upaya peningkatan hasil dan kualitas padi beras … · upaya peningkatan hasil dan kualitas padi...

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


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


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


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


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


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


diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap hasil tanaman

padi beras hitam ................................................................................ 34


diperkaya dan pengelolaan kadar lengas terhadap pertumbuhan

tanaman padi beras hitam .................................................................. 41


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


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


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


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


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.


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.


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

http://www.bustanulm.blogspot.com/


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


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.


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 ?


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.


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


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,


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).


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).


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,


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

http://lumbricusrubellus.com/

http://vermikompos.com/

http://lumbricusrubellus.com/


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


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


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).


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


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).


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


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 %


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.


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



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


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


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.


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)

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√


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.


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)


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).


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.


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.


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%


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.


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.


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).


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).


commit to user

34


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).


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.


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.


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


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


commit to user

36

dan pengelolaan kadar lengas tidak berpengaruh terhadap hasil berat

gabah kering giling.


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.


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.


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-


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




P4 : Pupuk kandang sapi + Biochar + Cacing


Q2 : Macak-macak


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


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.


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




P4 : Pupuk kandang sapi + Biochar + Cacing


Q2 : Macak-macak


Gambar 4.2 Pengaruh kombinasi perlakuan terhadap kandungan gula reduksi beras

hitam



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),


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).


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.


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%.


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


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


Q2 : Macak-macak


Gambar 4.3 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap tinggi tanaman padi beras hitam



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


commit to user

44

maka jumlah berat gabah bernas dan berat gabah bernas juga akan

meningkat.


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


Q2 : Macak-macak


Gambar 4.4 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap anakan total padi beras hitam




commit to user

45


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.


yang diperkaya dan kombinasi antar kedua perlakuan berpengaruh tidak

nyata terhadap jumlah anakan produktif (P>0,05), sedangkan pengelolaan


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


Q2 : Macak-macak


Gambar 4.5 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap anakan produktif padi beras

hitam.


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


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


Q2 : Macak-macak


Gambar 4.6 Pengaruh perlakuan kadar lengas terhadap berat brangkasan kering padi

beras hitam.


berbeda tidak nyata pada uji jarak berganda Duncan taraf 5 %.


commit to user

48


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).


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.


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.


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.


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).

upaya peningkatan hasil dan kualitas padi beras … · upaya peningkatan hasil dan kualitas padi...

Documents