

............... (%) ................

1.

80TR 4.046.6626.1518.65

2.

80TJ 3.346.1127.4322.27

3.

80Al 5.636.9243 .1128.57

4.a.

40TR 1.491.6010.827.88

b.

40 TJ 3.002.6816.5014.784.49

4.2827.5222.66

5.a.

40rn 1.502.7512.256.77

b.

40TJ 2.462.3213.7113.18

3.96

5.0725.9619.55

6.a.

40AJ 3.094.5616.888.63

b.

40 TJ 2.112.7810.7810.85

5.207.3427.6619.48

B.N.J.

Penempatan :

0.050.921.427.35TN

0.01

1.18TN9.46TN

Waktu

0.05TN0.954.96TN

0.01

TNTNTNTN

Interaksi

0.05TNTN12.886.78TN

TNTN 8.33

K.K., %

20.3722.7624.3817.33

a.

N tanaman. (%) yang berasal dari pupuk yang diberikan saat tanarnb.

N tanaman, (%) yang berasal dari pupuk yang diberikan satu bulan setelah tanamc

Bagian tanaman yang dipanen kecuali biji

TN Tidak nyata

397

Tabel3. Serapan Nittogen pupuk oleh kedelai danjagung dalam sistem tupangtari

No. Perlakuan KedelaiJagungTotal--.............. Kg N/ha ..............

1.

80TR 1.9557.8139.768

2.

80 TJ 2.4199.52711 .946

3.

80AJ 2.66814.29016.958

4.a.

40TR 0.7533.3134.066b.

40 TJ 1.2555.5496.8042.008

8.86210.870

5.a.

40TJ 0.9953.4744.469b.

40 TJ 1.5055.0036.5082.500

8.48710.987

6.a.

40 A1 1.3955.5396.934b.

40 TJ 0.9364.6075.5432.331

10.14612.477

BNJ

Penempatan :

0.050.403 2.684*om

0.518 3.452**

Waktu

0.05TN TNTN-- Interaksi0.05TN TNTN

K.K.,%

17.0826.7422.18

a.

N-pupuk yang diserap tanaman dari pemberian saat tanamb.

N-Pupuk yang diserap tanaman dari pemberian saat tanaman beromur satu bulanTN Tidak nyata

398

Tabel4. Keefisienan penggunaan pupuk oleh jagung clan keddai dalam sistem tumpangsari

No.

Perlakuan KedelaiJagungTotal

............ , .. (%) ................1.

80TR 2.469.7712.23

2.

80TJ 3.0211.9114.93

3.

80AJ 33417.8621.20

4.a.

40TR 0.954.135.05b.

40TJ 1.566.958.512.51

11.0813.59

5.a.

40 TJ 1.244345.58b.

40TJ 1.896.278.163.13

10.6113.74

6.a.

40AJ 1.747.118.85b.

40 TJ 1.185.566.752.92

12.6715.60

B.N.J.

Penempatan

0.050.5043.3093.4360.01

0.6484.3204.419

Waktu

0.05TNTNTN

Interaksi

0.05TNTNTN

K.K.,%

17.1026.7622.16.

a. N-pupuk yang diserap tanaman dari pemberian saat tanam dalam penen dari jumlah Nyang dipupukkan

b. N-pupuk yang diserap tanaman dari pemberian saat 30 hari setelah tanam dalam penendari jumlah N yang dipupukkan

TN Tidak nyata

399

Tabel 5. Serapan nitrogen total oleh jagung dan keddai dalam sistem tumpangsari

No. Perlakuan Kedelai Jagung Total

.............. kg N/ha

l.2.

3.

4.

5.

6.

B.NJ.

80TR

80 TJ

80Al

40 TR - 40 TJ

40 TJ - 40 TJ

40 Al - 40 TJ

46.174

68.757

47.405

44.706

61.826

46.469

33.984

38.004

38.83 8

35.138

38.055

43.174

80.158

106.761

85.883

79.844

99.881

89.643

Penempatan

Waktu

Interaksi

K.K.,%

TN Tidak nyata

400

0.050.01

0.05

0.05

6.6158.507

TN

TN

17.11

TN

TN

TN

TN

17.14

9.28411.941

TN

TN

10.08

Tabd 6. Bobot bahan kcring dan biji yang diasilkan olch jagung dan kcdclai dalam sistcm

tumpangsari

KedelaiJagungNo.

Perlakuan

Biji

Stove~/Biji

Stovea/-.......... '..... Kgfha ...... , ........1.

80TR 68856010472066

2.

80TJ 108082711632168

3.

80AJ 79765614082633

4.

40 TR - 40 TJ 70356712162206

5.

40 TJ - 40 TJ 94073312362365

6.

40 AJ - 40 TJ 72157714762659

B.NJ.:

Penempatan :

0.05134100TN368om

172139TN473

Waktu

0.05TNTNTNTN

Interaksi

0.05TNTNTNTN

K.K.,%

16.0216.2726.7915.38- ~IBagian tanaman yang dipancn kccuali biji

TN Tidak nyata

401

DISKUSI

PUDJO RAHARDJO :

Apakah pasangan tumpangsari jagung-kedelai itu cocok? mengingat kedelai meng­hendaki pH tanah optimal yang lebih tinggi daripada jagung.

WlDJANGH.SISWORO: '

Berdasarkan pengamatan FAO kombinasi tanaman sereal (misalnya jagung) danlegumes (misal kedelai) banyak ditemukan. Selain itu kombinasi ini mempunyai artiekonomi yang penting. Oleh karena itu untuk pengembangan sistem tumpangsarisereal-legume, perlu diusahakan mencari suatu cara pengaturan tanaman (crop

arrangement), kepadatan tanaman Gumlah populasi tanaman), dan menciptakankondisi lingkungan tumbuh (termasuk pH tanah) yang optimal bagi keduanya, disamping suplai zat hara melalui pemupukan.

ROSALlNA :

Bagaimana pendapat Anda kalau bahan untuk tumpangsari itu dipilih tanaman yangberbeda hasil panennya. Maksudnya satu tanaman yang diambil daunnya sepertiteh dan yang satu yang diambil biji (buahnya) seperti jagung atau nenas. Sayamemikirkan persaingan unsur hara di dalam tanah agak berbeda sehingga hasilnyadua-duanya optimal.

WIDJANG H. SISWORO :

Setiap perubahan kombinasi tanaman dalam sistem tumpangsari mengakibatkanperubahan keutuhan zat hara. Perubahan terse but juga berakibat terhadap perubah­an cara pemupukan. Untuk meperoleh hasil yang optimal, maka cara pemupukanharus didasarkan kepada kebutuhan (suatu jenis) zat hara dari masing-masingtanaman yang ditumpangsarikan.

WENTEN ASTlKA :

1. Dalam sistem tumpangsari, jarak tanam antar jenis memegang peranan pentingdalam kompetisi unsur hara, intensitas cahaya, dan lain sebagainya.

2. Dalam percobaan ini jarak antar baris 'pada jagung 2 m dan dalam barisan 50em. Antar dua baris tanaman jagung ditanam 4 baris tanaman kedelai. Apakah

jarak ini merupakan sistem yang sering,ibiasa dipakai petani atau sistem inimerupakan hal yang telah dikembangkan ?

WlDJANG H. SISWORO :

1. Benar; adanya persaingan cahaya dan zat hara, kebutuhan zat hara yang berbe­da antara jenis tanaman dalam kombinasi tumpangsari, serta interaksi an tartanaman menyebabkan cara pemupukan dalam sistem tumpangsari menjadirumit.

402

2. Cara pengaturan tanaman adalah sistem yang diekmbangkan oleh Balai Peneli­tian Tanaman Pangan Bogor (Sistem introduksi) berdasarkan hasil penelitianyang dilakukan selama bertahun-tahun.

403